DE102010006665B4

DE102010006665B4 - Verfahren zum Herstellen eines Farbkontrastmusters

Info

Publication number: DE102010006665B4
Application number: DE102010006665.6A
Authority: DE
Inventors: Brigitte Schwuchow
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: DE102010006665A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Farbkontrastmusters an einem lackierten Bau-, insbesondere Kraftfahrzeugteil mit einer in dem zu bemusternden Bauteilbereich nicht-laseraktiv pigmentierten Bauteillackierung, dadurch gekennzeichnet, dass ein grau abgetöntes Kontrastmuster mit einem variabel wählbaren Tönungsgrad mittels eines in dem zu bemusternden Bauteilbereich mit einer Leistung von maximal 8 Watt auf die Bauteillackierung einwirkenden UV-Lasers mit einer nach Maßgabe des gewünschten Grautönungsgrads flächenbezogenen Energiedichte erzeugt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Farbkontrastmusters an einem lackierten Bau- und insbesondere Kraftfahrzeugteil, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, in die Lackierung von Kraftfahrzeugteilen laseraktive Pigmente einzulagern und diese einer orts- und strahlungsspezifischen Laserstrahlung auszusetzen, um sie gezielt zu verfärben und dadurch in der Bauteillackierung ein Farbkontrastmuster zu erzeugen. Ein derartiges Bemusterungsverfahren ist vor allem im Hinblick auf die erhöhten Pigmentierungskosten sehr aufwändig.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sich in der Bauteillackierung auf einfache Weise und ohne qualitätsmindernde Lackschichtveränderungen dauerhafte Farbkontrastmuster generieren lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in der Bauteillackierung grau abgetönte Kontrastmuster in praktisch beliebigen Abstufungen allein durch eine speziell dosierte Laserbestrahlung erzeugen, derart, dass auf eine aufwändige, laseraktive Vorpigmentierung verzichtet werden kann, zugleich aber auch eine lackschädigende Carbonisierung der laserbestrahlten Klar- bzw. Basislackschichten wirksam verhindert wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die zur Erzeugung der gewünschten Grautönung örtlich erforderliche Energiedichte des Lasers gemäß Anspruch 2 auf einfache Weise auf dem Wege über die Laserleistung, die Laserspurdichte und/oder die Vorschubgeschwindigkeit des Lasers veränderlich eingestellt.
Um eine große Bandbreite von Grautönungen zu erzielen, hat sich, wie nach Anspruch 3 bevorzugt, ein Laser mit einer regelbaren Leistung zwischen 0,5 und 8 Watt und aus Gründen einer hohen Prozesseffizienz mit einer nach Anspruch 4 bevorzugten Wellenlänge von 355 nm als besonders vorteilhaft erwiesen.
Nach Anspruch 5 werden die die Grautönungen der Kontrastmuster bestimmenden Prozessparameter, also insbesondere die Strahlungsintensität und die Verfahrbewegungen des UV-Lasers zweckmäßigerweise programmgesteuert.
Vor allem bei fertig lackierten Kraftfahrzeugteilen empfiehlt es sich nach Anspruch 6, den Laser so zu fokussieren, dass die Klarlackschicht durch die Laserstrahlung grau verfärbt wird. In anderen Fällen besteht nach Anspruch 7 aber ohne Weiteres auch die Möglichkeit, die Pigmentierung des Basislacks durch das Kontrastmuster in Richtung einer Grautönung oder Entfärbung zu verändern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren stark schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

1 einen programmgesteuerten Laserkopf beim Bemustern eines lackierten Kraftfahrzeugteils, zum einen im Bereich der Klarlack- und zum anderen im Bereich der Basislackschicht; und
2 das in 1 gezeigte Kraftfahrzeugteil in der Aufsicht nach Fertigstellung des Kontrastmusters mit einer der Deutlichkeit halber stark übertriebenen Laserspurdichte.

