DE102006040200A1 - Process for coating a plastic part - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Beschichten eines Kunststoffteils (10) mit Lack vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird in einem Flutschritt eine zu beschichtende Fläche des Kunststoffteils (10) durch Beaufschlagung eines Anflutbereichs (A) der zu beschichtenden Fläche und durch Ablaufen des Lacks über einen Abflutbereich (B) mit Lack versehen. Erfindungsgemäß wird zur Ausbildung einer hohen Verschleißanforderungen genügenden Oberfläche der Anflutbereich (A) vor Ausführung des Flutschritts in einem Sprühschritt mit Lack besprüht, so dass in dem Anflutbereich eine Lackbeschichtung gebildet wird, die aus aufgesprühtem und aufgeflutetem Lack besteht, und in dem Abflutbereich (B) der zu beschichtenden Fläche eine Lackbeschichtung gebildet wird, die nur aus aufgeflutetem Lack besteht.A method for coating a plastic part (10) with lacquer is proposed. In this method, in a flooding step, a surface of the plastic part (10) to be coated is provided with lacquer by impingement of an inflow region (A) of the surface to be coated and by drainage of the lacquer via a drainage region (B). In accordance with the invention, before the flooding step is carried out, the flooding area (A) is sprayed with paint in a spraying step so that a paint coating consisting of sprayed-on and flooded paint is formed in the flooding area, and in the drainage area (B). the surface to be coated a paint coating is formed, which consists only of flooded paint.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Kunststoffteils mit einem Lack nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for coating a plastic part with a paint according to the preamble of patent claim 1.
Flutverfahren zum Ausbilden von Beschichtungen auf Kunststoffteilen sind aus der Praxis bekannt und werden in der Regel derartig durchgeführt, dass eine zu beschichtende Fläche des Kunststoffteils in einem sogenannten Anflutbereich mit Lack oder dergleichen beaufschlagt wird. Anschließend verteilt sich der in dem Anflutbereich aufgebrachte Lack schwerkraftbedingt über die restliche zu beschichtende Fläche, die auch als Abflutbereich bezeichnet wird.flooding for forming coatings on plastic parts are known from Practice known and are usually carried out in such a way that a surface to be coated the plastic part in a so-called flooding area with paint or the like is applied. Then distributed in the Influx applied paint by gravity due to the remaining area to be coated, which is also referred to as Abflutbereich.
Die bei einem Flutverfahren gebildete Beschichtung hat eine keilförmige Schichtdickenverteilung, wobei in dem Anflutbereich eine geringere Schichtstärke als in dem Abflutbereich vorliegt. Wenn das beschichtete Bauteil beispielsweise als Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs einge setzt wird, ist die in dem Anflutbereich ausgebildete Schichtstärke gegebenenfalls nicht ausreichend, um das Bauteil hinreichend gegen Bewitterung und sonstige Umwelteinflüsse zu schützen.The coating formed in a flooding process has a wedge-shaped layer thickness distribution, wherein in the trough area a lower layer thickness than is present in the discharge area. For example, if the coated component As a body part of a motor vehicle is set, is layer thickness formed in the flooding region may not be sufficient, to protect the component sufficiently against weathering and other environmental influences.
Des Weiteren ist es bekannt, im Bereich von Kraftfahrzeugkarosserien, Polycarbonat-Bauteile einzusetzen. Polycarbonat weist aber eine geringe Witterungs- und Medienbeständigkeit und eine hohe Kratzempfindlichkeit auf und muss daher mit einer Beschichtung versehen werden. Eine nach einem herkömmlichen Flutverfahren aufgebrachte Beschichtung schützt das Kunststoffsubstrat aus Polycarbonat gegebenenfalls aber nicht hinreichend.Of Furthermore, it is known in the field of motor vehicle bodies, Use polycarbonate components. But polycarbonate has one low weather and media resistance and high scratch sensitivity and must therefore be provided with a coating. A after a conventional Flooding applied coating protects the plastic substrate made of polycarbonate but may not be sufficient.
