DE102013201022A1 - Verfahren und Ofen zur thermischen Aushärtung von lackierten Kunststoffbauteilen - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes (2) eines lackierten Kunststoffbauteils (1). Ferner betrifft die Erfindung einen Ofen (10) zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil (1) auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes (2).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils sowie einen Ofen zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil aufgebrachten auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes, wobei das Kunststoffbauteil ferromagnetische Partikel aufweist.
  • Lackierte Kunststoffbauteile beziehungsweise -Objekte, mit einem auf Wasser oder Lösemittel basierendem Lack, müssen in der Regel bei einer thermischen Aushärtung durch Temperaturzufuhr meistens in einem Ofen chemisch und/oder physikalisch ausgehärtet werden. Im Ofen durchläuft das lackierte Kunststoffbauteil zwei Phasen:
    • 1. Eine Aufheizphase, bei der das Kunststoffbauteil bzw. das Kunststoffobjekt auf die gewünschte Temperatur, die sogenannte Objekttemperatur, gebracht wird und anschließend
    • 2. die endgültige Aushärtungsphase, bei der über ein Zeitfenster die Wärmezufuhr zur vollständigen Aushärtung konstant gehalten wird.
  • Während der Aufheizphase benötigt das Kunststoffbauteil bzw. das Kunststoffobjekt ein bestimmtes Zeitfenster, beispielsweise 15 min, bis es die endgültige Objekttemperatur, beispielsweise eine Objekttemperatur von 80°C, erreicht hat, die zur Aushärtung des Lackes erforderlich ist.
  • Nachteilig bei einem derartigen Verfahren zur Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils ist, dass eine hohe Energie in Form von Wärme zum Aufheizen des lackierten Kunststoffbauteils verwendet wird, um die Temperatur des Kunststoffbauteils auf die gewünschte zum Aushärten notwendigen Objekttemperatur zu bringen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Ofen zur thermischen Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils zur Verfügung zu stellen, welche die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Ofen zur thermischen Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils zur Verfügung zu stellen, welche eine schnelle und energiesparende Aushärtung des Lackes auf dem Kunststoffteil ermöglichen.
  • Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch erfindungsgemäße Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 sowie durch einen erfindungsgemäßen Ofen zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil aufgebrachten auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ofen und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils gelöst, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
    • a) Bereitstellen eines Kunststoffbauteils, welches ferromagnetische Partikel aufweist,
    • b) Lackieren zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffbauteils mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack,
    • c) Aufheizen des zumindest teilweise lackierten Kunststoffbauteils auf eine bestimmte Objekttemperatur mittels Induktion und
    • d) Aushärten des Lackes des lackierten Kunststoffbauteils über eine bestimmte Zeitdauer bei konstanter Objekttemperatur.
  • Das Kunststoffbauteil weist ferromagnetische Partikel auf. Ferromagnetische Partikel im Sinne der Erfindung sind Partikel, die magnetisch leitende Stoffe anziehen können. Das heißt, derartige ferromagnetische Stoffe können in einem Magnetfeld angeregt werden. Das Kunststoffbauteil kann verschiedenartigste Formen aufweisen. Das Kunststoffbauteil kann beispielsweise ein Verkleidungsteil oder ein Interieurteil eines Kraftfahrzeuges sein.
  • Gemäß dem ersten Verfahrensschritt wird ein Kunststoffbauteil, welches derartige ferromagnetische Partikel aufweist, bereitgestellt. Anschließend wird zumindest ein Teil der Oberfläche des Kunststoffbauteils, vorzugsweise die gesamte Oberfläche des Kunststoffbauteils, mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack lackiert. Der Lack wird insbesondere in Form eines Nasslacks auf die Oberfläche des Kunststoffbauteils aufgetragen. Das zumindest teilweise lackierte Kunststoffbauteil wird dann mittels Induktion, vorzugsweise in einem Ofen, der eine Induktionsvorrichtung aufweist, auf eine bestimmte Objekttemperatur aufgeheizt. Dabei werden die ferromagnetischen Partikel des Kunststoffbauteils in starke Schwingung versetzt. Das heißt, durch die Induktionsvorrichtung wird ein Magnetfeld erzeugt, das auf das lackierte Kunststoffbauteil und damit auf die ferromagnetischen Partikel des Kunststoffbauteils einwirkt. Die ferromagnetischen Partikel erwärmen je nach Stärke des Magnetfeldes durch die Reibungsenergie ihre Umgebung und erhitzen somit innerhalb von einer sehr kurzen Zeit das Kunststoffbauteil. Das heißt, das Kunststoffbauteil kann durch seine ferromagnetischen Partikel, die in einem Magnetfeld angeregt werden können, durch Induktion sehr schnell erwärmt werden.