Der in 1 gezeigte Laserkopf 1 dient zum Bemustern eines lackierten Bau- und insbesondere Kraftfahrzeugteils 2, etwa einer Stoßstange, deren Lackierung aus einem Basislack 3 über einer Grundlack- und Füllerschicht 4 sowie - im linken Bauteilabschnitt - zusätzlich aus einer Klarlackschicht 5 besteht.
Der Laserkopf 1 ist über eine Strahlzuführung 6, beispielsweise eine Glasfaser, an eine (nicht gezeigte) UV-Laserlichtquelle mit einer Wellenlänge von vorzugsweise 355 nm angeschlossen und enthält ein Linsensystem 7 zur Fokussierung des Laserstrahls 8. Mit Hilfe einer rechnergestützten Präzisionssteuerung wird der Laserkopf 1 mehrachsig verfahren. Stattdessen kann der Laserkopf 1 auch stationär positioniert sein und der Laserstrahl 8 mittels eines verstellbaren Schwenkspiegelsystems mehrdimensional programmgesteuert ausgelenkt werden.
Unter der Wirkung der Laserstrahlung lassen sich die Klarlackschicht 5 oder auch die Farbpigmentierung des Basislacks 3 mit beliebigen Kontrastmustern innerhalb weiter Grenzen grau abtönen. Der jeweils erzielte Tönungsgrad ist eine Funktion der örtlich eingestrahlten Energiedichte, die durch verschiedene Prozessparameter - allein oder in Kombination - , etwa die Laserleistung, die Laserspurdichte und/oder die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls 8 veränderlich einreguliert werden kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Bauteillackierung mit einem gepulsten Laserstrahl 8 punktförmig zu rastern und die jeweils erwünschte Grautönung durch eine entsprechende Wahl des Rastermaßes zu erzeugen. In jedem Fall aber wird für die örtliche Energiedichte eine Obergrenze so gewählt, dass eine lackschädigende Karbonisierung der Basis- oder Klarlackschicht 3, 5 mit Sicherheit unterbleibt. Aus diesem Grund beträgt die maximale Laserleistung nicht mehr als 8 Watt.
Das in 2 dargestellte Kontrastmuster 9 wird durch graufarbene Rasterlinien 10 auf einem ansonsten hell lackierten Kraftfahrzeugteil 2 erzeugt, wobei die Laserleistung und die Vorschubgeschwindigkeit auf allen Rasterlinien 10 konstant gehalten und die durchschnittlich eingestrahlte Energiedichte und somit der dadurch erzielte Tönungsgrad in den einzelnen Flächenabschnitten des Kontrastmusters 9 durch eine mehr oder weniger enge Berasterung einreguliert werden. In der Zeichnung ist das Rasertermaß stark vergrößert dargestellt, in Wirklichkeit aber ist dieses so klein gewählt, dass sich die einzelnen Rasterlinien 10 visuell nicht mehr voneinander unterscheiden lassen.
Zunächst wird die Bauteillackierung im gesamten Kontrastmusterbereich mit parallel zueinander verlaufenden Laserspuren 11.1 mit einem vergleichsweise groben, aber noch unterhalb der angegebenen, visuellen Unterscheidungsgrenze verbleibenden Linienabstand berastert, so dass sie gleichförmig hellgrau eingefärbt wird. Anschließend wird die mittlere Kreisfläche nochmals mit anders geneigten Laserspuren 11.2, ansonsten aber in gleicher Weise nachgerastert, so dass sie tiefer grau eingefärbt erscheint, wobei der mittlere Schriftzug ausgespart wird und daher seine hellere Grautönung beibehält, und abschließend wird die äußere Umrandung 13 durch eine sehr enge Laserberasterung tiefgrau, also in etwa anthrazitfarben nachgetönt. Bei einer Berasterung der Klarlackschicht 5 erhält man ein rein graues Kontrastmuster, wird hingegen die nicht-laseraktiv farbpigmentierte Basislackschicht 3 laserberastert, so wird die Farbhelle im Sinne einer Grauzumischung oder Entfärbung verändert, während die Farbart als solcher erhalten bleibt.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Farbkontrastmusters an einem lackierten Bau-, insbesondere Kraftfahrzeugteil mit einer in dem zu bemusternden Bauteilbereich nicht-laseraktiv pigmentierten Bauteillackierung, dadurch gekennzeichnet, dass ein grau abgetöntes Kontrastmuster mit einem variabel wählbaren Tönungsgrad mittels eines in dem zu bemusternden Bauteilbereich mit einer Leistung von maximal 8 Watt auf die Bauteillackierung einwirkenden UV-Lasers mit einer nach Maßgabe des gewünschten Grautönungsgrads flächenbezogenen Energiedichte erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenbezogene Energiedichte der Laserstrahlung auf dem Wege über die Laserleistung, die Laserspurdichte und/oder die Vorschubgeschwindigkeit des Lasers gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser mit einer regelbaren Leistung zwischen 0,5 und 8 Watt verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser mit einer Wellenlänge von 355 nm verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsintensität und die Verfahrbewegung des Lasers nach Maßgabe der Grautönung des zu erzeugenden Kontrastmusters programmgesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klarlackschicht der Bauteillackierung unter Laserstrahlwirkung graugetönt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Basislack der Bauteillackierung unter Laserstrahlwirkung grau abgetönt wird.