-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Beschichtung auf einer Oberfläche eines Bauteils eines Fahrzeugs und eine Anordnung, die eine Beschichtung umfasst, die auf einer Oberfläche eines Bauteils für ein Fahrzeug aufgetragen ist.
-
Eine Oberfläche einer Karosserie oder einer Innenverkleidung eines Fahrzeugs ist üblicherweise einfarbig lackiert. Um ein Erscheinungsbild der Oberfläche farblich zu variieren oder zu individualisieren, wobei die Oberfläche mit einem Bild, Schriftzug, Logo, Markierung oder Dekoration zu versehen ist, ist eine derartige Abbildung bspw. mit Air-Brush-Technik, mit Siebdruck-Technik, mit Hilfe von Maskierfolien oder mit mehrfach überlackierten Aufklebern aufzutragen, um optisch und haptisch die Qualität einer Lackierung zu erreichen.
-
Die Druckschrift
DE 10 2010 054 837 A1 beschreibt ein Verfahren zum Dekorieren, Beschriften und/oder Markieren von Bauteiloberflächen, wobei in einem ersten Schritt mindestens eine farbgebende Schicht auf eine Bauteiloberfläche aufgebracht wird. Auf die mindestens eine farbgebende Schicht wird nach deren Aushärten eine Klarlackschicht aufgebracht, die thermisch und/oder mit Hilfe von UV-Strahlung ausgehärtet wird. Anschließend wird mindestens ein ausgewählter Bereich der mindestens einen farbgebenden Schicht durch Bestrahlen mit Laserstrahlung verändert, wobei zwischen dem mindestens einen ausgewählten Bereich der mindestens einen farbgebenden Schicht und der unveränderten farbgebenden Schicht ein Kontrast ausgebildet wird. Bei der Veränderung der farbgebenden Schicht bleibt die Klarlackschicht optisch und haptisch unverändert, so dass hochwertige kantenscharfe Dekor-Oberflächen entstehen, deren Dekor durch eine optisch und haptisch einwandfreie Klarlackschicht geschützt ist.
-
Aus der Druckschrift
WO 2014/057018 A1 ist bekannt, in einer Schicht eines Sicherheitsdokuments einen Leukofarbstoff durch einen Laserstrahl in einen Farbstoff zu verwandeln. Hierbei kann der Leukofarbstoff direkt durch die Wärmeenergie des Laserstrahls oder indirekt, z. B mit Hilfe eines Protonenspenders (H-Donor) als Zwischenprodukt (Precursor), der mit dem Leukofarbstoff reagiert, in den Farbstoff verwandelt werden.
-
Die US 2005 / 0 175 229 A1 offenbart ein Verfahren zum Färben der Oberfläche eines Bauteils mittels eines Lasers, welches mit einem laserfärbbaren Material beschichtet ist.
-
Die US 2010 / 0 112 317 A1 offenbart eine Kunststoffplatte mit einer unter deren äußerer Oberflächenschicht befindlichen Substrat, mittels dessen durch Lasereinwirkung eine Markierung erzeugt werden kann.
-
Die US 2008 / 0 113 861 A1 offenbart ein Aufzeichnungsmaterial, welches eine Laser-Farbschicht aufweist, die in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich ein Absorptionsverhalten aufweist.
-
Die
DE 10 2007 055 302 A1 offenbart eine wehrlagige Beschichtungen, umfassend wenigstens einen Zwischenüberzug, eine Grundierung und einen klaren Überzug, aufgetragen auf ein Beschichtungs-Objekt, wobei der klare Überzug aus zwei oder mehr Lagen einer doppelt gepackten Polyurethanbeschichtung besteht.
-
Die
EP 3 354 477 A1 offenbart einen Beschichtungsprozess für einen Getränkebehälter unter Verwendung eines Lasers.