Ein
Flutbeschichtungsverfahren zur Ausbildung einer abrieb- und kraftfesten
Beschichtung auf einem Kunststoffsubstrat ist auch aus der
Des Weiteren ist es bekannt, abrieb- und kratzfeste Beschichtungen nach einem Sprühverfahren auf ein zu beschichtendes Kunststoffteil aufzubringen. Bei dem Sprühverfahren wird ein aufzubringender Lack in zerstäubter Form auf die betreffende Fläche des Kunststoffteils aufgebracht. Hierbei bildet sich aber eine orangenhautartige Oberflächenstruktur aus, so dass dieses Verfahren nicht für großflächige optische Bauteile bzw. Verglasungsbauteile eines Kraftfahrzeugs geeignet ist.Of Furthermore, it is known that abrasion and scratch resistant coatings after a spray process to apply to a plastic part to be coated. In the spraying process A paint to be applied in atomised form on the surface of the Applied plastic part. But this forms an orange peel-like surface structure so that this method is not suitable for large-area optical components or Glazing components of a motor vehicle is suitable.
Auch ist es bekannt, Beschichtungen nach einem Tauchverfahren auf ein zu beschichtendes Kunststoffteil aufzubringen. Hierbei wird das zu beschichtende Kunststoffteil in ein Tauchbad eingetaucht, wobei das Beschichtungsmaterial bzw. der Lack beim Herausziehen des Kunststoffteils aus dem Tauchbad von oben, d.h. von einem Kopfbereich, nach unten, d.h. über einen Fußbereich der zu beschichtenden Fläche abläuft.Also It is known to apply coatings by a dipping method to apply plastic part to be coated. Here is the to be coated plastic part immersed in a dip, wherein the coating material or the paint when pulling out of the plastic part the dipping bath from above, i. from a header, down, i. over one footer the area to be coated expires.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beschichtung eines Kunststoffteils zu schaffen, bei dem die hergestellte Beschichtung hohen optischen Ansprüchen genügt und dem beschichteten Kunststoffsubstrat eine erhöhte Verschleißfestigkeit vermittelt wird.Of the Invention is based on the object, a method for coating to provide a plastic part, wherein the produced coating high optical claims enough and the coated plastic substrate increased wear resistance is taught.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is according to the invention by the Method solved with the features of claim 1.
Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, ein aus einem Flutverfahren und einem Sprühverfahren kombiniertes Verfahren einzusetzen, bei welchem ein zu beschichtendes Kunststoffteil zunächst nur in einem kritischen Bereich, welcher bei dem Flutschritt den Anflutbereich dargestellt, mit Lack besprüht wird und anschließend eine im Wesentliche vollflächige Beschichtung des Kunststoffteils nach einem Flutverfahren erfolgt. In dem Sprühschritt erfolgt mithin ein partielles Vorbeschichten des Kunststoffteils. Durch das vollflächige Fluten des Bauteils wird eine optisch anmutende Bauteilqualität erreicht. Durch das partielle Besprühen des Kunststoffteils mit Lack wird eine partielle Schichtstärkenerhöhung in dem Anflutbereich geschaffen. Im Gegensatz zu einer sogenannten Doppelflutung erfolgt keine Erhöhung der Schichtstärke in einem sogenannten Abflutbereich, d. h. dem Bereich des Kunststoffteils, über den der aufzubringende Lack beim Fluten abläuft.Of the The core of the invention is therefore one of a flood process and a spraying process to use a combined method in which a to be coated Plastic part initially only in a critical area, which in the flooding step the tidal area shown, sprayed with paint and then a substantially full-surface Coating of the plastic part is done by a flood process. In the spraying step Therefore, a partial pre-coating of the plastic part takes place. Through the full-surface Flooding of the component, a visually pleasing component quality is achieved. By the partial spraying the plastic part with lacquer will be a partial layer thickness increase in the Created flooding area. In contrast to a so-called double flooding there is no increase the layer thickness in a so-called drainage area, d. H. the area of the plastic part, over the the applied paint runs off when flooding.
Grundsätzlich ist das Verfahren nach der Erfindung für eine Vielzahl von Applikationen geeignet, bei denen ein Kunststoffwerkstück mit einem Lack bzw. einer Be schichtung zu versehen ist. Insbesondere eignet sich aber das Verfahren nach der Erfindung zur Beschichtung eines beispielsweise flächigen Kunststoffteils mit einer abrieb- und kratzfesten Schicht, so dass das Kunststoffteil als Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Beispielsweise bildet das Kunststoffteil ein aus Polycarbonat gebildetes Dach eines Kraftfahrzeugs. Das Kunststoffteil kann aber auch ein Deckelelement eines Kraftfahrzeugdachöffnungssystems, wie eines Schiebedachs, sein. Denkbar ist es auch, dass das Kunststoffteil eine Streuscheibe eines Fahrzeugscheinwerfers, eine Karosserieabdeckleiste oder dergleichen bildet.Basically the method of the invention for a variety of applications suitable in which a plastic workpiece with a paint or a Be coating to be provided. In particular, but that is suitable Method according to the invention for coating an example flat Plastic part with an abrasion and Scratch-resistant layer, leaving the plastic part as the body part of a Motor vehicle can be used. For example, that forms Plastic part made of polycarbonate roof of a motor vehicle. The plastic part can also be a cover element of a motor vehicle roof opening system, like a sunroof, be. It is also conceivable that the plastic part a diffuser of a vehicle headlight, a body cover strip or the like forms.
