DE102007049228A1

DE102007049228A1 - Method for reducing surface irregularities on lacquer layer of workpiece, comprises dissolving and rinsing dirt particles adhered in partially opened hollow area of workpiece before dipping the workpiece in dip tank for cathodic dip coating

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Publication number: DE102007049228A1
Application number: DE200710049228
Authority: DE
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Priority date: 2007-10-13
Filing date: 2007-10-13
Publication date: 2009-04-16

Abstract

The method for the reduction of surface irregularities on Cretaceous-Tertiary lacquer layer of workpiece, comprises dissolving and rinsing dirt particles remained and/or adhered in partially opened hollow area of workpiece before dipping the workpiece in a dip tank for cathodic dip coating during the pre-treatment, by suitable arrangements. High pressure nozzles are arranged for the generation of strong cross-flow in single or all units of the pre-treatment plant with the treatment liquid and are arranged on opening of the hollow area. The method for the reduction of surface irregularities on Cretaceous-Tertiary lacquer layer of workpiece, comprises dissolving and rinsing dirt particles remained and/or adhered in partially opened hollow area of workpiece before dipping the workpiece in a dip tank for cathodic dip coating during the pre-treatment, by suitable arrangements. High pressure nozzles are arranged for the generation of strong cross-flow in single or all units of the pre-treatment plant with the treatment liquid and are arranged on opening of the hollow area. The high pressure nozzle of the hollow area is automatically pivoted by robots or similar devices. The removal of the adhered dirt particles is promoted and/or reached by vibrators for the support of cross-flow produced through the high pressure nozzle. The vibrators suitable for promoting the removal of the dirt particles are brought through automatic device or manually with the workpiece or workpiece carrier. Ultrasonic or infrasonic generators are incorporated and/or operated for promoting the removal of the dirt particles in dipping baths of the pre-treatment plant. The high pressure nozzle intended for elution of dirt particles for promoting the removal of the dirt particle is fed except with the treatment liquid and additionally with ice granulates and dry ice granulates produced from the treatment liquid. The dirt particles are removed from the treatment liquid by fine filter arrangements or the dirt particles existing entirely or partially from iron and/or steel are removed by magnet separators from the treatment liquid.

Description

Nach dem Stand der Technik werden die Werkstücke vor dem Eintauchen in das mit wasserlöslichem Lack befüllte Tauchbecken üblicherweise in einer Vorbehandlungsanlage in mehreren Spritzstufen und häufig auch in einer oder mehreren Tauchstufen sorgfältig gereinigt, entfettet und nasschemisch behandelt. Dabei wird nicht nur von den freiliegenden Oberflächen jeglicher Schmutz entfernt, sondern auch der größte Teil von in teilweise offenen Hohlräumen vorhandenem Schmutz. Es verbleibt dort jedoch eine nicht unerhebliche Anzahl winziger Teilchen, zum überwiegenden Anteil Schweißspritzer, sogenannte Schweißperlchen, die erst später, während des Aufenthalts im Lacktauchbecken, ausgeschwemmt werden. Bei mikroskopischer Untersuchung der nach erfolgter Lackierung aufzufindenden Oberflächenstörungen – sog. „Pixel" – erkennt man, dass viele davon jeweils aus einer ganzen Anzahl derartiger Schmutzteilchen bestehen. Diese werden durch die im Lacktauchbecken – zum Zwecke der Vermeidung von Sedimentation der als Dispersion vorliegenden Wasser/Lack Mischung – ununterbrochen aufrecht erhaltene Umwälzung bzw. durch deren Strömungsvorgänge aus den Hohlräumen ausgeschwemmt, obwohl diese Strömungen – außer im Bereich der sog.To In the prior art, the workpieces are prior to immersion in the with water-soluble Paint filled Plunge tanks usually in a pre-treatment plant in several injection stages and often also Carefully cleaned, degreased and in one or more dipping stages treated wet-chemically. It is not only from the exposed surfaces removed any dirt, but also the majority of existing in partially open cavities Dirt. However, there remains a not inconsiderable number tiny particles, for the most part Proportion of spatter, so-called welding beads, the later, during the Stay in the paint submersible, be flushed out. At microscopic Examination of surface defects found after painting - so-called "pixels" - shows that many of them each consist of a whole number of such dirt particles. These are done by those in the paint dip tank - for the purpose of avoidance of sedimentation of the water / paint mixture present as a dispersion - uninterrupted upright circulation or by their flow processes the cavities flushed out, though these currents - except in the area the so-called

Bodengruppe – gar nicht besonders stark sind. Obwohl das seit langem bekannt ist, hielt man es irrtümlich für unschädlich.Floor group - not at all are particularly strong. Although this has long been known, stopped you mistaken it for harmless.