-
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausgestaltungen des Verfahrens und der Anordnung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Bereitstellen einer Beschichtung auf einer Oberfläche eines Bauteils eines Fahrzeugs vorgesehen. Dabei wird auf der Oberfläche des Bauteils ein laserfärbbares Lackmaterial, das mindestens zwei laserabsorbierende Substanzen und mindestens zwei ursprünglich transparente Leukofarbmittel enthält, aufgetragen und somit eine laserfärbbare Lackschicht bereitgestellt. Weiterhin wird zumindest ein erster Laserstrahl mit einer definierten ersten Wellenlänge auf die laserfärbbare Lackschicht gerichtet, wodurch der zumindest eine erste Laserstrahl von einer ersten laserabsorbierenden Substanz lokal absorbiert und eine Menge an Energie erzeugt wird, wodurch ein erstes ursprünglich transparentes Leukofarbmittel zumindest teilweise in ein erstes Farbmittel umgewandelt und dadurch in der laserfärbbaren Lackschicht (14, 32) lokal ein erster Farbton erzeugt wird. Zumindest ein zweiter Laserstrahl wird mit einer definierten zweiten Wellenlänge auf die laserfärbbare Lackschicht (14, 32) gerichtet, wodurch der zumindest eine zweite Laserstrahl von mindestens einer zweiten laserabsorbierenden Substanz lokal absorbiert und eine Menge an Energie erzeugt wird, wodurch mindestens ein zweites ursprünglich transparentes Leukofarbmittel zumindest teilweise in mindestens ein zweites Farbmittel umgewandelt und dadurch in der laserfärbbaren Lackschicht (14, 32) lokal mindestens ein zweiter Farbton erzeugt wird.
-
In Ausgestaltung wird das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel zumindest teilweise, ggf. vollständig, direkt in das mindestens eine Farbmittel umgewandelt. Alternativ oder ergänzend wird das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel zumindest teilweise indirekt, ggf. vollständig, in das mindestens eine Farbmittel umgewandelt. Üblicherweise reagiert das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel, angeregt durch bspw. einen Protonenspender, der wiederum durch die Wärme der laserabsorbierenden Substanz zur Reaktion angeregt wird, zu mindestens einem Farbmittel.
-
Weiterhin ist vorgesehen, dass das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel durch die erzeugte Menge an Energie erwärmt wird.
-
Bei dem Verfahren zum Beschichten der Oberfläche des Bauteils wird optional zunächst mindestens eine Grundlackschicht aufgetragen, wobei das laserfärbbare Lackmaterial, das die mindestens eine laserabsorbierende Substanz und das mindestens eine Leukofarbmittel enthält, auf einer äußersten Grundlackschicht aufgetragen wird. Falls die mindestens eine Grundlackschicht noch nicht aufgetragen ist, wird im Rahmen des Verfahrens auf der Oberfläche des Bauteils zunächst das mindestens eine Grundlackmaterial aufgetragen und somit die mindestens eine Grundlackschicht bereitgestellt. Danach wird auf der äußersten Grundlackschicht das Lackmaterial, das die mindestens eine laserabsorbierende Substanz und das mindestens eine Leukofarbmittel enthält, aufgetragen.
-
Alternativ hierzu ist es möglich, das laserfärbbare Lackmaterial direkt auf der Oberfläche des Bauteils aufzutragen.
-
In weiterer Ausgestaltung ist dem laserfärbbaren Lackmaterial zum Bereitstellen der laserfärbbaren Lackschicht als zusätzlicher Bestandteil mindestens ein weiteres Farbmittel beigemischt, so dass es als ursprünglich gefärbtes bzw. vorgefärbtes laserfärbbares Lackmaterial für eine ursprünglich gefärbte, laserfärbbare Lackschicht ausgebildet ist. Ein laserfärbbares Lackmaterial ohne ein derartiges weiteres Farbmittel ist ursprünglich farblos.
-
Auf der mindestens einen laserfärbbaren Lackschicht wird zur optischen, haptischen, mechanischen und/oder chemischen Versiegelung der Beschichtung optional mindestens ein transparentes Lackmaterial aufgetragen und somit eine die Beschichtung abschließende, äußerste Klarlackbeschichtung bereitgestellt.
