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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bauteils gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Beschichten zumindest eines Teilbereichs eines Bauteils, insbesondere für einen Kraftwagen, ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Das Bauteil ist aus einem metallischen Werkstoff gebildet und weist eine Öffnung auf. Im Rahmen des Verfahrens wird zumindest ein Teilbereich des Bauteils beschichtet, wobei die Öffnung in diesem Teilbereich angeordnet ist. Zumindest der Teilbereich des Bauteils wird im Rahmen des Verfahrens mit einem Pulverlack beschichtet. Der Pulverlack umfasst dabei wenigstens einen Kunststoff. Mit anderen Worten ist der Pulverlack aus wenigstens einem Kunststoff gebildet.
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Im Rahmen des Verfahrens wird zumindest der Teilbereich des Bauteils mit dem Pulverlack versehen. Daran anschließend wird der Pulverlack durch Wärmeeinwirkung aufgeschmolzen. Hierzu wird beispielsweise das Bauteil mit dem daran haftenden Pulverlack in einen sogenannten Trockner bewegt, in welchem der Pulverlack erwärmt und dadurch aufgeschmolzen und schließlich ausgehärtet wird.
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Üblicherweise treten beim Pulverlackieren metallischer Bauteile starke Schwankungen der Beschichtungsdicke auf. Insbesondere in Öffnungen, die beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sind und zur Verklipsung von Montageteilen dienen, kann durch den Pulverlack eine ungleichmäßige Schichtdicke innerhalb der Öffnung geschaffen werden, was zu Problemen bei der Montage der Montageteile führen kann. Infolge des Pulverlackierens ist beispielsweise ein Innenumfang der Öffnung nach dem Pulverlackieren zu gering, als dass darin ein Klipselement zum Verklipsen eines Montageteils aufgenommen werden könnte.
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Daher ist es bekannt, die Öffnung nach dem Pulverlackieren aufzubohren. Daraus resultiert jedoch, dass Pulverlack entfernt wird, so dass das metallische Bauteil nicht mehr durch den Pulverlack vor Korrosion geschützt ist. Wird das metallische Bauteil beispielsweise mittels einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) beschichtet und erfolgt nach der KTL eine Maskierung, so können Grate entstehen, und es kann nur ein relativ geringer Korrosionsschutz realisiert werden. Dies gilt insbesondere für Bauteile, die aus sehr korrosionsanfälligen Werkstoffen wie beispielsweise Magnesium gebildet sind. Solche Bauteile erhalten üblicherweise nach einer Vorbehandlung eine Schicht mittels KTL und aus Pulverlack, wobei es jedoch zu den genannten Schichtdickenschwankungen kommen kann.
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Die
DE 10 2012 216 461 A1 offenbart ein korrosionsbeständiges Befestigungssystem für eine Magnesiumkomponente mit einem darin ausgebildeten Loch zur Aufnahme eines Befestigungsmittels. Das Befestigungssystem umfasst ein Isolationselement, bestehend aus einem von Magnesium verschiedenen Metall, wobei das Isolationselement innerhalb des Lochs ausgebildet ist. Ferner ist eine komprimierbare Abdichtscheibe mit einem ersten über dem Loch angeordneten Durchmesser vorgesehen. Das Befestigungssystem umfasst auch eine Isolationsscheibe mit einem zweiten Durchmesser, welcher kleiner als der erste Durchmesser ist und aus einem ähnlichen Metall wie das Isolationselement besteht, wobei die Isolationsscheibe dazu ausgebildet ist, die komprimierbare Abdichtscheibe über dem Loch zu kontaktieren. Das Befestigungsmittel weist einen ersten Abschnitt auf, welcher sich durch die Isolationsscheibe, die komprimierbare Abdichtscheibe und das Isolationselement innerhalb des Lochs hindurch erstreckt. Das Isolationselement komprimiert die komprimierbare Abdichtscheibe zwischen dem Isolationselement der Isolationsscheibe, wenn sie zusammengedrückt wird, um eine wasserdichte Abdichtung um das Loch herum zu bilden, um einer Korrosion der Magnesiumkomponente zu widerstehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich die aus Schichtdickenschwankungen resultierenden Montageprobleme vermeiden lassen bei gleichzeitiger Realisierung eines hohen Korrosionsschutzes des zu beschichtenden Bauteils.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich aus Dickenschwankungen der Beschichtung resultierende Montageprobleme vermeiden lassen bei gleichzeitiger Realisierung eines besonders hohen Korrosionsschutzes, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor dem Versehen des Teilbereichs mit dem Pulverlack eine aus dem Kunststoff des Pulverlacks gebildete Buchse in die Aufnahme eingebracht wird, derart, dass die Buchse wenigstens einen die Öffnung begrenzenden Wandungsbereich des Bauteils überdeckt. Im Anschluss daran wird die Buchse beim Aufschmelzen des Pulverlacks mitaufgeschmolzen, so dass sich die Hülse mit dem an die Hülse angrenzenden Pulverlack zu einer geschlossenen Lackschicht verbindet.