Besondere Maßnahmen zur möglichst vollständigen Entfernung sieht man bislang als unnötig an, weil man erwartet, dass größere Teilchen (> 10 Mikron) von den Feinfiltern der Lacktauchanlage ausgeschieden werden bzw. direkt sedimentieren, während kleinere eine geringere Größe haben als die Dicke der später zu erzeugenden Lackschicht und in dieser sozusagen spurlos eingebettet untergehen, falls sie überhaupt dorthin gelangen und nicht ebenfalls vorher sedimentieren, denn grundsätzlich ist die Wichte z. B. der teilweise aus Zink bestehenden Schweißperlchen um ein vielfaches größer wie die des Wasserlackes.Special activities as possible complete Distance is considered unnecessary so far because one expects that larger particles (> 10 microns) of the fine filters of the paint immersion system are eliminated or directly sediment while smaller ones have a smaller size than the thickness of the later to be produced paint layer and embedded in this so to speak without trace go under, if they ever get there and not also sediment before, because in principle is the weight z. As the partially made of zinc welding beads like many times bigger the water-based paint.

Diese Betrachtungsweise ist falsch, wie neuere Untersuchungen zeigen. Grundlage der hier vorliegenden Neuerung ist die Erkenntnis, dass eine erhebliche Anzahl solcher aus den Hohlräumen ausgeschwemmten winzigen Teilchen von im Tauchbeckeninhalt vagabundierenden Koagulat-Klümpchen erfasst werden, die als klebrig-zähelastische, dickflüssige, weiche Teilchen von ca. 50 bis 150 Mikron Größe wie ein „Fliegenfänger" wirkend die feinen Schmutzteilchen aufsammeln. Weil diese Koagulat-Klümpchen während des Koaguliervorganges des Lackes an der Werkstückoberfläche in die sich bildende Lackschicht integriert werden, kann man sie nach der Trocknung bzw. Aushärtung der Lackschicht bei Untersuchungen nicht identifizieren, da sie völlig identisch mit dem koagulierten Lack, also „stoffgleich" sind. Wegen dieser Unsichtbarkeit entdeckte man die Koagulat-Klümpchen nicht, bevor man sie seit einiger Zeit durch besondere Methoden vereinzelt unter dem Mikroskop untersuchte. Ihre Hinterlassenschaft, nämlich die aufgesammelten, angeklebten bzw. aufgenommenen Schmutzteil-Ansammlungen bleiben jedoch als Häufchen zurück und diese müssen nach der Trocknung manuell mit erheblichem manuellen Schleifaufwand abgeschliffen werden. Weiteres über die speziellen Probleme mit Oberflächenstörungen an mittels derThese Viewpoint is wrong, as recent studies show. The basis of this innovation is the knowledge that a significant number of such flushed out of the cavities tiny Detects particles of coagulum lumps in the dip tank contents be as sticky-viscoplastic, thick, soft particles of about 50 to 150 microns in size like a "flypaper" acting the fine dirt particles pick up. Because these coagulum lumps during the coagulation process of the paint on the workpiece surface in the can be integrated after the forming varnish layer Drying or curing the varnish layer in investigations do not identify as they completely identical to the coagulated paint, so "same material" are Invisibility was not discovered before the coagulate lumps for some time by special methods isolated under the Microscope examined. Your legacy, namely the Collected, glued or recorded dirt accumulations but remain as a pile back and they have to after drying manually with considerable manual grinding effort be sanded off. More about the special problems with surface defects by means of

Kathodischen Tauchlackierung (kurz KTL) erzeugten Lackschichten ist der Offenlegungsschrift DPA 10 2005 042 378.7 zu entnehmen.cathodic Dipcoating (short KTL) produced lacquer layers is the published patent application DPA 10 2005 042 378.7.