-
Ein Auftragen und Bereitstellen der Klarlackschicht wird üblicherweise vor einer Bestrahlung der laserfärbbaren Lackschicht durch den mindestens einen Laserstrahl mit der jeweiligen Wellenlänge durchgeführt. In diesem Fall wird der mindestens eine Laserstrahl durch die abschließende Klarlackbeschichtung hindurch auf die laserfärbbare Lackschicht gerichtet.
-
Alternativ oder ergänzend wird zunächst der mindestens eine Laserstrahl auf die laserfärbbare Lackschicht gerichtet und danach die Klarlackbeschichtung aufgetragen. Es ist demnach auch möglich, den mindestens einen Laserstrahl vor und nach dem Auftragen der Klarlackbeschichtung auf die laserfärbbare Lackschicht zu richten und dadurch das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel in das mindestens eine Farbmittel zu verwandeln.
-
Das mindestens eine Grundlackmaterial wird in optionaler Ausgestaltung direkt auf der Oberfläche des Bauteils aufgetragen und somit eine erste Grundlackschicht bereitgestellt. Dabei kann das mindestens eine Grundlackmaterial, in der Regel jenes Grundlackmaterial für die äußerste Grundlackschicht, mindestens ein Farbmittel enthalten.
-
Das mindestens eine direkt auf der Oberfläche des Bauteils aufzutragende Grundlackmaterial wird üblicherweise bei einer kathodischen Tauchlackierung aufgetragen.
-
Außerdem wird auf der ersten Grundlackschicht mindestens ein weiteres Grundlackmaterial aufgetragen und mindestens eine zweite Grundlackschicht bereitgestellt, wodurch die äußerste abschließende Grundlackschicht gebildet wird. Dabei wird als das mindestens eine weitere Grundlackmaterial ein Füllstoff bzw. eine Füllsubstanz aufgetragen und als die mindestens eine zweite Grundlackschicht eine Fülllackschicht bereitgestellt.
-
Mit der äußersten abschließenden Grundlackschicht, die das Grundlackmaterial bzw. Basislackmaterial aufweist, wird eine Basislackschicht bereitgestellt. Diesem Grundlackmaterial ist üblicherweise mindestens ein Farbmittel, z. B. aus anorganischen Pigmenten, beigemischt, wodurch eine ursprünglich Farbgebung des Bauteils des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
-
Falls ein bereits vorgefärbtes laserfärbbares Lackmaterial verwendet wird, das neben dem mindestens einen ursprünglich transparenten laserfärbbaren Leukofarbmittel die mindestens eine laserabsorbierende Substanz und das mindestens eine weitere Farbmittel enthält, ist die ursprünglich bereits gefärbte, laserfärbbare Lackschicht als Basislackschicht ausgebildet, durch die eine ursprüngliche Farbgebung des Bauteils des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
-
In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens wird demnach auf der äußersten Grundlackschicht als Basislackschicht das transparente, laserfärbbare Lackmaterial aufgetragen und somit die transparente, laserfärbbare Lackschicht bereitgestellt. Hierbei wird dem transparenten, laserfärbbaren Lackmaterial die mindestens eine laserabsorbierende Substanz und das mindestens eine Leukofarbmittel beigemischt, wobei die laserfärbbare transparente Lackschicht auch als Laser-Klarlackschicht zu bezeichnen ist.
-
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird dem aufzutragenden Basislackmaterial als vorgefärbtes, laserfärbbares Lackmaterial zusätzlich zu dem darin bereits enthaltenen, mindestens einen Farbmittel die mindestens eine laserabsorbierende Substanz und das mindestens eine Leukofarbmittel beigemischt, so dass diese Basislackschicht bzw. laserfärbbare Lackschicht als Laser-Basislackschicht zu bezeichnen ist. Sollte diese Basislackschicht bereits ein ausreichend hohes Absorptionsverhalten für die verwendeten Laserstrahlen aufweisen, kann auf eine Beimischung mindestens einer laserabsorbierenden Substanz unter Umständen verzichtet werden.
-
Bei beiden voranstehend genannten Ausführungsformen wird auf der laserfärbbaren Lackschicht, d. h. entweder der ursprünglich transparenten oder gefärbten laserfärbbaren Lackschicht, noch die üblicherweise transparente Klarlackbeschichtung aufgetragen.