  • Dieses Verhalten wird im Sinne der Erfindung bei dem Verfahren zum schnellen Aufwärmen des Kunststoffbauteils genutzt. Durch die Induktion in einem Magnetfeld kann der Lack des Kunststoffbauteils auf die gewünschte Objekttemperatur gebracht werden.
  • Gemäß dem letzten Verfahrensschritt wird der Lack des lackierten Kunststoffbauteils nach Erreichen der Objekttemperatur über eine bestimmte Zeitdauer bei konstanter Objekttemperatur ausgehärtet. Dies erfolgt vorzugsweise in einer Heizvorrichtung, die ausgebildet ist, die Objekttemperatur konstant aufrecht zu erhalten. Das heißt, nach einer schnellen und energiesparenden Aufheizung des lackierten Kunststoffbauteils mittels Induktion, wird das lackierte Kunststoffbauteil bei anhaltender Objekttemperatur ausgehärtet.
  • Durch die Aufheizung des lackierten Kunststoffbauteils mittels Induktion kann bei dem Aushärteprozess des Lackes des Kunststoffbauteils Zeit und damit auch Energie eingespart werden.
  • Dieses Verfahren funktioniert bei Kunststoffbauteilen, die einen bestimmten Anteil an ferromagnetischen Partikeln aufweisen. Durch das Verfahren kann bei einer Aushärtung des Lackes auf einem Kunststoffbauteil Energie und Zeit reduziert werden. Somit kann der Lack auf einem Kunststoffbauteil kostengünstiger und nachhaltiger ausgehärtet und getrocknet werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils gelöst, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
    • a) Bereitstellen eines Kunststoffbauteils,
    • b) Anbringen einer Folie auf nicht zu lackierende Bereiche des Kunststoffbauteils, wobei die Folie ferromagnetische Partikel aufweist,
    • c) Lackieren zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffbauteils an der nicht die Folie angebracht ist mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack,
    • d) Aufheizen der Folie und damit des Kunststoffbauteils auf eine bestimmte Objekttemperatur mittels Induktion,
    • e) Entfernen der Folie von dem Kunststoffbauteil,
    • f) Aushärten des Lackes des lackierten Kunststoffbauteils über eine bestimmte Zeitdauer bei konstanter Objekttemperatur.
  • Das Prinzip ist das gleich, wie gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. Bei diesem alternativen Verfahren weist nicht das Kunststoffbauteil ferromagnetische Partikel auf, sondern eine Folie, die an Bereiche der Oberfläche des Kunststoffbauteils angebracht wird, die nicht lackiert sind beziehungsweise werden. Die Verfahrensschritte b) und c) des alternativen Verfahrens können in ihrer Reihenfolge getauscht werden. D. h., es ist auch möglich, dass zuerst zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffbauteils a mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack lackiert wird und unmittelbar anschließend eine Folie, die ferromagnetische Partikel aufweist, auf die nicht lackierten Bereiche des Kunststoffbauteils angebracht wird.
  • Ferner ist bei dem alternativen Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung möglich, dass die Verfahrensschritte e) und f) in ihrer Reihenfolge getauscht werden können. D. h., es kann auch erst der Lack des lackierten Kunststoffbauteils über eine bestimmte Zeitdauer bei konstanter Objekttemperatur ausgehärtet und anschließend die Folie von dem Kunststoffbauteil entfernt werden.
  • Bei dem alternativen Verfahren wird die ferromagnetische Partikel aufweisende Folie mittels Induktion erhitzt. Dabei gibt die aufgeheizte Folie Wärme an das Kunststoffbauteil ab, so dass dieses schnell auf eine bestimmte Objekttemperatur aufgeheizt wird. D. h., auch die Bereiche des Kunststoffbauteils, an denen Lack angebracht ist oder die anschließend lackiert werden, werden schnell auf die bestimmte Objekttemperatur aufgeheizt.
