DE102006031998A1

DE102006031998A1 - Verfahren zum Lackieren einer Oberfläche, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102006031998A1
Application number: DE200610031998
Authority: DE
Inventors: Norbert Schönfeld; Sven Rossow; Carola Gerschewski; Daniel Adler; Armin Gonschorek; Benno Beuter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-24

Abstract

Verfahren zum Lackieren einer Oberfläche, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie oder eines Teils der Kraftfahrzeugkarosserie, umfassend die nachfolgenden Verfahrensschritte: Beschichten der Oberfläche mittels einer kataphoretischen Tauchlackierung, Einbrennen der Tauchlackierung, Trockenschleifen der so entstandenen Tauchlackierungsoberfläche nach dem Abkühlen, Beschichten der geschliffenen Tauchlackierungsoberfläche mittels einer ESTA-Applikation mit einem konventionellen Füller, Einbrennen des Füllers, Durchführung eines Füllerschliffs auf der so entstandenen Fülleroberfläche, wobei der Füllerschliff in einem ersten Schliff mit einer Körnung P800 und in einem zweiten Schliff mit einer Körnung P1000 durchgeführt wird, wobei die Fülleroberfläche komplett matt geschliffen wird, wobei in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Reinigung der geschliffenen Fülleroberfläche mit VE-Wasser in drei Stufen erfolgt, wobei in einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt die geschliffene Fülleroberfläche mit einer farbegebenden Lackschicht (Basecoat) beschichtet wird, wobei in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die farbegebende Lackschicht (Basecoat) mit einer einzigen Klarlackschicht (Clearcoat) beschichtet wird, wobei die Klarlackschicht in gegenläufigen Konturbahnen mittels zweier Lackauftragseinrichtungen durchgeführt wird, dergestalt, dass ein zweischichtiger Klarlackaufbau nass in nass erzeugt wird, wobei eine Abdunstzeit von ca. 30 Sekunden zwischen den ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie oder eines Teils der Kraftfahrzeugkarosserie gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Verfahren zum Lackieren einer Oberfläche, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie oder eines Teils hiervon, und Schleifen von mindestens 4 qm und/oder mindestens 25% der sichtbaren Lackierung ist bereits aus der DE 100 25 768 A1 bekannt geworden und zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberfläche mit einer farbgebenden Lackschicht versehen wird, dass oberhalb der farbgebenden Lackschicht eine untere Klarlackschicht aufgetragen wird, dass diese untere Klarlackschicht nach Aushärtung geschliffen wird und dass auf die geschliffene untere Klarlackschicht eine obere Klarlackschicht aufgetragen wird. Ferner zeichnet sich das in der DE 100 25 768 A1 vorgeschlagene Verfahren durch die nachfolgenden Schritte aus:

– Die obere Klarlackschicht wird über höchstens 50% der geschliffenen Fläche der unteren Klarlackschicht geschliffen und/oder poliert,
– die farbgebende Lackschicht wird nicht oder zu höchstens 50% der geschliffenen Fläche der unteren Klarlackschicht geschliffen und/oder poliert,
– das Schleifen erfolgt maschinell,
– die untere Klarlackschicht wird mindestens zweimal mit aufsteigender Körnung geschliffen,
– bezogen auf eine Fläche von mindestens 8 qm der Oberfläche und/oder eine
– Kraftfahrzeugkarosserie wird insgesamt weniger als acht Stunden geschliffen, bezogen auf die Summe der Schleifmitteleinsatzzeiten,
– der Lackabtrag beim Schleifen, bezogen auf eine Oberfläche von mindestens 8 qm und/oder die geschliffenen Bereiche einer Kraftfahrzeugkarosserie, beträgt durchschnittlich mindestens 0,5 μm/h,
– die obere Klarlackschicht ist die letzte Klarlackschicht,
– es wird trocken geschliffen.

