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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines Fahrzeugbauteils.
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Zum Schutz vor Umwelteinflüssen aber auch zur farblichen Gestaltung ist es bekannt, Bauteile mit einer Beschichtung, wie z.B. einer Lackierung zu versehen. Auf Karosseriebauteile oder -anbauteile eines Kraftfahrzeugs werden häufig mehrere Schichten aufgebracht, z.B. eine Grundierung, ein oder mehrere Farblacke sowie ein Klarlack. Dies erfolgt zumeist unter Verwendung automatisierter Applikationseinrichtungen, wie z.B. robotergesteuerter Sprühvorrichtungen.
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Soll nur ein partieller Lackauftrag erfolgen, so ist es bekannt, die Bauteile mit einer Maskierung zu versehen. Diese verbleibt während des Lackauftrags auf dem Bauteil und verhindert ein Anhaften des Lacks an demselben. Bekannte Maskierungstechniken sind z.B. das Maskieren mittels Klebeband oder das Aufkleben von vorgefertigten Folien oder Aufklebern. Diese Maskierung wird meist manuell durchgeführt. Eine solche Maskierung ist sehr zeitaufwendig und fehleranfällig. Zudem ist die Maskierung komplexer Geometrien oder Muster nur bedingt möglich.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung eines Bauteils anzugeben, das die voranstehenden Nachteile nicht oder in vermindertem Maße aufweist. Insbesondere soll ein großserientaugliches Verfahren angegeben werden, mit dem ein erhöhter Design-Freiheitsgrad erzielt werden kann.
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Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Es wird ein Verfahren zur Beschichtung eines Fahrzeugbauteils angegeben. Bei dem Verfahren wird eine Maskierung auf einem zu maskierenden Bereich einer Oberfläche des Fahrzeugbauteils ausgebildet und mindestens eine Schicht eines Beschichtungsmittels wird auf die Oberfläche und die Maskierung aufgebracht. Durch das Ausbilden der Maskierung wird der zu maskierende Bereich zu einem maskierten Bereich. Auf dem Bauteil kann ein einziger zusammenhängender maskierter Bereich ausgebildet werden oder es können zwei oder mehr voneinander getrennte maskierte Bereiche ausgebildet werden. Die Maskierung verhindert eine Anhaftung von Beschichtungsmittel in dem maskierten Bereich. In einem weiteren Schritt wird die Maskierung von dem Fahrzeugbauteil entfernt, wodurch auch das auf der Maskierung haftende Beschichtungsmittel entfernt wird. Somit wird durch die Maskierung sichergestellt, dass in dem maskierten Bereich kein Beschichtungsmittel aufgebracht wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt das Ausbilden der Maskierung dadurch, dass mittels eines Druckverfahrens ein Maskierungsmittel auf dem zu maskierenden Bereich aufgetragen wird. Das Maskierungsmaterial wird in dem Druckverfahren als fließfähiges oder pastöses Material selektiv auf den zu maskierenden Bereich aufgebracht und bedeckt diesen. Das Maskierungsmaterial wird deckend aufgebracht, wodurch verhindert wird, dass Beschichtungsmaterial durch die Maskierung bis zum Fahrzeugbauteil gelangt.
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Für die Produktion hoher Stückzahlen und zur Erreichung einer gleichbleibenden Qualität ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Maskierungsmittel mittels eines automatisierten Druckverfahrens aufgebracht wird. Beispielsweise kann das Maskierungsmittel robotergesteuert in dem zu maskierenden Bereich aufgetragen werden.