-
In der Regel weist ein Laserstrahl die definierte Wellenlänge auf. Entsprechend weist der Laserstrahl eine zu der Wellenlänge korrespondierende, quantisierte Menge an Energie auf. Durch diese Menge an Energie des Lasers wird ein Molekül der laserabsorbierenden Substanz bei Absorption des Laserstrahls angeregt, wodurch wiederum eine quantisierte Menge an Energie erzeugt wird, die zu der Wellenlänge und der Menge an Energie des Laserstrahls des Lasers korrespondiert. Durch diese Menge an Energie wird ein Molekül des ursprünglich transparenten Leukofarbmittels direkt oder indirekt angeregt, wodurch dieses Molekül üblicherweise chemisch verändert wird und somit chemisch reagiert, wodurch das ursprünglich transparente Leukofarbmittel zu einem Molekül des nunmehr gefärbten Leukofarbmittels bzw. des Farbmittels umgewandelt wird.
-
In der laserfärbbaren Lackschicht wird der mindestens eine Laserstrahl mit der definierten Wellenlänge von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz absorbiert, wodurch in der laserfärbbaren Lackschicht lokal die üblicherweise quantisierte Menge an Energie erzeugt wird. Aufgrund der dabei erzeugten Menge an Energie reagiert das ursprünglich transparente Leukofarbmittel direkt oder indirekt zu einem nunmehr gefärbten Leukofarbmittel bzw. Farbmittel, wodurch in der laserfärbbaren Lackschicht lokal der mindestens eine Farbton erzeugt wird. Dabei wird bzw. werden in der laserfärbbaren Lackschicht entweder ein Farbton oder mehrere Farbtöne jeweils lokal, d. h. punktuell bereitgestellt. Dabei ist durch einen ersten Laserstrahl mit einer ersten Wellenlänge, wenn der erste Laserstrahl von einer ersten laserabsorbierenden Substanz absorbiert wird, eine erste Menge an Energie erzeugt, die mit der ersten Wellenlänge korrespondiert. Durch Erzeugung dieser ersten Menge an Energie wird aus einem ersten ursprünglich transparenten Leukofarbmittel ein erstes Farbmittel erzeugt. Entsprechend ist durch einen zweiten Laserstrahl mit einer zweiten Wellenlänge eine dazu korrespondierende zweite Menge an Energie zu erzeugen, wenn dieser zweite Laserstrahl von einer zweiten laserabsorbierenden Substanz absorbiert wird. Diese zweite Menge an Energie bewirkt wiederum, dass aus einem zweiten ursprünglich transparenten Leukofarbmittel ein zweites Farbmittel erzeugt wird.
-
In Ausgestaltung ist bzw. wird dem laserfärbbaren Lackmaterial zum Bereitstellen der laserfärbbaren Lackschicht zusätzlich mindestens ein weiteres Farbmittel beigemischt, des in Ausgestaltung als die mindestens eine laserabsorbierende Substanz ausgebildet sein kann. Demnach kann die mindestens eine laserabsorbierende Substanz je nach Ausgestaltung entweder transparent oder gefärbt bzw. vorgefärbt sein.
-
Somit weist das laserfärbbare Lackmaterial bzw. die laserfärbbare Lackschicht als Bestandteile zumindest das ursprünglich transparente Leukofarbmittel und die mindestens eine laserabsorbierende Substanz auf. Sofern das laserfärbbare Lackmaterial lediglich die genannten mindestens zwei Bestandteile aufweist, ist es als ursprünglich transparentes laserfärbbares Lackmaterial für eine ursprünglich transparente, laserfärbbare Lackschicht ausgebildet.
-
Die durch das beschriebene Verfahren herzustellende Beschichtung weist somit zumindest die laserfärbbare bzw. laserverfärbbare Lackschicht auf, die mindestens ein Farbmittel umfasst, das aufgrund einer Anregung durch zumindest einen Laserstrahl direkt oder indirekt aus einem ursprünglich transparenten Leukofarbmittel gebildet wird. Unter der laserverfärbbaren und somit der aufgrund der Wirkung des mindestens einen Laserstrahls nunmehr laserverfärbten Lackschicht kann optional die mindestens eine Grundlackschicht angeordnet sein. Über der laserverfärbbaren bzw. laserverfärbten Lackschicht kann auch die Klarlackschicht aufgetragen sein.