  • Durch das alternative Verfahren kann ebenfalls bei einer Aushärtung des Lackes auf einem Kunststoffbauteil Energie und Zeit reduziert werden. Somit kann der Lack auf einem Kunststoffbauteil kostengünstiger und nachhaltiger ausgehärtet und getrocknet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass die ferromagnetischen Partikel gleichmäßig verteilt in dem Kunststoffbauteil und/oder auf der Oberfläche des Kunststoffbauteils oder in der Folie angeordnet sind. Durch eine gleichmäßige Verteilung der ferromagnetischen Partikel in dem Kunststoffbauteil und/oder an der Oberfläche des Kunststoffbauteils oder in der Folie wird eine gleichmäßige Erwärmung des Kunststoffbauteils erreicht. Lokale Temperaturspitzen in dem Kunststoffbauteil können dadurch unterbunden werden. Das heißt, das Kunststoffbauteil kann überall gleich stark erwärmt werden, so dass von dem Kunststoffbauteil überall die gleiche Wärme auf den auflackierten Lack übertragen wird.
  • Das Kunststoffbauteil wird durch Induktion auf eine gewünschte Objekttemperatur gebracht. Die Objekttemperatur ist die Temperatur, die zum Aushärten des Lackes erforderlich ist. Das bedeutet, dass die Objekttemperatur je nach Art des Lackes variieren kann. Ist beispielsweise gekannt, dass ein bestimmter Lack bei einer Temperatur von 80°C optimal aushärten kann, so wird das Kunststoffbauteil auf die Objekttemperatur von 80°C aufgeheizt und anschließend über eine bestimmte Zeitspanne bei diesen 80°C ausgehärtet. Auch die Zeitspanne, bei der ein Lack optimal aushärten kann, ist abhängig von der Art und Konsistenz des verwendeten Lackes. So kann beispielsweise ein bestimmter Lack dann optimal aushärten, wenn er über eine Zeitspanne von 45 min einer spezifischen Objekttemperatur ausgesetzt wird.
  • Ferner kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass die ferromagnetischen Partikel des Kunststoffbauteils Eisen, Kobalt und/oder Nickel aufweisen. Diese Aufzählung ist nicht abschließend. Es sind auch andere Materialen, insbesondere Legierungen, einsetzbar, wenn sie durch ein Magnetfeld anregbar sind.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem die ferromagnetischen Partikel des Kunststoffbauteils Eisenoxid aufweisen. Diese Eisenoxid-basierten Partikel sind vorzugsweise gleichmäßig verteilt in dem Kunststoffbauteil angeordnet, so dass ein gleichmäßige Erwärmung in allen Bereichen des Kunststoffbauteils erfolgen kann, wenn das Kunststoffbauteil einem Magnetfeld ausgesetzt wird.
  • Das zumindest teilweise lackierte Kunststoffbauteils wird vorzugsweise solange einem Magnetfeld ausgesetzt, bis die bestimmte Objekttemperatur erreicht ist. Hierzu kann ein Temperatursensor vorgesehen sein, der bei Erreichen der gewünschten Objekttemperatur in dem Kunststoffbauteil die Induktion, das heißt die Erzeugung eines Magnetfeldes, stoppt. Anschließend können das aufgeheizte Kunststoffbauteil und der entsprechend aufgeheizte Lack des Kunststoffbauteils über eine bestimmte Zeitdauer bei anhaltender Objekttemperatur ausgehärtet werden.
