DE102010017196A1 - Method for manufacturing multi-colored surface of metallic component e.g. aluminum rim, involves applying lacquer layer on surface by powder coating and burning, applying another layer on surface, and rotating latter layer in area-wise - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer mehrfarbigen Oberfläche eines metallischen Bauteils, insbesondere eines dreidimensionalen Bauteils wie Felge, vorzugsweise aus Aluminium.The invention relates to a method for producing a multi-colored surface of a metallic component, in particular a three-dimensional component such as rim, preferably made of aluminum.
Um mehrfarbige Oberflächen an Bauteilen, insbesondere an Aluminiumfelgen herzustellen, gelangen Abkleb- und Schablonverfahren zum Einsatz. Hierbei wird zwischen den verschiedenen Arbeitsgängen die jeweils vorhergehende Farbe teilweise abgedeckt. Diese bleibt sodann unter der bzw. den abgedeckten Flächen erhalten. Entsprechende Techniken sind aufwendig und gewährleisten nicht immer die gewünschte Konturenschärfe.In order to produce multicolored surfaces on components, in particular on aluminum rims, masking and stenciling methods are used. Here, the previous color is partially covered between the different operations. This then remains under the covered area (s). Corresponding techniques are complex and do not always guarantee the desired contour sharpness.
Unabhängig hiervon ist eine entsprechende Farbgebung in einer Serienfertigung nicht einsetzbar, da sich Techniken wie Abkleben nicht automatisieren lassen.Irrespective of this, a corresponding color scheme can not be used in mass production because techniques such as masking can not be automated.
Es ist des Weiteren ein sogenanntes Glanzdrehen bekannt, mit dem sich zweifarbige Räder herstellen lassen, wobei es sich bei der zweiten Farbe stets um das Grundmaterial der Felge, also üblicherweise um blankes Aluminium und somit um eine silberne Farbe handelt. Beim Glanzdrehen wird eine aufgetragene Lackschicht auf den exponierten Flächen bis in das Aluminium abgedreht. Folglich sind die exponierten Flächen metallisch blank.It is further known a so-called Glanzdrehen, with which two-tone wheels can be produced, where the second color is always the base material of the rim, so usually is bare aluminum and thus a silver color. During gloss turning, an applied lacquer layer on the exposed surfaces is turned off into the aluminum. Consequently, the exposed surfaces are metallic bright.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass im gewünschten Umfang mehrfarbige konturscharfe Oberflächen herstellbar sind. Dabei ist unter Mehrfarbigigkeit nicht zwingend das Material des Bauteils eingeschlossen, wie das blanke Aluminium bei Aluminiumfelgen. Das Verfahren soll wirtschaftlich und reproduzierbar sein und in einer Serienfertigung zum Einsatz gelangen können.The present invention is based on the object, a method of the type mentioned in such a way that multicolored contour sharp surfaces can be produced to the desired extent. It is not mandatory that the material of the component is included under multicolor, as the bare aluminum in aluminum rims. The process should be economical and reproducible and can be used in mass production.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung im Wesentlichen vor
- – Kalibrieren einer exponierten Oberfläche des Bauteils durch Abdrehen der Oberfläche,
- – Auftragen einer ersten Farbschicht auf die exponierte Oberfläche mittels Pulverbeschichtung und Einbrennen dieser,
- – Auftragen zumindest einer weiteren Farbschicht und
- – zumindest bereichsweises Abdrehen der zumindest einen auf der exponierten Oberfläche vorhandenen weiteren Farbschicht.
- Calibrating an exposed surface of the component by turning off the surface,
- Applying a first color coat to the exposed surface by means of powder coating and baking it,
- Applying at least one further color layer and
- - At least partially trimming the at least one existing on the exposed surface further color layer.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bauteil in eine Drehmaschine eingespannt und kalibriert wird.In particular, it is provided that the component is clamped and calibrated in a lathe.
Bevorzugterweise werden auf die erste Farbschicht nacheinander mehrere weitere Farbschichten aufgetragen. Dabei kann die äußerste Farbschicht durch einen Nasslack erzeugt werden.Preferably, several further color layers are successively applied to the first color layer. In this case, the outermost color layer can be produced by a wet paint.
Zur Erzielung einer hohen Güte und Präzision ist vorgesehen, dass das Abdrehen der zumindest einen weiteren Farbschicht auf derselben Drehmaschine wie das Kalibrieren des Bauteils erfolgt.To achieve a high quality and precision, it is provided that the turning off of the at least one further color layer on the same lathe as the calibration of the component takes place.
