DE102004003456B4 - Verfahren und Anlage zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht - Google Patents

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22Servicing or operating apparatus or multistep processes

Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht, die durch elektrophoretische Tauchlackierung auf einen Gegenstand (28) aufgebracht wird,
– wobei der Gegenstand (28) zur Tauchlackierung in ein Lackflüssigkeit (4) enthaltendes Lacktauchbecken (12) eingetaucht wird und als Elektrode mit mindestens einer Gegenelektrode (16, 18) ein elektrisches Feld erzeugt, und
– wobei die Dicke der Lackschicht bestimmt wird aus der durch den Gegenstand (28) während der Tauchlackierung fließenden elektrischen Ladung und der der Lackflüssigkeit (14) ausgesetzten Oberfläche des Gegenstands (28),
dadurch gekennzeichnet, daß
die der Lackflüssigkeit (14) ausgesetzte Oberfläche des Gegenstands (28) anhand des maximalen Einschaltstroms (Jmax) bestimmt wird, der zu Beginn der Tauchlackierung durch den Gegenstand (28) fließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anlage zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
  • Bei der Lackierung von Gegenständen ist es im allgemeinen wichtig, daß die aufgebrachte Lackschicht möglichst genau die vorgegebene Solldicke aufweist. Weicht die tatsächliche Dicke zu sehr von der Solldicke ab, so beeinträchtigt dies üblicherweise die Qualität der Lackierung, beispielsweise die Beständigkeit oder die Farbwirkung. Zu dick aufgetragene Lackschichten führen darüber hinaus zu einem unnötig hohen Lackverbrauch, was unter Kosten- und Umweltgesichtspunkten zu vermeiden ist.
  • Bei der elektrophoretischen Lackierung von Gegenständen in Tauchbädern ist es im allgemeinen nicht möglich, allein durch genaue Einhaltung vorgegebener Prozeßbedingungen über einen längeren Zeitraum hinweg eine Einhaltung der Solldicke der Lackschichten zu gewährleisten. So können sich beispielweise die Eigenschaften der Lackflüssigkeit im Laufe der Zeit verändern. Zu Schwierigkeiten führt häufig auch die Kontaktierung des Gegenstandes mit der Spannungsquelle. Ein Wackelkontakt im Bereich der Kontaktierungsflächen schlägt sich unmittelbar in einer verringerten Schichtdicke nieder.
  • Im allgemeinen Stand der Technik sind auch Verfahren sowie Anlagen zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht bekannt, wo zur Qualitätskontrolle die Dicke elektrophoretisch aufgebrachter Lackschichten nach der Austrocknung manuell, beispielsweise mit Hilfe eines Meßmikroskops oder eines kapazitiven Meßgeräts bestimmt wird. Wird dabei festgestellt, daß die Dicke der aufgetragenen Lackschicht über die Toleranzgrenzen hinaus von der Solldicke abweicht, können die hierfür ursächlichen Fehler gesucht und ggf. behoben werden. Eine Nachlackierung ist jedoch im Falle zu dünner Lackschichten allenfalls nach Entfernung der getrockneten Lackschicht möglich. Die zu dünn oder dick lackierten Gegenstände erhöhen als Ausschuß die Produktionskosten nicht unerheblich.
  • Deswegen ist bereits vorgeschlagen worden, die Dicke der Lackschicht nicht erst nach der Trocknung, sondern unmittelbar nach dem Auftauchen aus dem Lacktauchbecken zu bestimmen. Da der Lack zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausgehärtet ist, ist ggf. noch eine Nachlackierung durch erneutes Eintauchen in das Lacktauchbecken möglich. Die hierfür erforderlichen Meßeinrichtungen sind allerdings sehr teuer und führen zu einem Zeitverlust und u. U. auch zu einem Qualitätsverlust, falls die Naßlackierung beschädigt wird.