  • Wie bereits ausgeführt sind die Objekttemperatur und die Zeitdauer abhängig von der Art, der Konsistenz und auch der Dicke des auflackierten Lackes. Vorzugsweise wird aber ein derartig starkes Magnetfeld erzeugt während der Aufheizphase, dass das lackierte Kunststoffbauteil in weniger als 15 min, insbesondere in weniger als 5 min, durch Induktion auf die gewünschte Objekttemperatur aufgeheizt wird. Des Weiteren kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass das lackierte Kunststoffbauteil auf eine Objekttemperatur zwischen 60°C bis 100°C, insbesondere zwischen 70°C und 90°C, aufgeheizt wird und anschließend bei dieser Objekttemperatur ausgehärtet wird.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Ofen zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil aufgebrachten auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes, wobei das Kunststoffbauteil ferromagnetische Partikel aufweist oder an nicht lackierten Bereichen des Kunststoffbauteils eine Folie angebracht ist, die ferromagnetische Partikel aufweist, gelöst. Der Ofen ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Induktionsvorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes und eine Heizvorrichtung zum Aushärten des Lackes des Kunststoffbauteils mit einer bestimmten Objekttemperatur aufweist. Durch die Induktionsvorrichtung beziehungsweise durch die Erzeugung eines Magnetfeldes in der Induktionsvorrichtung kann ein in dem Magnetfeld angeordnetes lackiertes Kunststoffbauteil aufgrund seines Anteils an ferromagnetischen Partikeln beziehungsweise des Anteils an ferromagnetischen Partikeln in der Folie, die an dem Kunststoffbauteil angebracht ist, schnell und energiesparend auf eine gewünschte Objekttemperatur erhitzt werden, bei der der Lack an der Oberfläche des Kunststoffbauteils optimal aushärten kann. In der Heizvorrichtung kann der Lack des Kunststoffbauteils anschließend mit konstanter Objekttemperatur ausgehärtet werden. Hierfür verweilt das lackierte Kunststoffbauteil eine zuvor bestimmte Zeitspanne in der Heizvorrichtung. Somit kann der Lack auf dem Kunststoffbauteil kostengünstig und nachhaltig ausgehärtet und getrocknet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Ofen vorgesehen sein, dass die Induktionsvorrichtung neben der Heizvorrichtung angeordnet ist. Das bedeutet, Induktionsvorrichtung und Heizvorrichtung sind vorteilhafterweise integraler Bestandteil des Ofens. Prinzipiell ist es möglich, dass das Kunststoffbauteil zum Aufheizen und Aushärten eine gleichbleibende Position in dem Offen einnimmt. Vorteilhaft ist es aber, wenn die Induktionsvorrichtung räumlich getrennt vor der Heizvorrichtung des Ofens angeordnet ist. Hierdurch kann das lackierte Kunststoffbauteil zunächst räumlich getrennt von der Heizvorrichtung in der Induktionsvorrichtung auf eine gewünschte Objekttemperatur aufgeheizt werden und anschließend in einer Heizvorrichtung bei konstanter Objekttemperatur ausgehärtet werden.
  • Der erfindungsgemäße Ofen ist zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ausgebildet. Daher gelten für den erfindungsgemäßen Ofen zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil aufgebrachten auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes, wobei das Kunststoffbauteil ferromagnetische Partikel aufweist, die gleichen Vorteile, wie sie ausführlich zu dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt worden sind.
  • Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine Darstellung der thermischen Trocknung eines Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils,
  • 2 einen Ofen zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil aufgebrachten auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes,
  • 3 ein unlackiertes Kunststoffbauteil, welches gleichmäßig verteilt ferromagnetische Partikel aufweist,
  • 4 ein teilweise lackiertes Kunststoffbauteil, welches gleichmäßig verteilt ferromagnetische Partikel aufweist, und
  • 5 ein unlackiertes Kunststoffbauteil, an dessen nicht zu lackierenden Bereichen eine Folie angebracht ist, die gleichmäßig verteilt ferromagnetische Partikel aufweist.
  • 1 zeigt schematisch eine Darstellung der thermischen Trocknung eines Lackes 2 eines lackierten Kunststoffbauteils 1. Das Kunststoffbauteil 1 weist eine Vielzahl gleichmäßig verteilter ferromagnetischer Partikel 3 auf, siehe 3. Dies sind innerhalb des Kunststoffbauteils 1 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ können die ferromagnetischen Partikel 3 an der Oberfläche des Kunststoffbauteils 1 angeordnet sein. Das Kunststoffbauteil 1 ist vorzugsweise eine Bauteil eines Kraftfahrtzeuges, beispielsweise ein Verkleidungsteil oder ein Interieurteil. Die ferromagnetischen Partikel 3 sind derart ausgebildet, dass sie in einem Magnetfeld angeregt werden können und aufgrund von Reibung der angeregten Partikel Wärme erzeugen.
  • Nach der Bereitstellung eines derartigen Kunststoffbauteils 1, wird zumindest ein Teil der Oberfläche des Kunststoffbauteils 1 mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack 2 lackiert. Ein teilweise lackiertes Kunststoffbauteil 1 ist in 4 gezeigt. Nach dem Lackieren des Kunststoffbauteils 1 erfolgt ein Aufheizen des lackierten Kunststoffbauteils 1 auf eine bestimmte Objekttemperatur T mittels Induktion. Dies erfolgt in einem Ofen 10, der eine Induktionsvorrichtung 11 aufweist, siehe 2. Nach Erreichen der Objekttemperatur T aufgrund einer Anregung der ferromagnetischen Partikel 3 mittels eines Magnetfeldes in der Induktionsvorrichtung 11 des Ofens 10, erfolgt ein Aushärten des Lackes 2 des lackierten Kunststoffbauteils 1 über eine bestimmte Zeitdauer t bei konstanter Objekttemperatur T. Das Aushärten erfolgt vorzugsweise in einer Heizvorrichtung 12 des Ofens 10, siehe 2.