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Die Buchse ist beispielsweise eine Bundbuchse mit einer Wandstärke von circa 0,4 bis 0,6 Millimeter. Die Buchse besteht aus dem gleichen Kunststoff wie der Pulverlack. Beim Versehen des metallischen Bauteils mit dem Pulverlack bleibt die Buchse frei von Pulverlack, da sie aus Kunststoff gebildet ist. Der Pulverlack wird elektrostatisch aufgetragen und haftet nur auf elektrisch leitfähigen Werkstoffen und somit auf dem metallischen Bauteil. Die Buchse ist aus einem Kunststoff und somit elektrisch nicht leitfähig, so dass der Pulverlack nicht an der Buchse haftet. Die Buchse isoliert sich somit selbst und muss daher nicht mit einer das Versehen der Buchse mit Pulverlack verhindernden Maskierung versehen werden, so dass das Verfahren auch zeit- und kostengünstig durchführbar ist.
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Wird schließlich der zunächst noch pulverförmige Pulverlack durch Wärmeeinwirkung aufgeschmolzen, so geht damit das Aufschmelzen der Buchse einher. Somit verbindet sich die Buchse mit dem an sie angrenzenden Pulverlack zu einer geschlossenen Lackschicht.
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Mittels der Buchse kann nach dem Pulverlackieren ein definierter Innenumfang, insbesondere ein definierter Durchmesser, der Öffnung sichergestellt werden, ohne dass eine Nacharbeit erfolgen muss. Dadurch kann wenigstens ein Befestigungsmittel, beispielsweise ein Rast- beziehungsweise Klipsmittel, auf besonders einfache Weise und insbesondere ohne Nacharbeiten in die Öffnung eingebracht werden, um in der Folge wenigstens ein Montageteil über das Befestigungsmittel am pulverlackierten Bauteil zu befestigen.