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Das Verfahren ist nicht auf bestimmte Druckverfahren beschränkt, jedoch eignet sich besonders der Tampondruck. Der Tampondruck ist ein indirektes Druckverfahren, bei dem eine Druckform Vertiefungen in Form der zu druckenden Fläche aufweist. Diese Vertiefungen werden mit Maskierungsmittel gefüllt. Die Oberfläche der Druckform wird mit einer Rakel von überschüssigem Maskierungsmaterial befreit, so dass nur in den Vertiefungen Maskierungsmaterial verbleibt. Ein elastischer Drucktampon, meist aus Silikonkautschuk, fährt über die Druckform und nimmt das Maskierungsmaterial aus den Vertiefungen auf. Anschließend setzt der Drucktampon auf dem Fahrzeugbauteil an vorgegebener Stelle auf, wobei er das Maskierungsmaterial auf das Fahrzeugbauteil überträgt. Aufgrund der Elastizität des Drucktampons nimmt dieser die Form des zu bedruckenden Bauteils an, wodurch eine korrekte Übertragung auch komplexer Flächenmuster auf unebene Bauteile problemlos möglich ist.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn das Maskierungsmittel eine synthetische Gummibeschichtung ist. Diese lässt sich mit einem automatisierten Druckverfahren, wie z.B. dem Tampondruck, zuverlässig deckend auftragen. Nach Erhärtung der Gummibeschichtung stellt diese eine wirksame Barriere für Beschichtungsmittel, wie z.B. für Farblacke dar. Die Gummibeschichtung kann problemlos überlackiert werden. Nach erfolgter Lackierung bzw. Beschichtung kann die Maskierung einfach vom Fahrzeugbauteil abgezogen werden. Aufgrund der elastischen Eigenschaften der Gummibeschichtung bleibt diese vorzugsweise als zusammenhängende Maskierung erhalten und kann in einem Stück abgezogen werden. Insbesondere bei feinen Strukturen erleichtert und beschleunigt dies das Reinigen des Fahrzeugbauteils. Indem sichergestellt ist, dass die Maskierung sich in einem Stück löst, kann auch der Schritt der Demaskierung vorzugsweise automatisiert erfolgen.
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Wird als Maskierungsmaterial ein wasserlösliches oder anderweitig lösliches (z.B. durch Chemikalien etc.) Maskierungsmaterial verwendet, so kann in einer Ausgestaltung das Entfernen der Maskierung durch ein Abwaschen der Maskierung vom Fahrzeugbauteil erfolgen. Hierzu kann beispielsweise das Fahrzeugbauteil nach Erhärten des Beschichtungsmittels mittels Wasser und ggf. unter Druck abgewaschen werden. Hierbei wird die Maskierung seitlich unterspült und löst sich auf, wobei auch die an der Maskierung anhaftende Schicht aus Beschichtungsmittel mit entfernt wird.
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Die Oberfläche des Fahrzeugbauteils kann vollständig mit dem Beschichtungsmittel überzogen werden, wodurch beispielsweise die gesamte Sichtfläche des Bauteils beschichtet wird und nach dem Entfernen der Maskierung lediglich der zuvor maskierte Bereich ohne Beschichtungsmittel verbleibt.
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Das Beschichtungsmittel kann in einer Schicht bzw. Lage oder in mehreren Schichten auf dem Fahrzeugbauteil aufgebracht werden, bevor die Maskierung entfernt wird. Die Maskierung kann auf eine „blanke“ Oberfläche des Fahrzeugbauteils, z.B. auf eine Metall- oder Kunststofffläche aufgebracht werden. Ebenso kann das Fahrzeugbauteil bereits mit einer oder mehreren Schichten eines Beschichtungsmaterials, z.B. eines Farb- oder Klarlacks, versehen sein, wenn die Maskierung ausgebildet wird.
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Bei dem Beschichtungsmittel handelt es sich beispielsweise um einen Farblack oder Klarlack, vorzugsweise jedoch um einen Farblack. Mit dem Verfahren ist es so auf einfache und kostengünstige Art möglich, auch mehrfarbige Lackierungen oder Farbeffekte herzustellen.
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Besonders bevorzugt wird das Verfahren verwendet um ein Exterieurbauteil zu beschichten, wie z.B. eine Stoßfängerverkleidung. Derartige Bauteile weisen häufig komplexe Geometrien auf, weshalb sich das Verfahren insbesondere in Kombination mit dem Tampondruck zur großserientauglichen Erzielung von Farbeffekten eignet.
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Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Fahrzeugbauteil um ein Kunststoffbauteil, das mit oder ohne Faserverstärkung ausgebildet sein kann.