  • Bei dem Verfahren und der Anlage der eingangs genannten Art, wie sie beispielsweise aus der JP 633 10 996 A hervorgehen, ist es daher demgegenüber von Vorteil, aus der geflossenen Ladung ein Maß für die Dicke der aufgebrachten Lackschicht zu gewinnen. Die Genauigkeit, mit welcher dies geschehen kann, hängt allerdings entscheidend davon ab, wie genau die der Lackflüssigkeit ausgesetzte Oberfläche bekannt ist. Die Ermittlung der Oberfläche kann rechnerisch aus den Konstruktionsdaten erfolgen. Bei stark zerklüfteten Oberflächen, z.B. Kraft fahrzeug-Karosserien, kann dies schwierig sein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deswegen, die bekannten Verfahren und Anlagen zur Bestimmung der Dicke einer elektrophoretisch aufgebrachten Lackschicht derart zu verbessern, daß der Aufwand zur Ermittlung der der Lackflüssigkeit ausgesetzten Oberfläche des Gegenstandes verringert wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die der Lackflüssigkeit ausgesetzte Oberfläche des Gegenstands anhand des maximalen Einschaltstroms Jmax bestimmt wird, der zu Beginn der Tauchlackierung durch den Gegenstand fließt.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der maximale Einschaltstrom, der zu Beginn der Tauchlackierung durch den Gegenstand fließt, als Maß für die Oberfläche des Gegenstands angesetzt werden kann. Je größer nämlich diese Oberfläche ist, desto größer ist auch der Einschaltstrom, der durch den Gegenstand fließt. Die Messung des Einschaltstroms zu Beginn der Tauchlackierung ist deswegen vorteilhaft, weil sich auf diese Weise die Messungen für unterschiedliche Gegenstände gut vergleichen lassen. Würde die Stromstärke zu einem späteren Zeitpunkt als Maß für die Oberfläche des Gegenstandes herangezogen, so ergäbe sich das Problem, daß dann die Gegenstände bereits unterschiedlich dick beschichtet und somit unterschiedlich isolierend wären und der fließende Strom somit kein eindeutiges Maß für die Oberfläche des Gegenstandes darstellt.
  • Damit erlaubt es die Erfindung, die Schichtdicke berührungsfrei noch während der Tauchlackierung zu bestimmen. Dies wiederum ermöglicht es, bei zu dünner Lackierung den Gegenstand noch nachzulackieren. Der Ausschuß bei der Lackierung wird auf diese Weise beträchtlich verringert. Darüber hinaus kann auch die Endkontrolle bei der Lackierung entfallen, da jeder einzelne Lackierungsschritt direkt vor Ort daraufhin überprüft werden kann, ob die Dicken der Lackschichten noch innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen.
  • Bezüglich der erfindungsgemäßem wird die o. g. Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Rechner der maximale Einschaltstrom Jmax speicherbar ist, der zu Beginn der Tauchlackierung durch den Gegenstand fließt, und daß der Rechner aus dem maximalen Einschaltstrom Jmax die der Lackflüssigkeit ausgesetzte Oberfläche des Gegenstandes ermittelt.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anlage stimmen sinngemäß mit den oben geschilderten Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens überein.
  • Um die elektrische Ladung, die während der Tauchlackierung durch den Gegenstand fließt, zu bestimmen, ist es am einfachsten, den während der Tauchlackierung durch den Gegenstand fließenden elektrischen Strom zu messen. Die Ladung ergibt sich dann durch Integration der elektrischen Stromstärke über die Zeit. Diese Methode verwendet z.B. die JP 02 258 998 A .
  • Um zwischen der gemessenen Ladung und der Oberfläche des Gegenstands einerseits und der zu ermittelnden Schichtdicke andererseits einen quantitativen Zusammenhang herzustellen, kann die Anlage zunächst kalibriert werden, indem mehrere Gegenstände mit unterschiedlichen Oberflächen über unterschiedliche Zeitdauern hinweg beschichtet werden. Die dabei aufgenommenen Meßwerte werden dann in Relation zu manuell bestimmten Schichtdicken der Gegenstände gesetzt.
  • Es ist jedoch auch möglich, ein quantitatives Modell zur Berechnung der Schichtdicken aufzustellen. Wie Untersuchungen gezeigt haben, kann die Meßgenauigkeit der Schichtdickenmessung verbessert werden, wenn neben der Ladung und der Größe der zu beschichtenden Oberfläche noch weitere Prozeßparameter berücksichtigt werden. Bei diesen Prozeßparametern handelt es sich insbesondere um die Temperatur, den pH-Wert, die elektrische Leitfähigkeit, den Festkörpergehalt sowie die Dichte der Lackflüssigkeit. Diese Parameter beeinflussen die Beweglichkeit der Lackpigmente im elektrisch geladenen Feld und die Konzentration anderer geladener Teilchen, die zum Stromfluß, nicht aber zur Beschichtung beitragen.