-
Zumindest die laserverfärbbare Lackschicht aber auch die anderen optionalen Lackschichten d. h. die mindestens eine Grundlackschicht und/oder die Klarlackschicht, ist bzw. sind als Lack bzw. Lacke ausgebildet, der bzw. die direkt auf die Oberfläche des Bauteils oder einen evtl. darunter befindlichen Lack appliziert ist. Ein jeweiliger Lack umfasst zumindest ein Lösungsmittel, zumindest ein Bindemittel, Füllstoffe und je nach Art des Lacks zumindest ein Farbmittel, das auch als Leukofarbmittel ausgebildet sein kann. Ein derartiges Farbmittel umfasst mindestens einen flüssigen Farbstoff und/oder mindestens ein festes Farbpigment. In Ausgestaltung sind sämtliche Lacke bzw. Lackschichten, d. h. die laserfärbbare Lackschicht sowie die optionale Grundlackschicht und die optionale Klarlackschicht, als Fahrzeuglacke ausgebildet.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine Beschichtung, die auf einer Oberfläche eines Bauteils (4, 24) für ein Fahrzeug aufgetragen ist, wobei auf der Oberfläche des Bauteils (4, 24) ein laserfärbbares Lackmaterial aufgetragen ist, das mindestens zwei laserabsorbierende Substanzen sowie mindestens zwei ursprünglich transparente Leukofarbmittel enthält und eine laserfärbbare Lackschicht (14, 32) der Beschichtung (6, 26) bildet, wobei die laserfärbbare Lackschicht (14, 32) lokal einen ersten Farbton aufweist, der durch mindestens einen ersten Laserstrahl mit einer definierten ersten Wellenlänge, der auf die laserfärbbare Lackschicht (14, 32) zu richten ist, bereitgestellt ist, wobei der mindestens eine erste Laserstrahl von einer ersten laserfärbbaren Substanz zu absorbieren ist, wodurch eine Menge an Energie zu erzeugen ist, durch die ein erstes ursprünglich transparentes Leukofarbmittel lokal zu einem ersten Farbmittel umzuwandeln ist, und wobei die laserfärbbare Lackschicht (14, 32) lokal mindestens einen zweiten Farbton aufweist, der durch mindestens einen zweiten Laserstrahl mit einer definierten zweite Wellenlänge, der auf die laserfärbbare Lackschicht (14, 32) zu richten ist, bereitgestellt ist, wobei der mindestens eine zweite Laserstrahl von mindestens einer zweiten laserfärbbaren Substanz zu absorbieren ist, wodurch eine Menge an Energie zu erzeugen ist, durch die mindestens ein zweites ursprünglich transparentes Leukofarbmittel lokal zu mindestens einem zweiten Farbmittel umzuwandeln ist.
-
Aufgrund einer Einwirkung des Laserstrahls ist durch die laserabsorbierende Substanz eine Menge an Energie zu erzeugen, die mit der Wellenlänge des mindestens einen Laserstrahls korrespondiert. Durch diese Menge an Energie ist die laserverfärbbare Lackschicht lokal zu erwärmen und das ursprünglich transparente Leukofarbmittel lokal zu einem Farbmittel zu verändern, wobei eine nunmehr laserverfärbte Lackschicht bereitgestellt wird.
-
Die Beschichtung auf dem Bauteil ist durch das erfindungsgemäße Verfahren bereitzustellen.
-
Je nach Definition umfasst die Anordnung auch das Bauteil.
-
Die Beschichtung ist auf einem Bauteil aus Metall, aus Kunststoff oder aus Holz aufgetragen. Außerdem ist die Beschichtung auf einem Bauteil für eine Außenwandung des Fahrzeugs oder auf einem Bauteil für eine Innenwandung eines Innenraums des Fahrzeugs aufgetragen.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, die durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen ist.