Um in unterschiedlichen Bereichen verschiedene Farbgebungen zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass bereichsweise auf der exponierten Oberfläche eine unterschiedliche Anzahl von Farbschichten abgedreht wird.In order to achieve different colors in different areas, it is proposed that in regions on the exposed surface a different number of color layers is turned off.
Die Pulverlackschichten werden insbesondere elektrostatisch aufgetragen. Aber auch ein Sinterverfahren kann zum Einsatz gelangen.The powder coating layers are applied in particular electrostatically. But also a sintering process can be used.
Als Pulverlack wird insbesondere ein Epoxi-, Polyester-, Polyurethan- oder Acrylpulverlack benutzt wird.The powder coating used is in particular an epoxy, polyester, polyurethane or acrylic powder coating.
Die erste Farbschicht sollte nach dem Einbrennen, also die Trockenschicht eine Dicke D1 mit 100 μm ≤ D1 ≤ 400 μm aufweisen.After the stoving, that is to say the dry layer, the first color layer should have a thickness D 1 of 100 μm ≦ D 1 ≦ 400 μm.
Unabhängig hiervon sollten die einzelnen Farbschichten aus Pulverlack bestehen, wobei erwähntermaßen die äußerste Schicht abweichend eine Nasslackschicht sein kann.Regardless of this, the individual color layers should consist of powder coating, wherein, as mentioned, the outermost layer can deviate from a wet paint layer.
Unabhängig davon, ob die äußerste Schicht eine Nasslack- oder Pulverlackschicht ist, sollte die Trockenschichtdicke D2 zwischen 25 μm und 200 μm liegen, wobei die Dicke D2 kleiner als die Dicke D1 sein kann.Regardless of whether the outermost layer is a wet paint or powder coating layer, the dry film thickness should lie between 2 D 25 .mu.m and 200 .mu.m, wherein the thickness D 2 may be less than the thickness d1.
Nach dem Herstellen der mehrfarbigen Oberfläche, also nach dem im gewünschten Umfang erfolgten Abdrehen von Lackschichten bzw. Bereichen dieser sollte auf das Bauteil eine Schutzlackierung aufgetragen werden. Hierbei kann es sich um Klarlack handeln, wobei bevorzugterweise Nassklarlack oder ein Pulverlack wie Acryllack zu nennen sind.After the multicolored surface has been produced, that is to say after the twisting off of paint layers or areas thereof to the desired extent, a protective finish should be applied to the component. This may be a clearcoat, wherein preferably wet clearcoat or a powder coating such as acrylic paint may be mentioned.
Sofern bereichsweise sämtliche Farbschichten abgetragen werden, also das Material des Bauteils freigelegt wird, ist dieses einer weiteren Konversionsbehandlung zu unterziehen und sodann mit einem Schutzlack zu versehen.If in regions all color layers are removed, ie the material of the component is exposed, this is to undergo a further conversion treatment and then provided with a protective varnish.
Handelt es sich bei dem Bauteil um eine Aluminiumfelge, so wird diese zunächst bearbeitet, wie dies in der Felgenindustrie als Vorbereitung für eine Lackierung üblich ist.If the component is an aluminum rim, then this is first processed, as is usual in the rim industry in preparation for a paint job.
Sodann erfolgt ein sogenanntes Kalibrieren, in dem die so vorbereitete Felge in einem ersten Arbeitsschritt auf einer Drehbank bzw. Drehmaschine frontseitig, also in ihren exponierten Flächen abgedreht wird. Hierzu wird die Felge eingespannt und um ihre Achse gedreht gedreht und sodann in erforderlichem Umfang das Werkzeug zugeführt. Hierbei kann es sich um klassisches Werkzeug handeln, wobei die Werkzeugschneiden aus PKD, MKD oder Diamant bestehen können.Then there is a so-called calibration, in which the prepared rim in a first Work step on a lathe or lathe front side, so turned off in their exposed areas. For this purpose, the rim is clamped and turned rotated about its axis and then supplied to the extent necessary tool. This can be a classic tool, whereby the tool cutting edges can consist of PCD, MKD or diamond.
Durch das Kalibrieren werden herstellungsbedingte Toleranzen ausgeglichen, um bei den weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritten einen eindeutigen Bezug für das Abtragen von farb- bzw. Lackschichten sicherzustellen.By calibrating manufacturing tolerances are compensated to ensure a clear reference for the removal of paint or varnish layers in the further process steps according to the invention.