  • Falls die Oberfläche des Gegenstandes bereits bekannt ist, so kann die zwischen der Elektrode und der mindestens einen Gegenelektrode anliegende Spannung derart geregelt werden, daß die Einschaltstromdichte bei Be ginn der Tauchlackierung einen vorgegebenen, vorzugsweise von den Lackparametern abhängenden Wert hat. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich besonders gute Beschichtungsergebnisse erzielen lassen, wenn die für die Beschichtungswirkung maßgebliche Größe, nämlich die Stromdichte, zu Beginn der Tauchlackierung einen Wert hat, der optimal an die Eigenschaften der Lackflüssigkeit angepasst ist.
  • Das vorstehend beschriebene Verfahren kann nicht nur zur eigentlichen Bestimmung der Schichtdicke, sondern auch im Rahmen einer Steuerung der elektrophoretischen Tauchlackierung eingesetzt werden. Die Steuerung kann beispielsweise so ausgelegt sein, daß die Tauchlackierung beendet wird, sobald die bestimmte Schichtdicke einen vorgebbaren Sollwert erreicht hat. Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, daß bereits während der Tauchlackierung Informationen zur Schichtdicke durch die Messung der bis zu einem bestimmten Zeitpunkt geflossenen Ladung zur Verfügung stehen. Das Anwachsen der Schichtdicke während der Tauchlackierung kann auf diese Weise kontinuierlich verfolgt und unterbrochen werden, sobald die gewünschte Schichtdicke erreicht ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
  • 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Anlage zur Bestimmung der Schichtdicke;
  • 2 einen Graphen, in dem für mehrere Gegenstände der während der Tauchlackierung fließende Strom über der Zeit aufgetragen ist.
  • In der 1 ist eine Anlage zur Bestimmung der Dicke einer kataphoretisch aufgebrachten Lackschicht schematisch dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Anlage 10 umfaßt ein geerdetes Lacktauchbecken 12, in das eine Lackflüssigkeit 14 eingefüllt ist. Die Lackflüssigkeit 14 enthält Bindemittel und Pigmente, welche die eigentlichen Bestandteile der späteren Lackschicht darstellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß sowohl die Bindemittel als auch die Pigmente elektrisch positiv geladen sind. Es gibt jedoch auch Lackflüssigkeiten 14, bei denen nur die Bindemittelteilchen, nicht aber die Pigmente selbst elektrisch geladen sind. Die Lackflüssigkeit 14 enthält außerdem ein Lösungsmittel, dessen Ionenkonzentration über den pH-Wert und die elektrische Leitfähigkeit der Lackflüssigkeit 14 erfaßt werden kann.
  • In dem Lacktauchbecken 12 sind zwei Anodenbleche 16, 18 angeordnet, die mit dem Pluspol 20 einer Beschichtungsstromquelle 22 verbunden sind. Ein Minuspol 24 der Beschichtungsstromquelle 22 ist über eine Leitung 26 mit einem zu lackierenden Gegenstand verbunden, bei dem es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Fahrzeugkarosserie 28 handelt. Die Fahrzeugkarosserie 28 ist an einem mit 30 angedeuteten Fördersystem 30 aufgehängt, das Teil eines übergeordneten Transportsystems einer Lackierstraße ist. Das Fördersystem 30 ermöglicht es, die Fahrzeugkarosserie 28 in das Lacktauchbecken 12 einzutauchen und nach Beendigung der Tauchlackierung wieder daraus anzuheben.
  • In Abwandlung können die Anodenbleche 16, 18 auch im Inneren von Dialysegehäusen angeordnet sein.
  • Die insoweit bekannte Anlage 10 umfaßt ferner einen Strommesser 32, mit dem der durch die Fahrzeugkarosserie 28 während der Tauchlackierung fließende Strom gemessen werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Strommesser 32 in der Leitung 26 angeordnet, welche die Beschichtungsstromquelle 22 mit der Fahrzeugkarosserie 28 verbindet. Der Strommesser 32 kann natürlich ebenso auch an anderer Stelle innerhalb des Stromkreises oder innerhalb der Beschichtungsstromquelle 22 angeordnet sein. Der Strommesser 32 ist über eine Datenleitung L1 mit einem Rechner 34 verbunden, in dem die gemessene Stromstärke über der Zeit erfaßt werden kann.