Neuerungsgemäße Lösung:New solution:

Während bereits Anstrengungen unternommen werden, Koagulat-Klümpchen aus dem Tauchbeckeninhalt auszufiltern bzw. deren Bildung zu behindern, die durch von hohen Strömungsturbulenzen verursachte Scherkräfte verursacht wird, wird nun angestrebt, auch das Einbringen der Schmutzteilchen zu vermindern, also die Menge beider Komponenten zu verringern, aus denen Koagulat-Klümpchen zusammen mit den eingesammelten Schmutzteilchen zähflüssige, elastische Agglomerate bilden. Diese Aufgabenstellung berücksichtigt, dass zum Ausschwemmen aus den Hohlräumen offensichtlich keine besonders großen Strömungen erforderlich sind, weil nämlich andererseits die im Lacktauchbecken auftretenden, relativ geringen Strömungsvorgänge sonst gar nicht in der Lage wären, doch erhebliche Mengen dieser Teilchen abzulösen und in das Lacktauchbecken zu transportieren.While already Efforts are made to coagulate lumps from the dip tank contents or hamper their education by high levels of education Caused flow turbulence shear is caused, is now desired, including the introduction of dirt to reduce, ie to reduce the amount of both components, from which coagulum lumps together with the collected dirt particles viscous, elastic Form agglomerates. This task takes into account that to flush out from the cavities obviously no particularly large currents are required because namely on the other hand, the occurring in Lackaufauchbecken, relatively small Flow processes otherwise would not be able to but to replace significant amounts of these particles and in the Lacktauchbecken to transport.

Deshalb ist es zweckmäßig, sowohl im Vorbehandlungs-Tauchbecken als auch in Vorbehandlungs-Spritzstufen Vorrichtungen einzubauen, die gezielt mit möglichst hohem Druck in Öffnungen der Hohlräume hineinspritzen und diese ausspülen, evtl. unterstützt von Vibratoren, die das Ablösen erleichtern, denn wenn nach den Entfettungsstufen bereits gelockerte Teilchen wieder fester haften oder gar antrocknen, wäre ihr Einschleppen in das Tauchbecken nicht ausreichend vermieden. Dass so zahlreiche Teilchen in das Lacktauchbecken eingeschwemmt werden, mag durchaus auch darauf zurückzuführen sein, dass sie in der Vorbehandlungsanlage bereits abgelöst, aber nicht ausgeschwemmt werden, weil sie in die vielfältig vorhandenen Winkel und Ecken eingespült werden und sich dort angesammelt haben, bis sie dann im Lacktauchbecken doch austreten.Therefore it is appropriate both in pre-treatment dip tanks as well as in pre-treatment injection stages Install devices that targeted with the highest possible pressure in openings the cavities squirt in and rinse them out, possibly supported of vibrators that peel off easier, because if after the degreasing stages already relaxed Tightening particles again or even drying them would be their introduction not sufficiently avoided in the plunge pool. That so many particles be washed into the paint submersible, may well on it be due that they have already been replaced in the pre-treatment plant, but can not be flushed out, because they are present in the manifold Flushed angles and corners and have accumulated there until they then in the paint dip tank but escape.

Auf jeden Fall ist eine möglichst wirksame Entfernung jener vor dem Eintransport in das Lacktauchbecken anzustreben, selbst die Verwendung von unter Hochdruck unmittelbar oder in Zumischung zur eingespritzten Behandlungsflüssigkeit eingedüstem Trockeneis-Granulat erscheint wirtschaftlich, wenn man damit einen Teil des hohen Arbeitsaufwandes für manuelle Nacharbeit erübrigen kann, der bislang unumgänglich ist. Da das Granulat noch in der Vorbehandlung vor dem Eintauchen in das Lacktauchbecken verdunstet, schadet es nicht. Ebenso kann das Beimischen von aus der Behandlungsflüssigkeit erzeugtem Eis-Granulat geeignet sein, haftende Schmutzteilchen abzulösen, um sie vor der Einschleppung in das Lacktauchbecken auszuschwemmen.In any case, one is as effective as possible To strive for removal of those prior to transport into the paint submersible tank, even the use of high pressure directly or in admixture with the injected treatment liquid injected dry ice granules appears economical, if you can spare a portion of the high workload for manual rework, which has been unavoidable so far. Since the granules still evaporate in the pre-treatment before immersion in the paint dip, it does not hurt. Likewise, the admixing of ice granules produced from the treatment liquid may be suitable for detaching adhering dirt particles in order to flush them out before being introduced into the paint dip tank.