Der Begriff Fluten ist im vorliegenden Zusammenhang in seinem weitesten Sinne zu verstehen und umfasst auch herkömmlicherweise als Gießen bezeichnete Auftragprozesse, bei denen Lack aus einem Gefäß in dem Anflutbereich über das zu beschichtende Kunststoffteil geschüttet wird.Of the Term floods is in its present context in its widest Meaning and also includes conventionally referred to as casting Application processes in which paint from a vessel in the trough area over the to be coated plastic part is poured.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird zwischen dem Sprühschritt und dem Flutschritt ein Lackabdunstschritt ausgeführt und erfolgt bei dem Flutschritt eine Anlösung der bei dem Sprühschritt aufgetragenen Lackschicht, so dass eine bei dem Sprühschritt und dem Lackabdunstschritt entstandene Oberflächenstruktur aufgelöst wird. Durch das Fluten der zu beschichtenden Fläche wird mithin die gegebenenfalls optischen Anforderungen nicht genügende Oberflächenstruktur der in dem Sprühschritt entstandenen Schicht aufgelöst. Ein Durchscheinen einer sogenannten orangenhautartigen Struktur kann somit ausgeschlossen werden.at an expedient embodiment of the Method according to the invention is between the spraying step and the flooding step carried out a Lackabdunstschritt and in the flooding step, a dissolution occurs in the spraying step applied lacquer layer, so that one in the spraying step and the Lackabdunstschritt resulting surface structure is dissolved. Due to the flooding of the surface to be coated is therefore optionally optical requirements insufficient surface structure in the spraying step dissolved layer dissolved. A shine through of a so-called orange peel-like structure can thus be excluded.
Der bei dem Verfahren nach der Erfindung eingesetzte Lack kann ein auf Polysiloxanbasis gebildeter Lack sein, der in seinem flüssigen Zustand ein Sol bildet. Ein derar tiger, transparent ausgeführter Lack eignet sich insbesondere als abrieb- und kratzfeste Beschichtung eines transparenten Polycarbonatbauteils.Of the in the method according to the invention used lacquer can on Polysiloxane be formed paint, in its liquid state a sol forms. A Derar tiger, transparent executed paint is particularly suitable as an abrasion and scratch resistant coating a transparent polycarbonate component.
Die Orientierung des Kunststoffbauteils während der Beschichtung mit Lack ist im Wesentlichen abhängig von dessen Geometrie. So kann ein im Wesentlichen planes Bauteil während der Beschichtung eine vertikale Orientierung haben. Ein gewölbtes Bauteil wird hingegen zweckmäßigerweise geneigt in eine zum Aufbringen der Beschichtung geeignete Lackieranlage eingebracht.The Orientation of the plastic component during the coating with Lacquer is essentially dependent of its geometry. So can a substantially planar component while the coating have a vertical orientation. A curved component on the other hand is expediently inclined in a suitable for applying the coating paint shop brought in.
Die Dauer des Sprühschritts und die Dauer des Flutschritts sind ebenfalls im Wesentlichen abhängig von der Geometrie und den Abmessungen des Bauteils, aber auch von den Eigenschaften des eingesetzten Lacks.The Duration of the spraying step and the duration of the flooding step are also essentially dependent on the geometry and dimensions of the component, but also of the Properties of the paint used.
In der Regel wird das Kunststoffteil nach seiner Beschichtung, d. h. nach Ausführung des Flutschrittes, einem Lackaushärtungsschritt unterzogen. Bei Verwendung eines herkömmlichen Lacks auf Polysiloxanbasis wird das beschichtete Bauteil hierzu beispielsweise einer Temperatur von etwa 100°C bis 150°C ausgesetzt. Es können aber auch Polysiloxanlacksysteme eingesetzt werden, die unter Einwirkung ultravioletter Strahlung aushärten. Das beschichtete Bauteil wird dann keiner Wärmebehandlung unterzogen, sondern nur ultravioletter Strahlung ausgesetzt.In usually the plastic part after its coating, d. H. after execution of the flooding step, subjected to a varnish curing step. at Using a conventional For this purpose, polysiloxane-based lacquers, for example, are the coated component a temperature of about 100 ° C up to 150 ° C exposed. It can but also polysiloxane paint systems are used which are exposed to ultraviolet Cure radiation. The coated component is then subjected to no heat treatment, but exposed only to ultraviolet radiation.