- 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, die durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen ist.
-
Die anhand von 1 vorgestellte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 2 umfasst ein Bauteil 4 für ein Fahrzeug, auf dem eine Beschichtung 6 aufgetragen ist, die durch die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen ist.
-
Dabei umfasst die Beschichtung 6 eine erste Grundlackschicht 8 mit einer Trockenschichtdicke von ca. 20 µm, die durch eine kathodische Tauchlackierung direkt auf einer Oberfläche des Bauteils 4 aufgetragen wird. Darauf wird nach Trocknen der ersten Grundlackschicht 8 eine zweite Grundlackschicht 10 mit einer Trockenschichtdicke von ca. 35 µm aufgetragen, die hier als Füllerlackschicht bzw. Fülllackschicht ausgebildet ist. Auf der getrockneten zweiten Grundlackschicht 10 wird eine dritte Grundlackschicht 12 aufgetragen, die ein Farbmittel, bspw. ein Farbpigment bzw. ein Pigment oder einen Farbstoff, enthält und eine Trockenschichtdicke von ca. 20 µm aufweist, wobei diese dritte Grundlackschicht 12 auch als Basislackschicht bezeichnet wird.
-
Auf der zwischengetrockneten, dritten Grundlackschicht 12 wird hier eine ursprünglich transparente, laserfärbbare Lackschicht 14 mit einer Dicke von ca. 20 µm aufgetragen, der mindestens eine laserabsorbierende Substanz, z. B. Nano-Rußpartikel, und mindestens ein ursprünglich transparentes Leukofarbmittel beigemischt ist. Diese ursprünglich transparente, laserfärbbare Lackschicht 14 wird hier als Laser-Klarlackschicht bezeichnet.
-
Weiterhin wird auf der ursprünglich transparenten, laserfärbbaren Lackschicht 14 nach deren Trocknung oder Zwischentrocknung eine die Beschichtung 6 abschließende Klarlackbeschichtung 16 aufgetragen, die mindestens eine transparente Lackschicht umfasst und eine Dicke von ca. 40 µm aufweist
-
Nach Trocknung der Klarlackbeschichtung 16 werden mit einem Laser 18 durch die Klarlackbeschichtung 16 hindurch auf die ursprünglich transparente, laserfärbbare Lackschicht 14 Laserstrahlen mit einer definierten Wellenlänge gerichtet. Dabei werden die Laserstrahlen von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz lokal absorbiert. Dadurch ergibt sich, dass von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz, die durch die Laserstrahlen mit der definierbaren Wellenlänge angeregt wird, eine Menge an Energie erzeugt wird, die mit der Wellenlänge der Laserstrahlen korrespondiert. Durch diese Menge an Energie wird das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel lokal angeregt, wodurch dieses chemisch reagiert und sich verfärbt, wobei aus dem mindestens einen ursprünglich transparenten Leukofarbmittel ein nunmehr verfärbtes bzw. gefärbtes Leukofarbmittel gebildet bzw. bereitgestellt wird, wodurch in der laserfärbbaren Lackschicht 14 über dieses mindestens eine gefärbte Leukofarbmittel mindestens ein Farbton bereitgestellt wird, der die darunter angeordnete, dritte Grundlackschicht 12, die bereits ein Farbmittel enthält, zumindest stellenweise ab- bzw. überdeckt.
-
Durch Bewegen des Lasers 18, z. B. mittels einer Scanoptik, in zwei Raumrichtungen parallel zu der Oberfläche des Bauteils 4 wird in der ursprünglich transparenten, laserfärbbaren Lackschicht 14 ein zweidimensionales Bild erzeugt, das bspw. auch Symbole und/oder Schriftzeichen wie Buchstaben und Zahlen umfassen kann.
-
In der hier beschriebenen ersten Variante der ersten Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst die Klarlackbeschichtung 16 auf der ursprünglich transparenten, laserfärbbaren Lackschicht 14 aufgetragen und danach das in der laserfärbbaren Lackschickt 14 enthaltene Leukofarbmittel durch die Laserstrahlen gefärbt.
