DE102004043725A1 - Process for coating a workpiece made of wood or wood-based material - Google Patents

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Abstract

The device has a device (3) for corona treatment that is arranged after a coating device (4) and a hardening device (5). The device for corona treatment, the coating device and the hardening device are fixed with respect to a transport belt (2) for transporting a workpiece (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks aus Holz oder einem Holzwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a method for coating a workpiece made of wood or a wood-based material according to the preamble of the claim 1.

Aus vielerlei Gründen hat sich die Beschichtung von Werkstücken aus Holz oder Holzwerkstoffen, insbesondere in Form von Möbelplatten, mittels Pulverlacken als besonders vorteilhaft herausgestellt. Ein grundsätzliches Problem stellt dabei jedoch die nicht vorhandene oder nur äußerst geringe elektrische Leitfähigkeit des Materials dar, da diese notwendig ist, um die elektrostatische Pulverbeschichtung in entsprechender Qualität durchführen zu können.Out many reasons has the coating of workpieces of wood or wood-based materials, especially in the form of furniture panels, made especially advantageous by means of powder coatings. One fundamental However, problem is the non-existent or very low electric conductivity of the material, since this is necessary to the electrostatic To perform powder coating in the appropriate quality.

Zur Verbesserung der Haftfähigkeit ist es aus der EP 0 853 504 B1 bekannt, die Holzwerkstoffplatte zu erwärmen und gleichzeitig das Pulver aufzutragen, so dass dies aufschmilzt und eine Klebverbindung mit der Oberfläche der Platte eingeht.To improve the adhesion, it is from the EP 0 853 504 B1 known to heat the wood-based panel and at the same time apply the powder, so that this melts and enters into an adhesive bond with the surface of the plate.

Üblicherweise wird ein Pulverlack eingesetzt, der eine Schmelztemperatur von etwa 100° Celsius aufweist, so dass die Holzwerkstoffplatte bis zu dieser Temperatur, zumindest jedoch bis nahezu zu dieser Temperatur erwärmt werden muss. Unter Umständen muss eine Nacherwärmung durchgeführt werden, bevor die geschmolzene Pulverlackbeschichtung durch UV-Strahlen ausgehärtet wird.Usually a powder coating is used which has a melting temperature of about 100 ° Celsius has, so that the wood-based panel up to this temperature, but at least to be heated almost to this temperature got to. In certain circumstances needs a reheating be performed, before the molten powder coating by UV rays hardened becomes.

Das bekannte Verfahren birgt jedoch einige, sowohl die Fertigung wie auch die Qualität der Beschichtung einschränkende Nachteile in sich. Dabei ist in erster Linie zu nennen, dass es durch die Erwärmung des Holzwerkstoffs zu Ausgasungen der innenwohnenden Feuchtigkeit kommen kann, die zu Rissbildungen an den Längs- und Querkanten führt. Diese irreversiblen Schäden treten, wie sich gezeigt hat, bereits bei einer Oberflächentemperatur von 90° Celsius und einer Eindringtiefe der Wärmeenergie von etwa 5 mm auf.The However, known methods entail some, both manufacturing and also the quality the coating-limiting Disadvantages in itself. It should be mentioned in the first place that it by the warming of wood-based material to outgassing of moisture in the interior can come, which leads to cracks on the longitudinal and transverse edges. These irreversible damage occur, as has been shown, already at a surface temperature of 90 ° Celsius and a penetration depth of the heat energy of about 5 mm.

Durch die Infrarotbestrahlung des Pulverlacks, zur Erzielung der Schmelztemperatur, bildet sich zunächst eine äußere, gegenüber der darunter liegenden festere Lackschicht der Schmelze, die dazu führt, dass sich durch die Ausgasungen eine im weitesten Sinn löchrige Oberfläche ergibt, die zumindest den optischen, aber auch den haptischen Eindruck der Beschichtung beeinträchtigt.By the infrared irradiation of the powder coating, to obtain the melting temperature, forms first an outer, opposite to the underlying firmer paint layer of the melt, which causes that the outgassing produces a surface that is in the broadest sense holey, the at least the optical, but also the haptic impression of Coating impaired.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass mit geringem konstruktiven Aufwand eine qualitative Verbesserung der Beschichtung möglich ist.Of the The present invention is therefore based on the object, a method of the generic type continue to develop that with little design effort a qualitative improvement of the coating is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.These Task is solved by a method which has the features of the claim 1 has.