  • In 1 sind zwei Kurven 5 und 6 dargestellt. Beide geben die Objekttemperatur T über die Zeit t wieder. Die Kurve mit dem Bezugszeichen 6 stellt eine bekannte thermische Trocknung dar. Die Kurve mit dem Bezugszeichen 5 stellt die erfindungsgemäße thermische Trocknung dar. Bei der bekannten thermischen Trocknung erfolgt ein relativ langsames Aufheizen des lackierten Kunststoffbauteils 1. In 1 ist dies anhand der Kurve mit dem Bezugszeichen 6 ersichtlich. In dem dargestellten Beispiel dauert die Aufheizphase in einer herkömmlichen Heizvorrichtung 15 min. Wird das lackierte Kunststoffbauteil 1 erfindungsgemäß durch Induktion in der Induktionsvorrichtung 11 des Ofens 10 aufgeheizt, kann die Aufheizphase deutlich verkürzt werden. In Kurve mit dem Bezugszeichen 5 ist dies ersichtlich. Die Aufheizphase bei der Aufheizung des lackierten Kunststoffbauteils 1 mittels eines Magnetfeldes 4 in der Induktionsvorrichtung 11 des Ofens 10 erfolgt relativ schnell. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Objekttemperatur T von 80°C bereits nach wenigen Minuten erreicht. Durch die Aufheizung des lackierten Kunststoffbauteils 1 mittels Induktion kann bei dem Aushärteprozess des Lackes 2 des Kunststoffbauteils 1 Zeit und damit auch Energie eingespart werden. Oder die Aushärtung wird verbessert, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund der schnellen Aufheizphase mehr Zeit für die Aushärtung zur Verfügung steht.
  • Der Lack 2 auf dem Kunststoffbauteil 1 wird insbesondere in Form eines Nasslacks auf die Oberfläche des Kunststoffbauteils 1 aufgetragen.
  • Bei dem Verfahren zur thermischen Aushärtung eines Lackes eines lackierten Kunststoffbauteils können mittels Induktion, d. h. mit Hilfe eines Magnetfeldes, die ferromagnetischen Partikel in starke Schwingung versetzen werden. Diese können je nach Stärke des Magnetfeldes durch die Reibungsenergie ihre Umgebung erwärmen und somit innerhalb von einer sehr kurzen Zeit das Kunststoffbauteil erhitzen. Das heißt, Kunststoffbauteile können durch Füllstoffe, die ferromagnetisch sind und in einem Magnetfeld angeregt werden können, so modifiziert werden, dass sie durch Induktion sehr schnell erwärmt werden können. Das Verhalten im Sinne dieser Erfindung kann daher zum schnellen Aufwärmen eines Kunststoffbauteils genutzt werden. Durch die Induktion in einem vorgeschalteten Magnetfeld eines Ofens kann das Kunststoffbauteil mit Lack, insbesondere Nasslack, auf die gewünschte Objekttemperatur gebracht und anschließend im Ofen bei anhaltender Temperatur zum Aushärten des Lackes weitergeführt werden. Durch die hier beschriebene Erfindung können bei einer Aushärtung des Lackes auf einem Kunststoffbauteil Energie und Zeit reduziert werden. Somit kann der Lack kostengünstiger und nachhaltiger ausgehärtet und getrocknet werden.
  • 5 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein unlackiertes Kunststoffbauteil 1, an dessen nicht zu lackierenden Bereichen eine Folie 5 angebracht ist, die gleichmäßig verteilt ferromagnetische Partikel 3 aufweist. Das bedeutet, die Folie 5 mit den ferromagnetischen Partikeln 3 ist auf die Bereich des Kunststoffbauteils 1 angebracht, die nicht lackiert werden sollen. Dort wo keine Folie 5 angebracht ist, kann die Oberfläche des Kunststoffbauteils 1 mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack 2 lackiert werden. Das teilweise lackierte und teilweise mit einer Folie ausgestattete Kunststoffbauteil 1 kann mittels Induktion in einem Ofen auf eine bestimmte Objekttemperatur Z aufgeheizt werden. Aufgrund der ferromagnetischen Partikel 3 in der Folie 5 kann diese schnell mittels Induktion aufgeheizt werden. Die Wärme der aufgeheizten Folie 5 geht schnell auf das Kunststoffbauteil 1 über, so dass dieses schnell die bestimmte Objekttemperatur T erreicht. Nach dem Erreichen der bestimmten Objekttemperatur T des Kunststoffbauteils 1 kann die Folie entfernt werden und der Lack 2 des teilweise lackierten Kunststoffbauteils 1 kann über eine bestimmte Zeitdauer t bei konstanter Objekttemperatur T aushärten.