  • Die Anlage 10 weist außerdem einen Spannungsmesser 36 auf, der die elektrische Spannung zwischen dem Pluspol 20 und dem Minuspol 24 mißt. Über eine Datenleitung L2 ist der Spannungsmesser 36 ebenfalls mit dem Rechner 34 verbunden.
  • In dem Lacktauchbecken 12 sind außerdem mehrere Sensoren, nämlich ein Temperatursensor 38, ein pH-Wert-Sensor 40 sowie ein Leitfähigkeitssensor 42 angeordnet, welche die entsprechenden Größen meßtechnisch erfassen und über Datenleitungen L3, L4 bzw. L5 an den Rechner 34 übermitteln.
  • Die Funktion der Anlage 10 wird im folgenden mit Bezug auf die 2 erläutert.
  • Die 2 zeigt einen Graphen, in dem für drei nacheinander beschichtete Gegenstände die von dem Strommesser 32 gemessene Stromstärke J in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen ist.
  • Nach dem Eintauchen der Fahrzeugkarosserie 28 in die Lackflüssigkeit 14 wird die Beschichtungsstromquelle 22 eingeschaltet. Die Beschichtungsstromquelle 22 erzeugt dabei eine Gleichspannung, die in der Größenordnung von einigen Hundert Volt liegt. Das Anlegen dieser Spannung an die Anodenbleche 16, 18 und an die eine Kathode bildende Fahrzeugkarosserie 28 führt zur Ausbildung eines elektrischen Feldes innerhalb der Lackflüssigkeit 14, dessen Stärke insbesondere von der Spannung und dem Abstand zwischen den Anodenblechen 16, 18 einerseits und der Fahrzeugkarosserie 28 andererseits abhängt. Da die in der Lackflüssigkeit enthaltenen Pigmente und Bindemittelteilchen elektrisch positiv geladen sind, erzeugt das herrschende elektrische Feld elektrokinetische Kräfte, die zu einer Ablagerung der Pigmente und der Bindemittelteilchen auf der Fahrzeugkarosserie 28 führen.
  • Da beim Einschalten der Beschichtungsstromquelle 22 zum Zeitpunkt t0 die Fahrzeugkarosserie 28 noch unbeschichtet ist, fließt zunächst ein hoher Einschaltstrom, dessen Maximalwert Jmax ein Maß für die gesamte zu lackierende Fläche der Fahrzeugkarosserie 28 ist. Der quantitative Zusammenhang zwischen dem maximalen Einschaltstrom Jmax und der Fläche der Fahrzeugkarosserie 28 wird dabei vorzugsweise durch Kalibrierung bestimmt. Durch die kataphoretische Beschichtung der Fahrzeugkarosserie 28 mit den Pigmenten und den Bindemittelteilchen wird die Fahrzeugkarosserie 28 zunehmend elektrisch isoliert, wodurch die von dem Strommesser 32 gemessene Stromstärke bald rasch wieder abfällt (vgl. Stromkurve 43 in 2). Eine übergeordnete Steuerung schaltet die Beschichtungsstromquelle 22 nach einer Zeitspanne t1–t0 soweit ab, daß nur noch ein geringer Reststrom fließt, der ein Ablösen der Lackschicht von dem Gegenstand verhindert, die Schichtdicke aber nicht mehr erhöht.
  • Die Fahrzeugkarosserie 28 kann am Ende der Taktzeit T mit Hilfe des Fördersystems 30 aus dem Lacktauchbecken 12 angehoben und z. B. einer nachfolgenden Spülstation zugeführt werden. Zur Ermittlung der Dicke der während der Tauchlackierung aufgebrachten Beschichtung integriert der Rechner 34 die von dem Strommesser 32 gemessene Stromstärke während des Zeitintervalls t1–t0 auf. Dieses Integral, welches in der 2 als gepunktete Fläche 44 angedeutet ist, ist gleich der gesamten Ladung, die während der kataphoretischen Beschichtung durch die Fahrzeugkarosserie 28 geflossen ist. Enthielte die Lackflüssigkeit 14 neben den positiv geladenen Pigmenten und Bindemittelteilchen keine weiteren elektrisch geladenen Teilchen, so entspräche die durch die Fläche 44 angedeutete Gesamtladung exakt der Menge an Pigmenten und Bindemittelteilchen, die sich auf der Fahrzeugkarosserie 28 niedergeschlagen haben. Tatsächlich enthält die Lackflüssigkeit allerdings auch noch andere geladene Teilchen. wenn jedoch sichergestellt werden kann, daß deren Konzentration und Beweglichkeit während der Tauchlackierung zumindest annähernd konstant bleibt, so besteht dennoch ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der gemessenen Gesamtladung einerseits und der Gesamtmenge der Pigmente und Bindemittelteilchen, die sich auf der Fahrzeugkarosserie 28 während der Tauchlackierung niedergeschlagen hat.