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Gleichzeitig ist das metallische Bauteil auch im Bereich der Öffnung mit einem gleichmäßigen Schutzfilm aus dem Kunststoff überzogen. Mit anderen Worten ist der die die Öffnung begrenzende Wandbereich des Bauteils mit einem Schutzfilm aus dem Kunststoff beschichtet, so dass das Bauteil mittels des Kunststoffs auch im Bereich der Öffnung sicher vor Korrosion geschützt ist. Ein Aufbohren und ein damit einhergehendes Entfernen der Beschichtung ist nicht vorgesehen und nicht erforderlich, so dass eine besonders hohe Korrosionsfestigkeit des beschichteten Bauteils gewährleistet werden kann. Durch das Aufschmelzen des Pulverlacks wird dieser eingebrannt, wobei im Zuge des Aufschmelzens und Einbrennens des Pulverlacks auch die Buchse aufgeschmolzen wird. Die aus dem Kunststoff gebildete Buchse dient dabei nicht dazu, die Öffnung im Betrieb zu schützen, sondern die Öffnung frei von zusätzlich aufgebrachtem Pulverlack zu halten und anschließend mit einer Lackschicht zu beschichten und somit vor Korrosion zu schützen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische Schnittansicht durch ein aus einem metallischen Werkstoff gebildetes Bauteil, welches im Rahmen eines Verfahrens mit einem Pulverlack beschichtet wird, wobei vor einem Aufschmelzen des Pulverlacks eine Buchse in eine Öffnung des metallischen Bauteils eingebracht wird, die anschließend zusammen mit dem Pulverlack aufgeschmolzen wird;
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2 eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Buchse; und
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3 eine schematische und perspektivische Draufsicht auf die Buchse.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein aus einem metallischen Werkstoff gebildetes Bauteil 10. Das Bauteil 10 ist beispielsweise aus Magnesium beziehungsweise aus einer Magnesiumlegierung gebildet und weist daher für sich gesehen eine sehr hohe Korrosionsanfälligkeit auf. Um das Bauteil 10 zu schützen, wird es zumindest in einem Teilbereich außenumfangsseitig mit einer Beschichtung aus Pulverlack 12 versehen. Hierzu wird ein Verfahren zum Beschichten zumindest des Teilbereichs des Bauteils 10 mit Pulverlack durchgeführt.
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Aus 1 ist erkennbar, dass das Bauteil 10 in dem mit dem Pulverlack beschichteten beziehungsweise zu beschichtenden Teilbereich eine als Durchgangsöffnung 14 ausgebildete Öffnung aufweist. In einem Ausgangszustand wird die Öffnung durch einen Wandungsbereich 16 des Bauteils 10 begrenzt.
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Vor dem Beschichten des Bauteils 10 mit dem Pulverlack 12 wird das Bauteil 10 beispielsweise mittels einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) beschichtet, das heißt lackiert. Nach dem Abschluss der kathodischen Tauchlackierung und vor dem Versehen des metallischen Bauteils 10 mit dem Pulverlack 12 wird eine als Bundbuchse 18 ausgebildete Buchse in die Durchgangsöffnung 14 eingebracht, derart, dass die Bundbuchse 18 den die Durchgangsöffnung 14 begrenzenden Wandungsbereich 16 des Bauteils 10 überdeckt. Die Bundbuchse 18 weist einen Bund 20 auf, welcher in Stützanlage mit dem Bauteil 10 gebracht wird. Darüber hinaus durchragt beziehungsweise durchsetzt die Bundbuchse 18 die Durchgangsöffnung 14 vollständig, so dass sie auf einer dem Bund 20 gegenüberliegenden Seite aus der Durchgangsöffnung 14 ein Stück herausragt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Bundbuchse 18 vollständig Wandungsbereich 16 anliegt.
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Dies bedeutet, dass die Bundbuchse 18 nach Abschluss der kathodischen Tauchlackierung in einem ersten Schritt des Verfahrens in die Durchgangsöffnung 14 eingebracht wird. In einem sich an den ersten Schritt anschließenden, zweiten Schritt des Verfahrens wird zumindest der Teilbereich des Bauteils 10 mit dem Pulverlack 12 versehen. Hierbei wird der Pulverlack 12 elektrostatisch aufgetragen. Der Pulverlack 12 haftet dabei nur an elektrostatisch aufgeladenen Bauteilen beziehungsweise auf elektrisch leitfähigen Werkstoffen. Da es sich bei dem Magnesium, aus dem das Bauteil 10 ausgebildet ist, um einen elektrisch leitfähigen Werkstoff handelt, ist das metallische Bauteil 10 beim Versehen mit dem Pulverlack 12 elektrostatisch aufgeladen, so dass der Pulverlack 12 am metallischen Bauteil 10 haftet.