Sodann wird das kalibrierte Rad vorzugsweise einer Konversionsbehandlung zum Schutz vor Korrosion und zur Haftungsverbesserung unterzogen. Dabei können alle bekannten Methoden der Konversionsbehandlung verwendet werden, insbesondere solche, die für Aluminium bekannt sind.Then, the calibrated wheel is preferably subjected to a conversion treatment for corrosion prevention and adhesion improvement. In this case, all known methods of conversion treatment can be used, in particular those known for aluminum.
In einem anschließenden Verfahrensschritt wird eine erste Farbschicht mittels Pulverbeschichtung z. B. elektrostatisch in einem Sinterverfahren aufgetragen. Bei dem Pulverlack kann es sich z. B. um Epoxi, Polyester, Polyurethan oder auch Acrylpulverlack handeln. Die Pulverlackschicht wird anschließend gemäß Herstellerangaben eingebrannt. Die Trockenschichtdicke sollte zwischen 100 μm und 400 μm liegen.In a subsequent process step, a first color coat by means of powder coating z. B. applied electrostatically in a sintering process. The powder coating may be z. B. epoxy, polyester, polyurethane or acrylic powder coating. The powder coating layer is then baked according to the manufacturer's instructions. The dry film thickness should be between 100 μm and 400 μm.
In einem weiteren Schritt wird sodann eine zweite Farbschicht analog der ersten Farbschicht aufgetragen und eingebrannt. Diese Verfahrensweise kann in gewünschtem Umfang wiederholt werden, bis die vorgegebene Anzahl von Farbschichten und damit die zu erzielende Mehrfarbigkeit des Bauteils erreicht ist.In a further step, a second color layer is then applied analogously to the first color layer and baked. This procedure can be repeated to the desired extent, until the predetermined number of color layers and thus the achievable multicolor of the component is achieved.
Bei der äußersten Farbschicht muss es sich jedoch nicht zwingend um eine Pulverbeschichtung handeln. Vielmehr kann die äußerste Farbschicht durch einen farbigen Nasslack (Basislack) erzeugt werden, da eine hohe Schichtdicke nicht mehr notwendig ist.However, the outermost layer of paint does not necessarily have to be a powder coating. Rather, the outermost color layer can be produced by a colored wet paint (basecoat), since a high layer thickness is no longer necessary.
Die äußerste Farbschicht – unabhängig ob Pulverlack oder Nasslack – wird als deckende Schicht ausgeführt, wobei Trockenschichtdicken zwischen 25 μm und 200 μm ausreichend sind. Unabhängig hiervon sollte die äußerste Farbschicht eine Dicke aufweisen, die geringer als die der darunter liegenden ist.The outermost color layer - regardless of whether powder coating or wet paint - is performed as a covering layer, with dry film thicknesses between 25 microns and 200 microns are sufficient. Regardless, the outermost color layer should have a thickness less than that of the underlying layer.
Nach Auftragen der gewünschten Anzahl von Farbschichten wird sodann das Bauteil – im Ausführungsbeispiel eine Felge – auf einer Drehbank einer Drehmaschine eingespannt und im gewünschten Umfang in ihrer exponierten Oberfläche, also Frontfläche abgedreht. Dabei wird vorzugsweise dieselbe Drehmaschine eingesetzt, wie diese zum Kalibrieren verwendet wurde. Hierdurch bedingt werden Toleranzen auf ein Minimum reduziert. Sodann werden die äußeren bzw. äußersten Farbschichten entsprechend der gewünschten Farbgebung abgedreht. Je nach Designwunsch wird an entsprechenden Stellen des Bauteils in die entsprechende bzw. entsprechenden Farbebene bzw. Farbebenen hineingedreht. Dabei besteht auch die Möglichkeit, dass bis in das Material des Bauteils hinein abgedreht wird. Im Falle von Aluminium würde sich sodann eine silberne blanke Fläche ergeben.After application of the desired number of color layers then the component - in the embodiment, a rim - clamped on a lathe of a lathe and turned off in the desired extent in its exposed surface, ie front surface. In this case, preferably the same lathe is used as it was used for calibration. As a result, tolerances are reduced to a minimum. Then the outer or outermost layers of paint are turned off according to the desired color. Depending on the design requirement, it is screwed into the corresponding or corresponding color plane or color planes at corresponding points of the component. There is also the possibility that is turned off into the material of the component. In the case of aluminum, a silver bare area would then result.