  • Die voranstehende Erläuterung der 1 bis 5 beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kunststoffbauteil
    2
    Lack
    3
    ferromagnetische Partikel
    4
    Magnetfeld
    5
    Folie
    10
    Ofen
    11
    Induktionsvorrichtung
    12
    Heizvorrichtung
    T
    Objekttemperatur
    t
    Zeit

Claims (11)

  1. Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes (2) eines lackierten Kunststoffbauteils (1), wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) Bereitstellen eines Kunststoffbauteils (1), welches ferromagnetische Partikel (3) aufweist, b) Lackieren zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffbauteils (1) mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack (2), c) Aufheizen des zumindest teilweise lackierten Kunststoffbauteils (1) auf eine bestimmte Objekttemperatur (T) mittels Induktion und d) Aushärten des Lackes (2) des lackierten Kunststoffbauteils (1) über eine bestimmte Zeitdauer (t) bei konstanter Objekttemperatur (T).
  2. Verfahren zur thermischen Aushärtung des Lackes (2) eines lackierten Kunststoffbauteils (1), wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) Bereitstellen eines Kunststoffbauteils (1), b) Anbringen einer Folie (5) auf nicht zu lackierende Bereiche des Kunststoffbauteils (1), wobei die Folie (5) ferromagnetische Partikel (3) aufweist, c) Lackieren zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffbauteils (1) an der nicht die Folie (5) angebracht ist mit einem auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lack (2), d) Aufheizen der Folie (5) und damit des Kunststoffbauteils (1) auf eine bestimmte Objekttemperatur (T) mittels Induktion, e) Entfernen der Folie (5) von dem Kunststoffbauteil (1), f) Aushärten des Lackes (2) des lackierten Kunststoffbauteils (1) über eine bestimmte Zeitdauer (t) bei konstanter Objekttemperatur (T).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ferromagnetischen Partikel (3) gleichmäßig verteilt in dem Kunststoffbauteil (1) und/oder auf der Oberfläche des Kunststoffbauteils (1) oder in der Folie angeordnet sind.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ferromagnetischen Partikel (3) Eisen, Kobalt und/oder Nickel aufweisen.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ferromagnetischen Partikel (3) Eisenoxid aufweisen.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufheizen des zumindest teilweise lackierten Kunststoffbauteils (1) das Kunststoffbauteil (1) solange einem Magnetfeld (4) ausgesetzt wird bis die bestimmte Objekttemperatur (T) erreicht ist.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lackierte Kunststoffbauteil (1) weniger als 15 min, insbesondere weniger als 5 min, durch Induktion aufgeheizt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lackierte Kunststoffbauteil (1) auf eine Objekttemperatur (T) zwischen 60°C bis 100°C, insbesondere zwischen 70°C und 90°C, aufgeheizt wird und anschließend bei dieser Objekttemperatur (T) ausgehärtet wird.
  9. Ofen (10) zur thermischen Aushärtung eines auf einem Kunststoffbauteil (1) aufgebrachten auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Lackes (2), wobei das Kunststoffbauteil (1) ferromagnetische Partikel (3) aufweist oder an nicht lackierten Bereichen des Kunststoffbauteils (1) eine Folie (5) angebracht ist, die ferromagnetische Partikel (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen (10) eine Induktionsvorrichtung (11) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes (4) und eine Heizvorrichtung (12) zum Aushärten des Lackes (2) des Kunststoffbauteils (1) mit einer bestimmten Objekttemperatur (T) aufweist.
  10. Ofen (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsvorrichtung (11) neben der Heizvorrichtung (12) angeordnet ist.
  11. Ofen (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
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DE2058241A1 (de) * 1969-12-08 1971-06-09 Heller Jun William Charles Verfahren zum Erzeugen und Steuern wichtiger physikalischer und funktioneller Veraenderungen in gegen Induktionserwaermung empfindlichen Massen
DE102004053832A1 (de) * 2004-11-04 2006-05-11 Man Roland Druckmaschinen Ag Löschbare und regenerierbare Druckform
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