-
In einer alternativen zweiten Variante der ersten Ausführungsform des Verfahrens ist dagegen vorgesehen, die Laserstrahlen mit der definierten Wellenlänge zunächst auf die ursprünglich transparente, laserfärbbare Lackschicht 14 zu richten, wobei die Laserstrahlen von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz unter Erzeugung der Menge an Energie, die zu der Wellenlänge korrespondiert, absorbiert werden. Durch diese Menge an Energie ist das mindestens eine darin befindliche Leukofarbmittel anzuregen und somit zu färben. Die Klarlackbeschichtung 16 ist erst danach auf die bereits gefärbte, laserfärbbare bzw. nunmehr laserverfärbte Lackschicht 14 aufzutragen.
-
Die anhand von 2 vorgestellte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 22 umfasst ein Bauteil 24 für ein Fahrzeug, auf dem eine Beschichtung 26 aufgetragen ist, die durch die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt wird.
-
Dabei umfasst die Beschichtung 26 eine erste Grundlackschicht 28 mit einer Trockenschichtdicke von ca. 20 µm, die durch eine kathodische Tauchlackierung direkt auf einer Oberfläche des Bauteils 24 aufgetragen wird. Darauf wird nach Trocknen der ersten Grundlackschicht 28 eine zweite Grundlackschicht 30 mit einer Trockenschichtdicke von ca. 35 µm aufgetragen, die hier als Füllerlackschicht bzw. Fülllackschicht ausgebildet ist.
-
Auf der trockenen, zweiten Grundlackschicht 30 wird eine ursprünglich bereits vorgefärbte, laserfärbbare Lackschicht 32 aufgetragen, der neben einem Farbmittel mindestens eine laserabsorbierende Substanz und mindestens ein ursprünglich transparentes Leukofarbmittel beigemischt ist, wobei diese ursprünglich vorgefärbte, laserfärbbare Lackschicht 32 hier als Laser-Basislackschicht bezeichnet wird. Weiterhin wird auf der ursprünglich vorgefärbten, laserfärbbaren Lackschicht 32 nach deren Zwischentrocknung oder Trocknung eine die Beschichtung 26 abschließende Klarlackbeschichtung 36 aufgetragen.
-
Nach Trocknen der Klarlackbeschichtung 36 werden mit dem Laser 18 durch die Klarlackbeschichtung 36 hindurch auf die ursprünglich vorgefärbte, laserfärbbare Lackschicht 32 Laserstrahlen mit einer definierten Wellenlänge gerichtet. Dabei werden die Laserstrahlen von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz in der ursprünglich vorgefärbten, laserfärbbaren Lackschicht 32 lokal absorbiert, wodurch eine zu der Wellenlänge korrespondierende Menge an Energie erzeugt wird. Durch diese Menge an Energie wird das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel direkt oder indirekt in mindestens ein nunmehr gefärbtes Leukofarbmittel umgewandelt, wodurch in der laserfärbbaren Lackschicht 32 durch das nunmehr gefärbte Leukofarbmittel neben dem bereits darin vorhandenen Farbmittel mindestens ein weiteres Farbmittel mit einem weiteren Farbton bereitgestellt wird.
-
Durch Bewegen des Lasers 18 in zwei Raumrichtungen parallel zu der Oberfläche des Bauteils 24 wird in der ursprünglich vorgefärbten, laserfärbbaren Lackschicht 32 ein zweidimensionales Bild erzeugt, das aus dem mindestens einen weiteren Farbmittel gebildet ist, das dem mindestens einen, nunmehr gefärbten Leukofarbmittel entspricht und mindestens einen weiteren Farbton aufweist, der sich von einem Farbton des Farbmittels, das in der bereits ursprünglich vorgefärbten, laserfärbbaren Lackschicht 32 enthalten ist, unterscheidet.
-
In der hier beschriebenen ersten Variante der zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst die Klarlackbeschichtung 36 auf der ursprünglich vorgefärbten, laserfärbbaren Lackschicht 32 aufgetragen und danach das mindestens eine, in der ursprünglich vorgefärbten, laserfärbbaren Lackschickt 32 enthaltene Leukofarbmittel durch die Laserstrahlen indirekt gefärbt.