Die auf diese Weise hergestellte mehrfarbige Oberfläche kann anschließend mit einem matten oder glänzenden Klarlack schutzlackiert werden. Beim Klarlack kann es sich um einen Nassklarlack oder Pulverlack, vorzugsweise Acryl handeln.The multi-colored surface produced in this way can then be given a protective finish with a matt or gloss clearcoat. The clearcoat can be a wet clearcoat or powder coating, preferably acrylic.
Sofern bis in das Material des Bauteils gedreht worden ist, ist eine erneute Konversionsbehandlung erforderlich und sodann eine weitere Beschichtung mit Klarlack.If rotated to the material of the component, a re-conversion treatment is required and then a further coating with clearcoat.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, die diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination – sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.For more details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims, these features to be taken - by itself and / or in combination - but also from the following description of the drawing to be taken preferred embodiment.
In der einzigen Zeichnung ist ein Bauteil in Form einer Aluminiumfelge dargestellt, die eine mehrfarbige Oberfläche aufweist. Um die Mehrfarbigkeit konturscharf und reproduzierbar zu erzielen, wird die Felge zunächst in einer Drehmaschine eingespannt, um die Frontfläche zu kalibrieren, also in einem Umfang abzudrehen, dass guss- und schmiedetechnisch bedingte Toleranzen entfernt werden. Dabei wird die Felge um ihre Achse gedreht.In the single drawing, a component in the form of an aluminum rim is shown, which has a multi-colored surface. In order to achieve a multicolour contour sharp and reproducible, the rim is first clamped in a lathe to calibrate the front surface, so turn off to the extent that casting and forging technical tolerances are removed. The rim is turned around its axis.
Anschließend erfolgt eine Konversionsbehandlung zum Schutz vor Korrosion und gleichzeitig zur Haftverbesserung.Subsequently, a conversion treatment to protect against corrosion and at the same time to improve the adhesion.
Anschließend wird im Ausführungsbeispiel eine erste rote Farbschicht elektrostatisch aufgetragen, und zwar durch elektrostatisches Auftragen von Pulverlack. Hierbei handelt es sich um einen Epoxi-Lack. Die Pulverlackschicht wird sodann nach Herstellerangaben eingebrannt. Die Lackschicht ist in einem Umfang aufgetragen worden, dass die Schichtdicke nach dem Einbrennen in etwa 300 μm betrug.Subsequently, in the embodiment, a first red color layer is applied electrostatically, by electrostatic application of powder coating. This is an epoxy paint. The powder coating layer is then baked according to the manufacturer's instructions. The lacquer layer was applied to an extent such that the layer thickness after firing was approximately 300 μm.
Anschließend wurde eine zweite Farbschicht gleichfalls in Form einer Pulverbeschichtung aufgetragen. Hierbei handelt es sich um eine weiße Schicht. Die Schichtdicke betrug nach dem Einbrennen 150 μm.Subsequently, a second color coat was also applied in the form of a powder coating. This is a white layer. The layer thickness was 150 μm after baking.
Anschließend wurde die Felge erneut in die Drehmaschine eingespannt und abgedreht, wobei die oberste Lackschicht in den exponierten, also in den äußeren beim Drehen frei zugänglichen Bereichen abgedreht worden ist. Im Ausführungsbeispiel wurde die gesamte äußere exponierte Fläche abgedreht, also die weiße Schicht, so dass die Stirnfläche der Felge rot wurde. Die verbleibenden zurückversetzten Bereiche sind weiß geblieben.Subsequently, the rim was again clamped in the lathe and turned off, wherein the uppermost layer of paint has been turned off in the exposed, ie in the outer freely accessible areas when turning. In the exemplary embodiment, the entire outer exposed surface was turned off, ie the white layer, so that the end face of the rim became red. The remaining recessed areas have remained white.
Anschließend wurde auf die so bearbeitete Felge ein glänzender Klarlack als Schutzlack aufgetragen.Subsequently, a glossy clear coat was applied as a protective lacquer on the rim thus processed.
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CN106076778A (en) * | 2016-07-28 | 2016-11-09 | 广东万丰摩轮有限公司 | A kind of coating process of colored wheel rim |
EP3722456A1 (en) * | 2015-11-11 | 2020-10-14 | Superior Industries International, Inc. | Method of coating a cast alloy wheel providing a two-tone appearance |
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2010
- 2010-06-01 DE DE201010017196 patent/DE102010017196A1/en not_active Ceased
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