Der Auftrag der Beschichtung auf das Kunststoffteil erfolgt zweckmäßig in einem Temperaturbereich zwischen 20°C und 40°C, d. h. im Wesentlichen bei Raumtemperatur, ist aber auch abhängig von dem jeweils eingesetzten Lacksystem.Of the Order of the coating on the plastic part is expedient in one Temperature range between 20 ° C and 40 ° C, d. H. essentially at room temperature, but is also dependent on the each used paint system.
Die Erfindung hat auch ein Verfahren zum Beschichten eines Kunststoffteils mit Lack zum Gegenstand, bei dem in einem Tauchschritt eine zu beschichtende Fläche des Kunststoffteils mit Lack versehen wird. Ein Kopfbereich des Kunststoffteils wird vor Ausführung des Tauchschritts in einem Sprühschritt mit Lack besprüht, so dass in dem Kopfbereich eine Lackbeschichtung gebildet wird, die aus aufgesprühtem und durch Tauchen aufgebrachtem Lack besteht, und in einem Fußbereich der zu beschichtenden Fläche eine Lackbeschichtung gebildet wird, die nur aus durch Tauchen aufgebrachtem Lack besteht. Der Kopfbereich der zu beschichtenden Fläche des Kunststoffteils stellt den Bereich dar, der bei dem Tauchschritt oben liegt und mithin als erstes aus dem Tauchbad gezogen wird. Der Fußbereich stellt die restliche zu beschichtende Fläche und mithin einen Ablaufbereich dar, der unten liegt und über den der Lack abläuft. In diesem Ablaufbereich ist die Schichtdicke des aufgebrachten Lacks in der Regel größer als in dem Kopfbereich, was durch das vorgeschaltete Besprühen des Kopfbereichs mit Lack ausgeglichen werden kann.The The invention also has a method of coating a plastic part with paint on the subject, in which in a dipping step to be coated area the plastic part is provided with paint. A head area of the Plastic part is before execution of the dipping step in a spraying step sprayed with varnish, so that a paint coating is formed in the head area, the sprayed out and by dipping applied paint, and in a foot area the area to be coated a paint coating is formed, which is applied only by dipping Paint exists. The head area of the surface to be coated Plastic part represents the area that in the dipping step is up and therefore pulled out of the dipping bath first. The foot area represents the remaining area to be coated and thus a drainage area lying down and over the paint runs off. In this drainage area is the layer thickness of the applied paint usually larger than in the head area, which is due to the upstream spraying of the Head area can be compensated with paint.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject after the Invention are the description, the drawings and the claims removed.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematisch vereinfachten Zeichnung näher erläutert. Es zeigtOne embodiment of the method according to the invention will be described below with reference to FIG simplified drawing closer explained. It shows
In
der Zeichnung ist ein flächig
bzw. plattenförmig
ausgebildetes Kunststoffteil
Zur
Herstellung der Beschichtung wird die in
Nach
Durchführung
des in
Dann
wird das Kunststoffteil
Anschließend wird
das mit Lack versehene Polycarbonat-Kunststoffteil
Es
resultiert die Beschichtung
Durch die erfindungemäße Kombination eines Sprühverfahrens und eines Flutverfahrens kann eine Beschichtung mit einem definierten Schichtstärkenaufbau hergestellt werden. Insbesondere kann in dem Anflutbereich A eine Schichtstärke erreicht werden, die den im Karosserieaußenbereich eines Kraftfahrzeugs gestellten Anforderungen genügt.By the erfindungemäße combination a spraying process and a flood process can be a coating with a defined Layer thickness structure getting produced. In particular, in the tidal area A a layer thickness be achieved, which in the body exterior of a motor vehicle meets the requirements.
- 1010
- KunststoffteilPlastic part
- 1212
- Beschichtungcoating
- 1313
- Düsenjet
- 1414
- Sprühschichtspray layer
- 1515
- Auftrageinrichtungapplicator
- 1616
- Flutschichtflood layer
- AA
- Anflutbereichflow area
- BB
- AbflutbereichAbflutbereich
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