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Der Pulverlack 12 ist aus wenigstens einem Kunststoff gebildet. Die Bundbuchse 18 ist dabei aus dem gleichen Kunststoff wie der Pulverlack 12 gebildet. Dieser Kunststoff ist elektrisch nicht leitfähig, so dass der elektrostatisch aufgetragene Pulverlack 12 zwar am metallischen Bauteil 10 jedoch nicht am nicht elektrisch leitfähigen Kunststoff der Bundbuchse 18 und somit nicht an der Bundbuchse 18 haften bleibt. Die Bundbuchse 18 isoliert sich somit selbst, so dass ein Beschichten der Bundbuchse 18 mit dem Pulverlack 12 unterbleibt. Dadurch kann auch vermieden werden, dass Pulverlack 12 in die Durchgangsöffnung 14 gelangt.
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Aus 1 ist erkennbar, dass die Bundbuchse 18 eine Durchgangsöffnung 22 aufweist. Da die Bundbuchse 18 aus dem Kunststoff gebildet ist, wird ebenfalls vermieden, dass der Pulverlack 12 in die Durchgangsöffnung 22 gelangt. Somit kann die Durchgangsöffnung 22 nicht mit Pulverlack 12 zugesetzt werden. Die Bundbuchse 18 weist eine sehr geringe Wanddicke von beispielsweise 0,4 bis 0,6 Millimeter auf.
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In einem sich an den zweiten Schritt anschließenden, dritten Schritt wird der Pulverlack 12 durch Wärmeeinwirkung aufgeschmolzen. Hierzu wird das metallische Bauteil 10 mit der Bundbuchse 18 und dem Pulverlack 12 beispielsweise in einen sogenannten Trockner bewegt, mittels welchem der Pulverlack 12 und auch die Bundbuchse 18 erwärmt werden. Die Bundbuchse 18 wird beim Aufschmelzen des Pulverlacks 12 mitaufgeschmolzen und verbindet sich mit dem an die Bundbuchse 18 angrenzenden Pulverlack 12 zu einer geschlossenen Lackschicht.
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Da – wie geschildert – beim Versehen des Bauteils 10 mit dem Pulverlack 12 vermieden wird, dass Pulverlack 12 in die Durchgangsöffnung 22 gelangt, weist die Durchgangsöffnung 22 auch nach dem Aufschmelzen und dem damit einhergehenden Einbrennen des Pulverlacks 12 einen definierten Durchmesser auf, so dass beispielsweise wenigstens ein Befestigungsmittel insbesondere in Form eines Klipselements auf einfache Weise in die Durchgangsöffnung 22 eingebracht und dort befestigt werden kann. In der Folge ist es möglich, dass wenigstens ein Montageteil auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise über das Befestigungsmittel am Bauteil 10 montiert wird.
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Wie bereits erwähnt, besteht die Bundbuchse 18 stets aus dem gleichen Werkstoff wie der Pulverlack 12. Ist der Pulverlack 12 beispielsweise aus Polyurethan gebildet beziehungsweise basiert der Pulverlack 12 auf Polyurethan, so ist auch die Bundbuchse 18 aus Polyurethan gebildet beziehungsweise so basiert auch die Bundbuchse 18 auf Polyurethan. Dadurch isoliert sich die Bundbuchse 18 selbst und muss nicht etwa maskiert werden. Das gleiche gilt auch beispielsweise für Pulverlacke auf Polyesterbasis. Mit anderen Worten kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Pulverlack 12 und die Bundbuchse 18 aus Polyester gebildet sind.
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Um zu vermeiden, dass die Bundbuchse 18 während des Bauteilhandlings bis zum Aufschmelzen und Aushärten aus dem Bauteil 10 herausfällt, wird sie mit einer leichten Presspassung in die Durchgangsöffnung 14 eingesteckt.