  • Die Dicke der Beschichtung, die während der Tauchlackierung kataphoretisch auf die Fahrzeugkarosserie 28 aufgebracht wurde, ergibt sich dann als das Volumen der abgeschiedenen Pigmente und Bindemittelteilchen geteilt durch die Gesamtoberfläche der Fahrzeugkarosserie 28. Angenommen ist dabei natürlich, daß es nicht zu Dickenschwankungen, etwa infolge von Störungen der elektrischen Feldverteilung, kommt. Die gesamte zu lackierende Fläche der Fahrzeug karosserie 28 wird vorab entweder auf der Grundlage der Konstruktionsdaten ermittelt und dem Rechner 34 zugeführt oder aber von letzterem mit Hilfe des oben erwähnten maximalen Einschaltstroms Imax, z. B. unter Verwendung einer sog. "Look-Up-Tabelle" ermittelt, in der der Zusammenhang zwischen Einschaltstrom und Oberfläche abgelegt ist.
  • Da, wie oben bereits erwähnt, der Zusammenhang zwischen der gesamten durch die Fahrzeugkarosserie 28 fließenden Ladung einerseits und der Menge der sich niederschlagenden Pigmente und Bindemittelteilchen andererseits nur dann gilt, wenn die anderen geladenen Teilchen in der Lackflüssigkeit hinsichtlich der Konzentration oder Beweglichkeit keinen größeren Veränderungen unterliegen, werden die hierzu relevanten Größen von dem Temperatursensor 38, dem pH-Wert-Sensor 40 und dem Leitfähigkeitssensor 42 ebenfalls dem Rechner 34 übermittelt. Zusätzlich kann auch noch ein Dichtesensor und ein Sensor zur Erfassung des Festkörpergehalts vorgesehen sein (nicht dargestellt); die Anbringung weiterer Sensoren ist ebenso möglich. Verändern sich die von den Sensoren erfaßten Werte signifikant während der Tauchlackierung, so kann man den Schichtdickenwert entsprechend korrigieren. Die Korrekturwerte können dabei ebenfalls einer im Wege einer Kalibrierung erstellten "Look-Up-Tabelle" entnommen oder auch unter Verwendung eines physikalischen Modells berechnet werden. In dem Modell ist hierzu die elektrokinetische Bewegung sämtlicher geladener Teilchen in der Lackflüssigkeit 14 zu simulieren.
  • Stellt der Rechner 34 fest, daß die Dicke der aufgebrachten Schicht außerhalb des zulässigen Toleranzbereichs liegt, so können unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden.
  • Ist die Schicht beispielsweise zu dünn aufgetragen worden, so kann das Fördersystem 30 die Fahrzeugkarosserie 28 noch einige Zeit in dem Lacktauchbecken 12 belassen oder erneut eintauchen und nachbeschichten, da die Lackierung zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausgehärtet ist. Die so nachbeschichtete Fahrzeugkarosserie 28 stellt auf diese Weise keinen Ausschuß dar.
  • Ist die gemessene Schichtdicke hingegen trotz verlängerter Beschichtung zu dünn, so wird die Fahrzeugkarosserie 28 im allgemeinen als Ausschuß anzusehen sein. Die Fahrzeugkarosserie 28 kann aber dann frühzeitig aus der Lackierstraße ausgesondert werden.
  • In beiden Fällen können außerdem sehr frühzeitig Maßnahmen ergriffen werden, um mögliche Ursachen für die Abweichungen von der Solldicke zu ermitteln, diese zu eliminieren und dadurch Material, Energie und Nacharbeiten zu ersparen.