Wie sich überraschend gezeigt hat, führt die Koronabehandlung zu einer Verringerung der Oberflächenspannung des Werkstücks aus Holz oder Holzwerkstoff, die eine Erhöhung der Adhäsionskräfte zur Folge hat, wodurch der anschließend aufgetragene Lack, insbesondere der Pulverlack nicht klebend, sondern elektrostatisch anhaftet. Eine intensive Erwärmung der Werkstoffplatte ist nicht mehr erforderlich.As surprisingly has shown leads the corona treatment leads to a reduction of the surface tension of the workpiece made of wood or wood material, which increases the adhesion forces Episode has, causing the subsequent applied paint, especially the powder coating non-sticky, but electrostatically adhered. An intensive heating of the material plate is not necessary anymore.

Die Koronabehandlung führt zwar ebenfalls zu einer gewissen Erwärmung der Oberfläche der Werkstoffplatte, jedoch erstreckt sich diese Erwärmung nur geringfügig in die Tiefe. Dabei kommt es zur Ausgasung der in diesem Bereich befindlichen Feuchtigkeit, jedoch, im Gegensatz zum Stand der Technik, bevor der Pulverlack aufgebracht wird. Das heißt, bei der nachfolgenden Erhitzung des aufgetragenen Pulverlacks zum Zwecke der Schmelzung mittels Infrarot-Licht sind die wärmebeaufschlagten Bereiche unterhalb der Oberfläche der Platte praktisch feuchtigkeitsfrei. Die sich durch den austretenden Wasserdampf ansonsten ergebende Problematik, nämlich die genannten Lackfehler in Form von Löchern oder anderen Unregelmäßigkeiten, treten nun nicht mehr auf.The Corona treatment leads although also to a certain warming of the surface of the material plate, however, this warming extends only slightly into the deep. It comes to the outgassing in this area moisture, but, in contrast to the prior art, before the powder coating is applied. That is, in the subsequent heating of the applied powder coating for the purpose of melting by means Infrared light is the heat-stressed Areas below the surface The plate is virtually moisture-free. The by the exiting water vapor otherwise resulting problems, namely the aforementioned paint defects in the form of holes or other irregularities, do not occur anymore.

Trotzdem wird die für eine erfolgreiche elektrostatische Lackierung mit Pulverlacken notwendige Senkung des Oberflächenwiderstandes erreicht, der < 1010 bis 1011 Ω ist, so dass die Voraussetzungen für eine optimale Beschichtung mit Pulverlack gegeben ist.Nevertheless, the necessary for a successful electrostatic coating with powder coatings lowering of the surface resistance is achieved, which is <10 10 to 10 11 Ω, so that the conditions for an optimal coating with powder coating is given.

Dies trifft gleichermaßen auf eine Nasslackierung zu, für die der Oberflächenwiderstand des Werkstückes ebenfalls in dieser Größenordnung liegt.This meets equally to a wet finish, for the surface resistance of the workpiece also in this order of magnitude.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, dass insbesondere die Pulverlackierung nun auch ohne Fertigungs- und Qualitätsprobleme im Möbelbereich eingesetzt werden kann, wobei die erzielbaren Ergebnisse hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit auch höchsten Anforderungen gerecht werden. Bemerkenswert ist darüber hinaus, dass durch die verfahrensbedingte Qualitätsverbesserung die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens in signifikanter Weise steigt.The inventive method leads to, that, in particular, the powder coating can now also be used without manufacturing and quality problems in the furniture sector can be used, with the achievable results in terms the surface texture also highest To fit in requirements. It is remarkable, moreover, that by the process-related quality improvement the economy of the process increases significantly.

Des weiteren lässt sich das neue Verfahren mit einem geringen apparativen Aufbau realisieren, da Koronabehandlungsanlagen, wie sie bislang für die Erzeugung von Adhäsionskräften an Kunststoffen eingesetzt wurden, durchaus als konfektionierte Vorrichtungen in bestehende Lackieranlagen integriert werden können, ohne dass es wesentlicher konstruktiver Veränderungen bedarf. Dieser Umstand gestattet die Nachrüstung bestehender Beschichtungseinrichtungen, was ebenfalls als ein deutlicher Vorteil anzusehen ist.Furthermore, the new process can be realized with a low apparatus design, since corona treatment plants, as previously for the generation of adhesive forces were used on plastics, can be integrated as pre-assembled devices in existing paint shops, without the need for significant structural changes. This circumstance allows the retrofitting of existing coating equipment, which is also to be regarded as a clear advantage.