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2 und 3 zeigen die Bundbuchse 18. Besonders gut aus 2 und 3 in Zusammenschau mit 1 ist erkennbar, dass die Bundbuchse 18 einen zumindest im Wesentlichen hülsenförmigen Teil 24 aufweist, welcher zumindest im Wesentlichen die Form eines hohlen und geraden Kreiszylinders aufweist. Der Bund 20 steht dabei in radialer Richtung nach außen hin von dem Teil 24 ab. Der Bund 20 gewährleistet eine sichere und einfache Montage der Bundbuchse 18 in der Durchgangsöffnung 14, da die Bundbuchse 18 nur soweit in die Durchgangsöffnung 14 eingesteckt werden kann, bis der Bund 20 in Stützanlage mit dem Bauteil 10 kommt. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Bundbuchse 18 zu weit oder nicht weit genug in die Durchgangsöffnung 14 eingesteckt wird.
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Üblicherweise umfassen Pulverlacke Bindemittel, Additive, Farbmittel und Füllstoffe. Charakteristisch für Pulverlacke ist, dass sie kein Lösemittel umfassen. Die Vernetzungsmechanismen beim Einbrennen des Pulverlacks ähneln denen eines Einbrennlacks, bei dem unter Temperatureinfluss zwei Reaktionspartner durch Bildung eines organischen Netzwerks eine chemische Verbindung eingehen. Fast alle Rohstoffe für Pulverlacke liegen als Pulver vor.
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Ein typisches Bindemittel für Pulverlack ist beispielsweise Polyesterharz. Als Härter für Polyesterharz kann beispielsweise Hydroxyalkylamid eingesetzt werden. Die Hauptkomponente jedes Lacksystems sind die Bindemittel. Diese bilden den Lackfilm, das heißt die geschlossene Lackschicht, also die Basis, die alle Feststoffteilchen im Lack umhüllt. Sie bestimmt die grundlegenden Eigenschaften wie Oberflächenbeschaffenheit, Härte und Stabilität des Lackfilms. Bindemittel bestehen aus langkettigen, meist organischen Verbindungen, die reaktive Gruppen enthalten. Für Pulverlacke kommen Kunstharze zum Einsatz, die entweder miteinander oder über einen Härter zu verzweigten Makromolekülen vernetzen können.
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Zum Einsatz kommen vor allem Epoxidharze, carboxy- und hydroxygruppenhaltige Polyester, OH- und GMA-Acrylatharze, sowie modifizierte Harze für spezielle Einsatzgebiete. Die Wahl des Bindemittels bestimmt im Wesentlichen die physikalischen Eigenschaften des Pulverlacks und somit dessen Einsatzbereich.
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Der Härter zählt ebenfalls zum Bindemittel. Wichtige als Härter verwendete Substanzen sind Triglycidylisocyanurat (TGIC) und Hydroxylalkylamid für Polyesterharze, sowie Dodecandisäure (DDDA).
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Für die ursprüngliche Form von Pulverlacken, die aufgrund des zur Beschichtung verwendeten Wirbelsinterverfahrens als Thermoplaste vorliegen, werden andere Harze verwendet. Filmbildner sind in diesen Systemen überwiegend Polyamid, Polyethylen, Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid. Diese Bindemittel ergeben einen vergleichsweise weichen Film. Die höheren Schichtdicken resultieren aus dem Beschichtungsverfahren.
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Die Additive sind Hilfsmittel, die wichtige Parameter wie beispielsweise die Oberflächenbeschaffenheit, das heißt beispielsweise Verlauf, Struktur, Glanz, Oberflächenhärte und Verarbeitungsbedingungen beeinflussen. Die Zugabe von Additiven ist in jedem Lacksystem unumgänglich. Additive tragen entscheidend zur Qualität der einzelnen Pulverlacke bei.
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Als Verlaufsmittel können beispielsweise Polyacrylate eingesetzt. Sie sorgen in kleinen Zugabemengen im Pulverlackfilm für eine reduzierte Oberflächenspannung, und somit für einen glatten und kraterfreien Verlauf.