  • Der Rechner 34 kann aber auch unmittelbar über eine Datenleitung L6 die Beschichtungsstromquelle 22 abschalten, wenn die gewünschte Soll-Schichtdicke erreicht ist. Ein solches Vorgehen ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn beispielsweise die Kontaktierung der zu lackierenden Gegenstände schwierig ist. In diesem Fall kann es vorkommen, daß sich aufgrund des variierenden elektrischen Widerstandes infolge der schlechten Kontaktierung ganz unterschiedliche Stromkurven ergeben. Dies ist in der 2 für drei an sich gleiche Gegenstände gezeigt. Bei dem zweiten Gegenstand, dessen Stromkurve mit 46 gezeichnet ist, wird infolge der schlechten Kontaktierung nur eine insgesamt geringere Stromstärke erreicht. Dadurch verläuft auch die kataphoretische Beschichtung langsamer. Der Rechner 34 erfaßt nun laufend die Dickenzunahme der Beschichtung und schaltet die Beschichtungsstromquelle 22 zu einem Zeitpunkt t3 kurz vor dem Ende der Taktzeit T ab, bei dem die inzwischen aufgebrachte Lackschicht die gewünschte Dicke erreicht hat. Die Fläche 48 unter der Stromkurve 46 hat somit zumindest annähernd die gleiche Größe wie die Fläche 44 unter der oben bereits beschriebenen ersten Stromkurve 43. Bei noch schlechterer Kontaktierung ist die Taktzeit T zu kurz, so daß der Gegenstand ausgesondert und zu einem späteren Zeitpunkt nachbearbeitet werden muß.
  • Bei dem dritten Gegenstand, dessen Stromkurve mit 50 bezeichnet ist, ist hingegen angenommen, daß zwar die Kontaktierung genauso gut ist wie bei dem zuerst beschriebenen Gegenstand mit der Stromkurve 43. Hier ist aber angenommen, daß sich die Lackflüssigkeit 14 inzwischen so verändert hat, daß die geladenen Pigmente und Bindemittelteilchen eine höhere Beweglichkeit haben, wodurch die Stromstärke nach dem Beginn der Tauchlackierung weniger schnell abnimmt. Der Rechner 34 schaltet deswegen die Beschichtungsstromquelle 22 früher ab, damit die Fläche 52 unter der Stromkurve 50 annähernd die gleiche Größe hat wie die Flächen 44 und 48.
  • Die Anlage 10 kann auch mit einer Regelungseinrichtung versehen sein, die sicherstellt, daß die Fahrzeugkarosserie 28 zu Beginn der Tauchlackierung stets der gleichen Stromdichte ausgesetzt wird. Im einzelnen wird dabei die von der Beschichtungsstromquelle 22 erzeugte Spannung so eingestellt, daß sich unabhängig von der Fläche der Fahrzeugkarosserie 28 überall die gleiche lackspezifische Stromdichte ergibt. Die Einhaltung einer bestimmten lackspezifischen Stromdichte hat sich als zweckmäßig erwiesen, da unter diesen Voraussetzungen aufgebrachte Lacke besonders gute Hafteigenschaften aufweisen und die Taktzeit unabhängig von der Größe der zu beschichtenden Fläche ist.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Anlage 10 wird die Fahrzeugkarosserie 28 kataphoretisch beschichtet. Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Schichtdickenmessung ist selbstverständlich auch bei solchen Anlagen anwendbar, bei denen eine anaphoretische Beschichtung stattfindet. Hierzu sind lediglich die Polaritäten zu vertauschen und eine Lackflüssigkeit zu verwenden, bei der die Pigmente nicht positiv, sondern negativ geladen sind.