Ganz offensichtlich bedarf es für die Lackierung einer Oberfläche gemäss dem oben dargestellten Verfahren der Auftragung zweier separater Klarlackschichten, insbesondere einer unteren Klarlackschicht" und einer „oberen Klarlackschicht", die in zwei separaten Verfahrensschritten aufgetragen werden müssen. Insbesondere sind Zwischenschritte zwischen dem Auftragen der unteren Klarlackschicht und der oberen Klarlackschicht vorgesehen.
Es wäre von Vorteil, ein Verfahren vorzuschlagen, welches vergleichbare oder sogar bessere Lackierergebnisse liefert, insbesondere hinsichtlich des optischen Eindrucks und/oder vorgegebener Wave-Scan Werte, jedoch mit weniger Arbeitsschritten auskommt. Die Bereitstellung eines derartigen Verfahrens ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Dadurch, dass der Füllerschliff in einem ersten Schliff mit einer Körnung P800 und in einem zweiten Schliff mit einer Körnung P1000 durchgeführt wird, wobei die Fülleroberfläche komplett matt geschliffen wird, wobei in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Reinigung der geschliffenen Fülleroberfläche mit VE-Wasser in 3 Stufen erfolgt, wobei in einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt die geschliffene Fülleroberfläche mit einer farbegebenden Lackschicht (Basecoat) beschichtet wird, wobei in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die farbgebende Lackschicht mit einer einzigen Klarlackschicht (Clearcoat) beschichtet wird, wobei die Klarlackschicht in gegenläufigen Konturbahnen mittels zweier Lackauftragseinrichtung durchgeführt wird, dergestalt, dass ein zweischichtiger Klarlackaufbau nass in nass erzeugt wird, wobei eine Abdunstzeit von ca. 30 Sekunden zwischen den Klarlackschichten vorgesehen ist, wobei in einem nächsten Verfahrensschritt nach einer Abdunstzeit von etwa 10 min die so entstandene Klarlackbeschichtung bei ca. 140° über etwa 15 min mittels Infrarot und Umluft getrocknet wird, kann ein überaus vorteilhaftes Lackierergebnis erzielt werden. Die Klarlackschicht ist die einzige Klarlackschicht. Es bedarf keiner zweiten Klarlackschicht um das geforderte vorteilhafte Lackierergebnis einer ebenen und spiegelnden Oberfläche, eines sogenannten Spiegellacks zu erzielen. Auch kann auf einen nachfolgenden Polierprozess verzichtet werden. Hieraus ergibt sich eine Reduzierung des Aufwandes an Personal, Material und Ressourcen. Die mit dem oben skizzierten Verfahren hergestellte Spiegellackbeschichtung Generation 2006" zeigt in dem gängigen Messverfahren zur Bestimmung des Lackergebnisses eine Abweichung im Bereich Langwelle < 5 und im Bereich Kurzwelle < 15.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalen der rückbezogenen Unteransprüche.
Weitere Vorteile und Merkmale des vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich ebenfalls aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Anwendungsfalles, nämlich der Lackierung einer Kraftfahrzeugkarosserie.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lackieren einer Oberfläche, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie oder eines Teils hiervon und Schleifen der sichtbaren Lackierung mit einer farbgebenden Lackschicht und einer einzigen Klarlackschicht ohne Schliff der farbgebenden Lackschicht und der Klarlackschicht. Das vorgeschlagene erfindungsgemäße Verfahren geht grundsätzlich von dem Stand der Technik gemäss DE 100 25 768 A1 aus, weicht aber im Bereich des Füllerschleifens und im Bereich der Klarlackapplikation in erfindungsgemäßer Weise davon ab.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird basierend auf dem Verfahren zur Herstellung einer Spiegellack-Oberfläche auf einer Kraftfahrzeugkarosserie im Serienbetrieb wie folgt beschrieben:
Eine Kraftfahrzeugkarosserie, in ihren Bauteilen bestehend aus unterschiedlichen Substraten (verzinktes Stahlblech, Aluminium, Kunststoff) erhält in einem ersten Verfahrensschritt eine kataphoretische Tauchlackierung, die bei ca. 180°C eingebrannt wird.
Nach dem Abkühlen wird die Karosserie trocken geschliffen.
Die geschliffene Karosserie wird mittels einer ESTA-Applikation mit einem konventionellen Füller beschichtet. Die Schichtdicken betragen ca. 35μm.
Der Füller wird bei 140°C über 15 min eingebrannt.
Anschliessend erfolgt ein Füllerschliff über ca. 30 min. Es wird trocken mit einer Exzenterschleifmaschine geschliffen.
In Abweichung zu dem bereits aus dem Stand der Technik bekanntem Verfahren, insbesondere dem aus der DE 100 25768 A1 bekanntem Verfahren, wird die bislang entstandene Schicht jedoch in einem ersten Schliff mit einer Körnung P800 und in einem Feinschliff mit Körnung P1000 komplett matt geschliffen. Die Kanten der Karosserie werden beim maschinellen Schleifen ausgelassen und von Hand feucht mit Körnung P800 gearbeitet.
Nach diesem Bearbeitungsschritt erfolgt eine Reinigung mit VE-Wasser 3 Stufen.
Die so vorbereitete Karosserie wird mittels einer ESTA-Anlage mit konventionellem Basecoat (farbgebende Lackschicht) und einem 1K-Clearcoat (Klarlack) konventionell beschichtet. Die Schichtdicke des Basecoats beträgt zwischen 12 und 30μm.
Als 1K-Clearcoat wird der 1K-Hightech Klarlack 97055 von PPG in normaler Verarbeitungsviskosität eingesetzt, der basierend auf der Freigabe der Prozessabteilung Wolfsburg speziell für den Prozess _"Spiegellack Generation 2006" in der Lackiererei D-Klasse VWS modifiziert wurde.
Die Klarlackapplikation erfolgt mittels einer 7-Glocken ESTA-Anlage der Fa. DÜRR mit gerändelten Glocken.
Je zwei Seitenmaschinen lackieren nacheinander mit gegenläufigen Konturbahnen die gesamte Seitenkontur der Karosserie und erzeugen so einen zweischichtigen Klarlackaufbau nass in nass mit einer Abdunstzeit von ca. 30 Sekunden zwischen den Klarlackschichten.
Es wird mit erhöhten Drehzahlen und unterschiedlichen Ausflussmengen bei einer Bandgeschwindigkeit von 2m/min lackiert.
Nach einer Abdunstzeit von 10 min wird die Beschichtung bei ca. 140° über 15min mittels Infrarot und Umlauft getrocknet.
Aus diesem Verfahren ergeben sich nachfolgende Vorteile:
Die Klarlackschicht ist die einzige Klarlackschicht. Es bedarf keiner zweiten Klarlackschicht um das geforderte vorteilhafte Lackierergebnis einer ebenen und spiegelnden Oberfläche zu erzielen. Auch kann auf einen nachfolgenden Polierprozess verzichtet werden. Hieraus ergibt sich eine Reduzierung des Aufwandes an Personal, Material und Ressourcen. Die mit dem oben skizzierten Verfahren hergestellte Spiegellackbeschichtung „Generation 2006" zeigt in dem gängigen Messverfahren zur Bestimmung des Lackergebnisses eine Abweichung im Bereich Langwelle < 5 und im Bereich Kurzwelle < 15.