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Entgasungsadditive entlüften den Lackfilm, so dass Reaktionsgase und Untergrundausgasungen über die Lackoberfläche abgeführt werden können. Die Lackoberfläche bleibt dadurch frei von Nadelstichen. Die am häufigsten für diesen Zweck verwendete Substanz ist Benzoin.
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Wachse werden beispielsweise zur Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften zugegeben. Sie schwimmen in der Aufschmelzphase des Härteprozesses an die Oberfläche des Lackfilms, welche dadurch glatter und kratzunempfindlicher wird. Auch zur Entgasung und Mattierung können solche Wachse eingesetzt werden. Bei der Produktion von Pulverlacken helfen Wachse, indem sie die Benetzung der Pigmente und Füllstoffe bei der Extrusion positiv beeinflussen. Beim Beschichtungsvorgang können Wachse helfen, ein Ansintern in Pulverschläuchen des Verarbeiters zu verhindern. Der Nachteil beim Einsatz von oberflächenaktiven Wachsen ist die eingeschränkte Überlackierfähigkeit. Auf einer wachsbeladenen Oberfläche wird die Oberflächenspannung so weit reduziert, dass die nachfolgende Beschichtung keinen Halt findet. Im schlimmsten Fall kann es zum Haftungsverlust kommen, was sich als Abblättern des Decklacks zeigt.
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Die Zugabe von Strukturmitteln ermöglicht Oberflächentexturen, die von einer grobporigen, welligen, bis zur samtartigen Feinstruktur reichen. Eine andere Gruppe von Additiven schützt den Pulverlack gegen äußere Einflüsse wie das Überbrennen oder das Einbrennen in einem direkt beheizten Gasofen.
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Als Farbmittel kann beispielsweise das anorganische Pigment Bismutvanadat verwendet werden. Ferner kann das organische Pigment Kupferphthalocyaninblau verwendet werden. Pigmente und Farbstoffe werden in allen Pulverlacken mit Ausnahme von Klarlacken eingesetzt. Pigmente sorgen für einen deckenden Eindruck der Beschichtung und stellen den Farbton ein. Durch die Verarbeitungsbedingungen in einem Extruder und die hohen Einbrenntemperaturen bei der Härtung beschränkt sich die Auswahl an Pigmenten auf solche mit hoher Temperaturstabilität. Diese Auswahl ist stark von der restlichen Lackformulierung abhängig. Trotz der Beschränkung der Pigmentpalette sind nahezu alle Farbtöne darstellbar, die in lösemittelbasierten Lacken möglich sind.
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Einfacher ist der Umgang mit anorganischen Pigmenten. Verwendet werden überwiegend Metalloxide und Mischphasenoxidpigmente vom Rutil- und Spinelltyp. Diese Pigmentgruppe zeichnet sich durch eine gröbere Teilchengröße und somit leichtere Dispergierbarkeit aus. Die Farbstärke dieser Gruppe ist meist kleiner als bei den organischen Pigmenten, dafür besitzen sie ein größeres Deckvermögen und eine überwiegend größere Temperaturbeständigkeit. Im Vergleich zu organischen Pigmenten erzeugen anorganische Pigmentierungen einen trüberen Farbton. Die wichtigsten anorganischen Pigmente für Pulverlackanwendungen sind Titandioxid (Weiß), Eisenoxidpigmente (Gelb, Rot, Schwarz), Chromoxidgrün, Bismutvanadat (Gelb) und Cobaltoxide (Blau, Grün).
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Im Bereich der intensiven Buntfarbtöne (zum Beispiel kräftiges Rot und Gelb) ist es notwendig, farbstarke und reine Pigmente zu verwenden. Die früher standardmäßig eingesetzten schwermetallhaltigen anorganischen Pigmente auf der Basis von Blei- und Kadmiumverbindungen finden wegen ihrer toxikologischen Eigenschaften kaum noch Verwendung und wurden daher zum Großteil durch organische Pigmente ersetzt. Diese sind in den meisten Fällen erheblich teurer als anorganische Pigmente, was sich auf den Preis des fertigen Pulverlackes auswirkt. Darüber hinaus verfügen organische Pigmente über ein geringeres Echtheitsniveau. Chemisch gesehen, werden Pigmentruß (Schwarz), Azopigmente (Gelb, Orange, Rot), Phthalocyanine (Blau, Grün), Chinacridone (Rot), Diketo-Pyrrolo-Pyrrol-Pigmente (Orange, Rot, Rubin), Dioxazinpigmente (Violett) und einige seltener verwendete Gruppen polycyclischer Pigmente verwendet.