  • Die Anlage 10 kann nicht nur wie vorstehend beschrieben getaktet, sondern auch durchlaufend betrieben werden. Ferner ist es möglich, mehrere gleichartige Werkstücke gleichzeitig auf geeigneten Warenträgern in das Lacktauchbecken 12 einzuführen und die Dicken der auf den Werkstücken aufgebrachten Lackschicht in der vorstehend beschriebenen Weise zu bestimmen.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht, die durch elektrophoretische Tauchlackierung auf einen Gegenstand (28) aufgebracht wird, – wobei der Gegenstand (28) zur Tauchlackierung in ein Lackflüssigkeit (4) enthaltendes Lacktauchbecken (12) eingetaucht wird und als Elektrode mit mindestens einer Gegenelektrode (16, 18) ein elektrisches Feld erzeugt, und – wobei die Dicke der Lackschicht bestimmt wird aus der durch den Gegenstand (28) während der Tauchlackierung fließenden elektrischen Ladung und der der Lackflüssigkeit (14) ausgesetzten Oberfläche des Gegenstands (28), dadurch gekennzeichnet, daß die der Lackflüssigkeit (14) ausgesetzte Oberfläche des Gegenstands (28) anhand des maximalen Einschaltstroms (Jmax) bestimmt wird, der zu Beginn der Tauchlackierung durch den Gegenstand (28) fließt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Ladung der während der Tauchlackierung durch den Gegenstand (28) fließende elektrische Strom gemessen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lackschicht unter Berücksichtigung der Temperatur der Lackflüssigkeit (14) ermit telt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lackschicht unter Berücksichtigung des pH-Wertes der Lackflüssigkeit (14) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lackschicht unter Berücksichtigung der elektrischen Leitfähigkeit der Lackflüssigkeit (14) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lackschicht unter Berücksichtigung des Festkörpergehalts der Lackflüssigkeit (14) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lackschicht unter Berücksichtigung der Dichte der Lackflüssigkeit (14) ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lackschicht unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen dem Gegenstand (28) und der mindestens einen Gegenelektrode (16, 18) ermittelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Elektrode (28) und der mindestens einen Gegenelektrode (16, 18) anliegende Spannung derart geregelt wird, daß die Einschaltstromdichte bei Beginn der Tauchlackierung zumindest annähernd mit einem vorgegebenen Wert übereinstimmt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Wert von Parametern des Lacks abhängt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchlackierung beendet wird, sobald die bestimmte Schichtdicke einen vorgebbaren Sollwert erreicht hat.
  12. Anlage zur Bestimmung der Dicke einer Lackschicht, die durch elektrophoretische Tauchlackierung auf einen Gegenstand (28) aufgebracht wird, umfassend ein Lacktauchbecken (12) zur Aufnahme einer Lackflüssigkeit (14), in die der Gegenstand (28) eingetaucht werden kann, eine Spannungsquelle (22), deren einer Pol (24) mit dem Gegenstand (28) verbindbar ist und deren anderer Pol (20) mit mindestens einer in das Lacktauchbecken (12) reichenden Gegenelektrode (16, 18) verbunden ist, wobei die Anlage Mittel (32) zur Bestimmung der durch den Gegenstand (28) während der Tauchlackierung fließenden elektrischen Ladung sowie einen Rechner (34) umfasst, der aus der Ladung und der der Lackflüssigkeit (14) ausgesetzten Oberfläche des Gegenstands (28) die Dicke der Lackschicht bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rechner (34) der maximale Einschaltstrom (Jmax) speicherbar ist, der zu Beginn der Tauchlackierung durch den Gegenstand (28) fließt, und daß der Rechner (34) aus dem maximalen Einschaltstrom (Jmax) die der Lackflüssigkeit (14) ausgesetzte Oberfläche des Gegenstandes (28) ermittelt.
  13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bestimmung der Ladung einen Strommesser (32) umfassen.
  14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen mit dem Rechner (34) verbundenen Temperatursensor (38) zur Bestimmung der Temperatur der Lackflüssigkeit (14).
  15. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch einen mit dem Rechner (34) verbundenen pH-Wert-Sensor (40) zur Messung des pH-Werts der Lackflüssigkeit (14).
  16. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch einen mit dem Rechner (34) verbundenen Leitfähigkeitssensor (42) zur Messung der Leitfähigkeit der Lackflüssigkeit (14).
  17. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch einen mit dem Rechner (34) verbundenen Sensor zur Bestimmung des Festkörpergehalts der Lackflüssigkeit (14).
  18. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch einen mit dem Rechner (34) verbundenen Dichtesensor zur Messung der Dichte der Lackflüssigkeit (14).
  19. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Regelungseinrichtung umfaßt, welche die zwischen der Elektrode (28) und der mindestens einen Gegenelektrode (16, 18) anliegende Spannung derart regelt, daß die Einschaltstromdichte bei Beginn der Tauchlackierung einen vorgegebe nen Wert hat.
  20. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Steuerung umfaßt, welche die Tauchlackierung beendet, sobald die bestimmte Schichtdicke einen vorgebbaren Sollwert erreicht hat.
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