-
Im Unterschied hierzu ist in einer zweiten Variante der zweiten Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, die Laserstrahlen mit der definierten Wellenlänge zunächst auf die ursprünglich vorgefärbte, laserfärbbare Lackschicht 32 zu richten. Die Laserstrahlen mit der definierten Wellenlänge werden von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz absorbiert, wodurch die zu der definierten Wellenlänge korrespondierende Menge an Energie erzeugt wird. Durch diese Menge an Energie ist das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel zu färben. Erst danach wird die Klarlackbeschichtung 36 auf die bereits gefärbte, laserfärbbare Lackschicht 32 aufgetragen.
-
Beide Ausführungsformen der Anordnung 2, 22 umfassen hier ein Bauteil 4, 24, auf dem bei einer jeweils auszuführenden Ausführungsform des Verfahrens mindestens eine Grundlackschicht 8, 10, 12, 28, 30, aufgetragen wird. Dabei wird bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens auf den Grundlackschichten 8, 10, 12 die ursprünglich transparente laserfärbbare Lackschicht 14, hier auf der dritten, äußersten Grundlackschicht 12, die bereits mindestens ein Farbmittel enthält, aufgetragen. In der zweiten Ausführungsform wird auf den Grundlackschichten 28, 30 die ursprünglich bzw. bereits vorgefärbte, laserfärbbare Lackschicht 32 aufgetragen.
-
Somit wird auf einer abschließenden Grundlackschicht 12 (1) bzw. Grundlackschicht 30 (2) die laserfärbbare Lackschicht 14, 32 mit der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz und dem mindestens einen ursprünglichen transparenten Leukofarbmittel aufgetragen, die im Fall der ersten Ausführungsform der Anordnung 2 als ursprünglich transparente, laserfärbbare Laserlackschicht 14 ausgebildet bzw. zu bezeichnen und im Fall der zweiten Ausführungsform der Anordnung 22 als ursprünglich vorgefärbte, laserfärbbare Laserlackschicht 32 ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist.
-
Auf der laserfärbbaren Lackschicht 14, 32, die zumindest die mindestens eine laserabsorbierende Substanz und das mindestens eine ursprünglichen transparente Leukofarbmittel enthält, wird jeweils die Klarlackbeschichtung 16, 36 aufgetragen, durch die hindurch die Laserstrahlen mit der definierten Wellenlänge transmittiert werden, die in der unmittelbar unterhalb der Klarlackbeschichtung 16, 36 angeordneten, laserfärbbaren Lackschicht 14, 32 von der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz unter Erzeugung der Menge an Energie absorbiert werden. Durch diese Menge an Energie wird das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel zu mindestens einem Farbmittel in der Regel chemisch umgewandelt und/oder verändert, wobei mindestens ein dabei erzeugtes Farbmittel bei Betrachtung durch die Klarlackbeschichtung 16, 36 hindurch nach außen sichtbar ist.
-
In beiden Ausführungsformen wird zum Versiegeln der Beschichtung 6, 26 zunächst die Klarlackbeschichtung 16, 36 auf der laserfärbbaren Lackschicht 14, 32 mit der mindestens einen laserabsorbierenden Substanz und dem mindestens einen Leukofarbmittel aufgetragen, die erst danach mit den Laserstrahlen bestrahlt wird. Alternativ ist es möglich, zunächst die laserfärbbare Lackschicht 14, 32 mit der laserabsorbierenden Substanz und dem mindestens einen ursprünglich transparenten Leukofarbmittel durch die Laserstrahlen zu bestrahlen, wobei das mindestens eine ursprünglich transparente Leukofarbmittel zu dem mindestens einen nunmehr verfärbten bzw. gefärbten Leukofarbmittel und somit zu mindestens einem zusätzlichen Farbmittel umgewandelt wird. Danach wird die Klarlackbeschichtung 16, 36 auf der durch die Laserstrahlen behandelten Laserlackschicht 14, 32 aufgetragen.