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Durch die Verwendung von Effektpigmenten kann ein Metallic- oder Perlglanz-Effekt erhalten werden. Die Schwierigkeit liegt hier in der Einarbeitung der Effektpigmente, da deren Effekt auf der Plättchenförmigkeit beruht. Diese wird im Extruder zerstört und der erwünschte Effekt kann verloren gehen. Effektpigmente werden daher nachträglich zugemischt (Dry-Blend), was die Gefahr der Entmischung birgt. Effektpigmente können auch durch Bonding mit dem Pulverlack verbunden werden. Bei Bonding handelt es sich um eine Art Verklebung. Eine wichtige Rolle spielen Metalleffektpigmente, Perlglanzpigmente und Interferenzpigmente.
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Ein Sonderfall sind funktionelle Pigmente, die nicht der Einstellung des Farbtons dienen und somit eher als Füllstoff fungieren. Die wichtigsten funktionellen Pigmente sind Korrosionsschutzpigmente, meist Zinkphosphate.
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Farbstoffe sind im Gegensatz zu Pigmenten im Beschichtungsstoff löslich. Sie liegen im Lack nicht als Festkörper, sondern gelöst vor. Dies ergibt einen lasierenden, das heißt nicht deckenden Farbeindruck. Mit Farbstoffen lassen sich interessante optische Effekte darstellen. Es ist jedoch ein einwandfreier Untergrund unabdingbar, da dieser optisch wahrgenommen werden kann. Nachteilig beim Einsatz von Farbstoffen sind die im Vergleich zu Pigmenten geringere Beständigkeit wie beispielsweise Licht- und Witterungsstabilität, die bereits durch die wenig beständigen organischen Pigmente übertroffen werden.
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Als Füllstoff kann beispielsweise gefälltes Calciumcarbonat verwendet werden. Füllstoffe oder Extender liegen wie die Pigmente als vom Bindemittel umhüllter Feststoff im Lacksystem vor. Neben der Möglichkeit, die Rezeptur wirtschaftlich zu gestalten, besitzen die preiswerten Füllstoffe weitere Vorteile. Mit ihrer im Vergleich zu den Pigmenten größeren Teilchengröße verleihen sie dem Lackfilm Volumen, wobei die kleineren Pigmentteilchen die Freiräume zwischen den Füllstoffteilchen einnehmen und sich so eine optimalen Packungsdichte einstellt. Funktionell wirken Füllstoffe im Pulverlack als Mattierungsmittel und zur Unterstützung des Korrosionsschutzes.
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Die am häufigsten verwendeten Füllstoffe sind Calciumcarbonate. Diese werden gefällt oder als natürlich vorkommende Kreide eingesetzt. Dieser Füllstoff ist wegen seines plättchenförmigen Aufbaus als Mattierungsmittel geeignet. Zur Beeinflussung von Verlaufseigenschaften eignet sich Talkum, ein natürlich vorkommendes Magnesiumsilikathydrat, welches ebenfalls in Plättchenform vorliegt. Kugelförmiges Bariumsulfat ist gut zur Steuerung der Packungsdichte eines Lacks geeignet. Bariumsulfate sind wie Kreide natürlich (Schwerspat) und gefällt (Blanc Fixe) verfügbar. Vorteile des industriell hergestellten Typs sind der hellere Farbton, weniger Verunreinigungen und einer definierte Korngrößenverteilung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012216461 A1 [0006]