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Besondere Designeffekte lassen sich mit dem Verfahren erzielen, wenn das Fahrzeugbauteil zumindest in einem den zu maskierenden Bereich umfassenden Bauteilabschnitt für durch das Fahrzeugbauteil hindurchtretendes Licht zumindest teilweise transluzent oder transparent ausgebildet ist. Der Begriff transluzent bezeichnet hierbei die Durchlässigkeit für Licht im sichtbaren Bereich. Die Transluzenz des Bauteilabschnitts ist so groß, dass Licht einer Lichtquelle, die z.B. auf einer einem Beobachter abgewandten Seite des Fahrzeugbauteils angeordnet ist, von einem Beobachter durch das Bauteil hindurch wahrgenommen werden kann. Hierzu kann z.B. ein entsprechendes Kunststoffmaterial verwendet werden, welches selbst bei den erforderlichen Wandstärken noch ausreichend Licht hindurchlässt. Alternativ kann das Fahrzeugbauteil in dem Bauteilabschnitt auch mit einer geringeren Wandstärke ausgebildet sein um die Transluzenz zu gewährleisten.
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Nach dem Entfernen der Maskierung kann in einer Ausgestaltung mindestens eine Schicht eines weiteren Beschichtungsmittels auf der Oberfläche des Fahrzeugbauteils aufgetragen werden. Hierbei wird das weitere Beschichtungsmittel auch in dem zuvor maskierten Bereich aufgetragen. Denkbar ist es, eine dünne Farblackschicht aufzutragen, durch die z.B. die Transluzenz des Bauteilabschnitts im zuvor maskierten Bereich weiterhin gegeben ist. Alternativ oder ergänzend können eine oder mehrere Klarlackschichten auf dem Fahrzeugbauteil aufgetragen werden, insbesondere, wenn der Bauteilabschnitt transparent gestaltet ist.
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Durch das voranstehend beschriebene Verfahren wird es nun möglich, dass am fertigen Fahrzeugbauteil nur der während des Verfahrens maskierte Bereich noch transluzent gestaltet ist. Durch Auftrag von einer oder mehreren Farbschichten auf dem Bauteil wird die Lichtdurchlässigkeit des Bauteils in den nicht maskierten Bereichen reduziert oder vollständig unterbunden. In dem maskierten Bereich ist jedoch nach Ablösen der Markierung wieder die ursprüngliche Transluzenz des Bauteils gegeben. Durch Variation der Anzahl und Arten von Farbschichten und durch Auftrag einer ggf. sehr dünnen Farbschicht auch auf dem zuvor maskierten Bereich lässt sich eine weite Steigerung der Designvielfalt erreichen. Insbesondere ist es nicht notwendig, im Material des Fahrzeugbauteils separate transluzente Bauteilabschnitte bereitzustellen. Vielmehr kann das gesamte Fahrzeugbauteil aus einem transluzenten Material hergestellt werden, wobei die endgültige Transluzenz allein durch die Lackierung definiert wird. Dies vereinfacht die Herstellung und begünstigt die Umsetzbarkeit des Verfahrens in der Großserie.
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Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist auf einfache und kostengünstige Art eine Steigerung der Designvielfalt bei Fahrzeugbauteilen möglich. Insbesondere lassen sich auch Maskierungen mit sehr feinen und filigranen Formen ausbilden. Gegenüber herkömmlichen Maskierungsverfahren zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch kurze Zykluszeiten aus, wodurch eine Kostenreduktion erreicht wird. Es wird eine höhere Qualität erzielt, da durch das Druckverfahren ein Unterwandern der Maskierung, wie dies z.B. bei Klebefolien zu beobachten ist, zuverlässig unterbunden wird. Bei abwaschbaren Flüssigkeiten wird eine zusätzliche Zeit- und Kostenreduktion beim Demaskierungsprozess erzielt. Neuartige Lichteffekte lassen sich großserientauglich umsetzen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung des Ablaufs eines beispielhaften Verfahrens.