Claims

Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie oder eines Teils der Kraftfahrzeugkarosserie, umfassend die nachfolgenden Verfahrensschritte: – Beschichten der Oberfläche mittels einer kataphoretischen Tauchlackierung, – Einbrennen der Tauchlackierung, – Trockenschleifen der so entstandenen Tauchlackierungsoberfläche nach dem Abkühlen, – Beschichten der geschliffenen Tauchlackierungsoberfläche mittels einer ESTA-Applikation mit einem konventionellen Füller, – Einbrennen des Füllers, – Durchführung eines Füllerschliffs auf der so entstandenen Fülleroberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Füllerschliff in einem ersten Schliff mit einer Körnung P1000 bis P600, insbesondere P800 und in einem zweiten feineren Schliff mit einer Körnung P1400 – P800, insbesondere P1000 durchgeführt wird, wobei die Fülleroberfläche komplett matt geschliffen wird, wobei in einem nachfolgenden Verfahrensschritt – eine Reinigung der geschliffenen Fülleroberfläche mit Wasser, insbesondere mit VE-Wasser in mindestens 2, insbesondere 3 Stufen erfolgt, wobei in einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt – die geschliffene Fülleroberfläche mit einer farbegebenden Lackschicht (Basecoat) beschichtet wird, wobei in, einem nachfolgenden Verfahrensschritt – die farbegebende Lackschicht mit einer einzigen Klarlackschicht (Clearcoat) beschichtet wird, wobei – die Klarlackschicht in gegenläufigen Konturbahnen mittels mindestens zweier Lackauftragseinrichtungen durchgeführt wird, dergestalt, dass überwiegend ein mindestens zweischichtiger Klarlackaufbau nass in nass erzeugt wird, wobei eine Abdunstzeit von 10 bis 120 sec, insbesondere ca. 30 Sekunden zwischen den Klarlackschichten vorgesehen ist, wobei in einem nächsten Verfahrensschritt – nach einer Abdunstzeit von 2 bis 120 min, insbesondere etwa 10 min die so entstandene Klarlackbeschichtung bei 70–180°C, insbesondere ca. 140° über 2 bis 60 min, insbesondere etwa 15 min mittels Infrarot und Umluft getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche in Form einer Fahrzeugkarosserie aus Bauteilen unterschiedlicher Substrate besteht, insbesondere verzinktes Stahlblech, Aluminium und/oder Kunststoff.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kataphoretische Tauchlackierung bei ca. 180°C eingebrannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der mittels einer ESTA-Applikation mit einem konventionellen Füller entstandenen Füllerschicht etwa 35μm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füller bei etwa 140°C über etwa 15 min eingebrannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllerschliff über ca. 30 min, trocken und mit einer Exzenterschleifmaschine durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, sofern es sich bei der zu lackierenden Oberfläche um eine Karosserie handelt, die Kanten der Karosserie beim maschinellen Füllerschliff ausgelassen und von Hand feucht mit Körnung P800 geschliffen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der farbegebenden Lackschicht (Basecoat) zwischen 12 und 30μm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen des Klarlacks mittels einer 7-Glocken ESTA-Anlage mit gerändelten Glocken erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Klarlackschicht um einen 1K-Clearcoat handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, sofern es sich bei der Oberfläche um eine Fahrzeugkarosserie handelt, zwei Lackauftragseinrichtungen nacheinander mit gegenläufigen Konturbahnen die gesamte Seitenkontur der Fahrzeugkarosserie mit dem Klarlack lackieren, wobei die Lackauftragseinrichtungen dazu eingerichtet sind, einen zweischichtigen Klarlackaufbau nass in nass mit einer Abdunstzeit von ca. 30 Sekunden zwischen den Klarlackschichten zu erzeugen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klarlackschicht mit erhöhten Drehzahlen und unterschiedlichen Ausflussmengen bei einer Bandgeschwindigkeit von etwa 2m/min aufgetragen wird.