Dass zum Ausschwemmen z. B. auch von Robotern eingeschwenkte Hochdruckspritzdüsen, ebenso von solchen Geräten angepresste Vibratoren, Ultraschall- oder Infraschall-Generatoren zur Unterstützung des Ablösens und Ausspülens in der Vorbehandlungsanlage in Betracht zu ziehen sind, ist nach dem gleichen Wirtschaftlichkeits-Gesichtspunkt zu beurteilen und von jedem Durchschnittsfachmann je nach den Verhältnissen der Anlage auszulegen.That for washing out z. B. also swiveled by robots high pressure spray nozzles, as well from such devices Pressed vibrators, ultrasonic or infrasound generators for support of detachment and rinsing out are to be considered in the pretreatment plant is after to judge the same profitability point of view and to be interpreted by any person skilled in the art according to the conditions of the installation.

Ausgangspunkt für die Lösung der Aufgabe bleibt die bei der Untersuchung des Entstehens und des Verhaltens von Koagulat-Klümpchen gefundene Erkenntnis, dass diese klebrigen Klümpchen als Sammler und Transporteur kleiner Schmutzteilchen auftreten und die derart gebildeten Agglomerate sich unter hohem Differenzdruck durch feinste Filter hindurchquetschen, weshalb sie mit den bekannten Filtereinrichtungen nicht in ausreichendem Maße ausgefiltert werden können. Dass sie sich nach dem Durchkriechen der Filter wieder elastisch zu Klümpchen ballen, verursacht ihr "geballtes" Auftreten als Oberflächenstörung. Eine Entfernung auch feinster Schmutzteilchen vor deren Eintrag in das Lacktauchbecken trägt somit – neben der bereits in Angriff genommenen Verminderung von Koagulat-Klümpchen – wesentlich zur Verminderung solcher Störungen bei.starting point for the solution The task remains with the investigation of the emergence and the Behavior of coagulum lumps found realization that these sticky lumps as a collector and transporter small dirt particles occur and the agglomerates thus formed squeeze through the finest filters under high differential pressure, why they are not in sufficient with the known filter devices Dimensions filtered out can be. That they elastic again after crawling through the filter to lumps bale, causing their "clenched" appearance as a surface disorder. A Removal of even the finest dirt particles before their entry into the Paint dip tank carries thus - beside the reduction already begun of coagulum lumps - essential to reduce such disorders.

Claims

A method for reducing surface defects in KT paint layers, characterized in that the partially open cavities of workpieces before immersion of the workpieces in a dip tank for cathodic dip coating during the pretreatment remaining or adhering dirt particles are dissolved and flushed out by means of suitable measures.

Method according to claim 1, characterized in that that for generating strong flow in some or all Departments of pretreatment plants with the respective treatment liquid fed high-pressure nozzles arranged and on openings the cavities be directed.

Process according to Claims 1 and 2, characterized that the high pressure nozzles to the openings the cavities using robots or similar Devices are automatically pivoted.

Process according to claims 1 and 2 or 3, characterized marked that in support of through the high pressure nozzles generated flow the replacement Adhering dirt particles is reached or promoted by means of vibrators.

Method according to one or more of claims 1 to 3 or 4, characterized in that to promote the replacement of the Dirt particles suitable vibrators by automatic devices or manually with the workpieces or their workpiece carriers in Be brought in contact.

Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that to promote the replacement of the Dirt particles in dipping baths the pretreatment plants installed or ultrasonic generators operate.

Method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that to promote the replacement of the Dirt particles in dipping baths of the pretreatment plants infrasound generators installed or operate.

Method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that to promote the replacement of the Dirt particles for rinsing provided by dirt high-pressure nozzles with the respective treatment liquid and additionally - or exclusively - fed with dry ice become.

Method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that to promote the replacement of the Dirt particles for rinsing provided by dirt high-pressure nozzles except with the respective treatment liquid additionally with out of the treatment liquid be fed produced ice granules.

Method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that to promote the detachment of the dirt particles provided for the rinsing of dirt high-pressure nozzles in addition to the respective treatment liquid in addition to the treatment liquid-made ice granules and dry ice granules are fed.

Method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the dirt particles from the treatment liquid be removed by means of fine filter devices.

Method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that wholly or partly of iron or Steel existing dirt particles by means of magnetic separators from the treatment liquid be removed.