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Zur Beschichtung eines Fahrzeugbauteils 10, wie z.B. eines Exterieurbauteils wird dieses zunächst auf einer Bauteiloberfläche 12 in einem zu maskierenden Bereich M mit einer Maskierung 30 versehen.
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Die zu beschichtenden Bauteiloberfläche 12 kann vorzugsweise eine „nackte“ Bauteiloberfläche sein oder bereits eine oder mehrere Beschichtungen, wie z.B. Lackschichten, aufweisen. Das Fahrzeugbauteil 10 ist vorzugsweise ein Kunststoffbauteil und kann besonders bevorzugt aus einem transluzenten Kunststoff ausgebildet sein, wodurch das Fahrzeugbauteil 10 durchleuchtbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die Maskierung 30 ausgebildet, indem ein Maskierungsmittel durch ein Druckverfahren auf den zu maskierenden Bereich M aufgetragen wird. Beispielhaft ist in 1 der Auftrag mittels eines Drucktampons 20 dargestellt. Neben dem bevorzugten Verfahren des Tampondrucks sind jedoch auch andere Druckverfahren, insbesondere automatisierbaren Druckverfahren, zum Aufbringen der Maskierung denkbar.
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Besonders bevorzugt ist es, dass die Maskierung 30 durch eine synthetische Gummibeschichtung ausgebildet wird. Eine derartige Gummimasse wird mittels Tampondruck auf den zu maskierenden Bereich M aufgedrückt und erhärtet dort zumindest teilweise.
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Durch Aufbringen der Maskierung 30 wird der zu maskierende Bereich M zu einem maskierten Bereich M'. Im Anschluss an die erfolgte Maskierung (dargestellt ist nur ein maskierter Bereich M', gleichwohl können mehrere zusammenhängende oder voneinander getrennte Bereiche maskiert werden) wird die Bauteiloberfläche 12 mit einer Beschichtung versehen. Die Beschichtung kann in einer Schicht 40 oder in mehreren Schichten mit bekannten Verfahren aufgetragen, z.B. aufgesprüht, werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Beschichtungsmittel um einen Farblack. Im maskierten Bereich M' verhindert die Maskierung 30, dass Beschichtungsmittel bzw. Lack auf die Bauteiloberfläche 12 gelangt.
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Daran anschließend wird die Maskierung 30 vom Bauteil 10 entfernt. Hierzu kann die Maskierung von Hand oder in einem automatisierten Verfahren vom Fahrzeugbauteil 10 abgezogen werden. Handelt es sich um eine wasserlösliche oder anderweitig lösliche (Chemikalien etc.) Maskierung 30 so ist auch ein Abwaschen der Maskierung 30 denkbar.
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Durch das Entfernen der Maskierung 30 wird auch das auf der Maskierung 30 vorhandene Beschichtungsmittel mit entfernt. Zurück bleibt das Fahrzeugbauteil 10, wobei die mindestens eine Schicht 40 von Beschichtungsmittel auf der Oberfläche 12 - nicht jedoch im zuvor maskierten Bereich M" - aufgetragen ist.
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Optional ist es möglich, dass nach dem Entfernen der Maskierung 30 vom Fahrzeugbauteil 10 auf diesem zumindest noch eine weitere Schicht 50 eines Beschichtungmittels wie z.B. eines Klarlacks oder eines Farblacks, aufgetragen wird. Dieses Beschichtungsmittel bedeckt dann die erste Schicht 40 sowie die Fahrzeugoberfläche 12 im zuvor maskierten Bereich M".
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Ist das Fahrzeugbauteil 10 oder zumindest ein den maskierten Bereich umfassender Bauteilabschnitt transluzent ausgebildet, so lassen sich durch Hinterleuchtung des Fahrzeugbauteils besondere Lichtakzente erzeugen.
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Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugbauteil
- 12
- Oberfläche
- 20
- Drucktampon
- 30
- Maskierung
- 40, 50
- Schicht von Beschichtungsmittel
- M
- zu maskierender Bereich
- M'
- maskierter Bereich
- M"
- zuvor maskierter Bereich