Bezüglich der Qualitätsverbesserung ist anzumerken, dass die Koronaentladung auch in den Kantenbereichen eines plattenförmigen Werkstücks mit gleicher Wirkung durchgeführt werden kann wie dies in den flächigen Bereichen der Fall ist, so dass diese Kantenbereiche, die als besonders kritische Bearbeitungszonen angesehen wurden, ebenfalls ohne Qualitätseinbuße mit einem Pulverlack versehen werden können. Insofern ist die Lackierung des plattenförmigen Werkstückes sowohl horizontal wie auch vertikal ausgerichtet möglich, wobei der horizontale Transport einer optimierten Fertigung entgegenkommt.Regarding the quality improvement It should be noted that the corona discharge also in the edge areas a plate-shaped Workpiece with same effect performed can be like this in the plane The areas of the case is such that these edge areas are considered special critical processing zones were considered, also without loss of quality with a Powder coating can be provided. In this respect, the painting of the plate-shaped workpiece is both horizontally as well as vertically aligned possible, with the horizontal Transport meets optimized production.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.advantageous Further developments of the invention are characterized in the subclaims.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.A Apparatus for carrying out of the method will be described below with reference to the accompanying drawings described.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstückes in einer perspektivischen Ansicht.The single figure shows schematically a device for coating a workpiece in a perspective view.

In der Figur ist eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstückes aus Holz oder einem Holzwerkstoff mit Flüssig- oder Pulverlack dargestellt, wobei das Werkstück insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist.In the figure, an apparatus for coating a workpiece made of wood or a wood-based material with liquid or powder coating is shown, wherein the workpiece as a whole by the reference numeral 1 is provided.

Das Werkstück 1 wird liegend mittels eines Transportbandes 2 unter dem gegenüber ortsfesten Bearbeitungsstationen hindurchgeführt, wobei in der Folge der Bearbeitungsschritte als erstes eine Einrichtung zur Koronabehandlung 3, nachfolgend eine Beschichtungsanlage 4 sowie eine Härteeinrichtung angeordnet sind.The workpiece 1 is lying by means of a conveyor belt 2 passed under the opposite stationary processing stations, wherein as a result of the processing steps, first a means for corona treatment 3 , below a coating system 4 and a hardening device are arranged.

Vor einer Beschichtung des plattenförmigen Werkstücks 1 mit einem vorzugsweise Pulverlack mittels der Beschichtungseinrichtung 4 erfolgt durch die Einrichtung zur Koronabehandlung 3 eine Koronaentladung auf der Oberfläche des den Wirkbereich der Einrichtung 3 durchlaufenden Werkstückes 1.Before coating the plate-shaped workpiece 1 with a preferably powder coating by means of the coating device 4 takes place through the device for corona treatment 3 a corona discharge on the surface of the effective range of the device 3 continuous workpiece 1 ,

Auf die so vorbereitete Oberfläche des Werkstücks 1 wird mit Hilfe der Beschichtungseinrichtung 4 der Pulverlack aufgetragen. In der nachfolgenden Härteeinrich tung 5 wird zunächst der aufgetragene Pulverlack mittels Infrarot-Bestrahlung geschmolzen, so dass sich eine sehr glatte, geschlossene Lack-Beschichtung ergibt, die anschließend durch ultraviolettes Licht ausgehärtet wird.On the thus prepared surface of the workpiece 1 is using the coating device 4 applied the powder coating. In the following hardness device 5 First, the applied powder coating is melted by infrared radiation, so that there is a very smooth, closed paint coating, which is then cured by ultraviolet light.

Eine nicht dargestellte Wendeeinrichtung kann sich anschließen, so dass das Werkstück 1 so gedreht und abgelegt wird, dass die bis dahin unbehandelte Seite ebenfalls im vorbeschriebenen Sinn bearbeitet werden kann.A turning device, not shown, can follow, so that the workpiece 1 is rotated and stored so that the hitherto untreated page can also be edited in the above sense.

Claims (4)

Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks aus Holz oder einem Holzwerkstoff mit Flüssig- oder Pulverlack, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) vor der Beschichtung einer Koronaentladung ausgesetzt wird.Process for coating a workpiece made of wood or a wood-based material with a liquid or powder coating, characterized in that the workpiece ( 1 ) is exposed to corona discharge before coating. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Beschichtung diese aufgeschmolzen, vorzugsweise mittels Infrarot-Strahlen, und danach ausgehärtet wird, vorzugsweise durch ultraviolettes Licht.Method according to claim 1, characterized in that that after application of the coating, these are melted, preferably by means of infrared rays, and then cured, preferably by ultraviolet light. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Koronabehandlung (3) vorgesehen ist, der eine Beschichtungseinrichtung (4) und eine Härteeinrichtung (5) nachgeordnet ist.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a device for corona treatment ( 3 ) is provided which a coating device ( 4 ) and a hardening device ( 5 ) is subordinate. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Koronabehandlung (3), die Beschichtungseinrichtung (4) und die Härteeinrichtung (5) gegenüber einem Transportband (2), zum fortschreitenden Transport eines auflegbaren Werkstücks (1) ortsfest angeordnet sind.Apparatus according to claim 3, characterized in that the means for corona treatment ( 3 ), the coating device ( 4 ) and the hardening device ( 5 ) opposite a conveyor belt ( 2 ), for the progressive transport of a lay-up workpiece ( 1 ) are arranged stationary.
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