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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Mattieren einer Oberfläche, welche ein solches Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen umfasst.
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Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen und Verfahren zum Mattieren von Oberflächen sind in zahlreichen Variationen bekannt. Diese bekannten Verfahren können beispielsweise zum Maskieren und Mattieren von glänzenden lackierten Oberflächen eines Fahrzeugs und/oder eines Fahrzeugbauteils eingesetzt werden. Um nicht zu mattierende Bereiche der zu mattierenden Oberfläche abzudecken, wird die zu mattierende Oberfläche maskiert. Bei bekannten Verfahren wird die Maskierung der zu mattierenden Oberflächen mittels Folienbeschichtung oder Siebdruckverfahren durchgeführt. In der Regel werden zur Maskierung der zu mattierenden Oberflächen entweder wasserbasierte Lackmaterialien oder lösungsmittelbasierte Lackmaterialien eingesetzt. Bei der Verwendung von wasserbasierten Lackmaterialien ergibt sich eine hohe Fertigungszeit, da eine für den Schutz der nicht zu mattierenden Bereiche erforderliche Schichtdicke der Maskierung, nur durch sich wiederholende häufige Druckvorgänge (z.B. 20 mal) erreicht werden kann. Bei der Verwendung von lösungsmittelbasierten Lackmaterialien ergibt sich eine aufwändige Entfernung der Maskierungsschicht nach der Bestrahlung. Da die lösungsmittelbasierten Lackmaterialien nicht wasserlöslich sind, können die lösungsmittelbasierten Lackmaterialien aufgrund der hohen Haftfestigkeit nur mittels chemischer Hilfsmittel entfernt werden.
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Aus der
EP 0 672 500 A2 ist ein Verfahren zur Mattierung einer Oberfläche mit folgenden Schritten bekannt: Bereitstellen eines Werkstücks mit einer zu mattierenden Oberfläche, Maskieren der zu mattierenden Oberfläche, um nicht zu mattierende Bereiche abzudecken, und Bestrahlung der Oberfläche mittels Sandstrahlen, so dass nicht maskierte Bereiche mattiert werden. Hierbei wird die zu mattierenden Oberfläche mittels eines Tampondruckverfahrens mit wasserlöslichem Abziehlack maskiert.
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Aus der
DE 199 15 948 A1 ist ein Verfahren zur Mattierung einer Oberfläche mit folgenden Schritten bekannt: Bereitstellen eines Werkstücks mit einer zu mattierenden Oberfläche, Maskieren der zu mattierenden Oberfläche, um nicht zu mattierende Bereiche abzudecken, und Bestrahlung der Oberfläche mittels Sandstrahlen, so dass nicht maskierte Bereiche mattiert werden, wobei die zu mattierenden Oberfläche mittels eines Siebdruckverfahrens mit wasserlöslichem Abziehlack maskiert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen sowie ein Verfahren zum Mattieren von Oberflächen mit einem solchen Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen bereitzustellen, welche ein einfaches und schnelles Aufbringen der Maskierung auf die zu mattierende Oberfläche sowie ein einfaches und schnelles Entfernen der Maskierung von der mattierten Oberfläche ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Mattieren von Oberflächen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen bereitzustellen, welches ein einfaches und schnelles Aufbringen der Maskierung auf die zu mattierende Oberfläche sowie ein einfaches und schnelles Entfernen der Maskierung von der mattierten Oberfläche ermöglicht, wird wenigstens ein nicht zu mattierender Bereich der zu mattierenden Oberfläche eines bereitgestellten Werkstücks mit einer ersten Schicht aus einem ersten Lackmaterial maskiert. Anschließend wird derselbe nicht zu mattierende Bereich mit einer zweiten Schicht aus einem zweiten Lackmaterial maskiert. Hierbei ist das erste Lackmaterial derart ausgestaltet, dass eine gute Ablösbarkeit der ersten Schicht von der Oberfläche gegeben ist. Das zweite Lackmaterial wird derart gewählt und appliziert, dass eine hohe Widerstandsfähigkeit der zweiten Schicht gegen einen Strahlmittelstrahl aus abrasiven Material erzielt wird, welche höher als die Widerstandsfähigkeit der ersten Schicht ist.
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In vorteilhafter Weise wirkt die gut ablösbare erste Schicht als „Trennschicht“, welche eine leichte Entfernung der gesamten Maskierung ermöglicht, und die darüber liegende zweite Schicht mit der höheren Widerstandsfähigkeit gegen einen Strahlmittelstrahl aus abrasiven Material wirkt als „Schutzschicht“ während einer Bestrahlung der Oberfläche mit einem Strahlmittelstrahl aus abrasiven Material und kann mit mindestens einem Auftragvorgang aufgebracht werden. Durch die Maskierung der zu mattierenden Oberfläche können verschiedene optische Effekte erzeugt werden.
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Des Weiteren wird ein Verfahren zum Mattieren von Oberflächen mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Bereitstellen eines Werkstücks mit einer zu mattierenden Oberfläche, wobei nicht zu mattierende Bereiche der Oberfläche mit einem solchen Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen maskiert sind, und Bestrahlung der Oberfläche mit einem Strahlmittelstrahl aus abrasiven Material, so dass nicht maskierte Bereiche der Oberfläche mattiert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen kann das erste Lackmaterial ein wasserbasierter Lack sein. Das zweite Lackmaterial kann ein lösemittelbasierter Lack sein. Die Maskierung mit einer ersten Schicht aus einem wasserbasierten Lack und mit einer zweiten Schicht aus einem lösungsmittelbasierten Lack mit hoher Widerstandsfähigkeit hat im Vergleich zu einer Maskierung mit einem rein wasserbasierten Lack, den Vorteil, dass die Schichtdicke bei lösemittelbasierten Lacken höher gewählt werden kann und dadurch reichen deutlich weniger Auftragvorgänge, beispielsweise nur ein Druckvorgang anstelle von mehreren Druckvorgängen aus, um die erforderliche Schichtdicke für die Maskierung zu erreichen. Im Vergleich zu einer Maskierung mit einem rein lösemittelbasierten Lack, ermöglicht das Aufbringen der ersten Schicht aus dem wasserbasierten und damit wasserlöslichen Lack eine leichte Entfernung der gesamten Maskierung, da die Trennschicht und damit auch die darüber aufgebrachte zweite Schicht aus lösungsmittelbasiertem Lack einfacher mit Wasser ablösbar ist. Der lösemittelbasierte Lack kann beispielsweise durch einen zusätzlichen Trocknungsvorgang unter UV-Licht oder einfach mittels Lufttrocknung oder durch andere geeignete Verfahren ausgehärtet werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen kann in mindestens einem Maskierungsauftrag eine hohe zweite Schichtdicke der zweiten Schicht erzielt werden, welche höher als die erste Schichtdicke der ersten Schicht ist. Die zweite Schichtdicke kann beispielsweise um den Faktor 2 bis 4 dicker als die erste Schichtdicke sein. Dadurch sind insgesamt nur zwei Auftragvorgänge erforderlich, um die Maskierung mit einer ausreichenden Gesamtschutzschicht auf die zu mattierende Oberfläche aufzubringen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen kann das Maskieren der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht mittels eines Tampondruckverfahrens erfolgen. Hierbei kann ein Silikontampon einer Tampondruckanlage partiell mit dem ersten Lackmaterial oder dem zweiten Lackmaterial beschichtet werden, wobei der beschichtete Silikontampon den wenigstens einen nicht zu mattierenden Bereich der Oberfläche mit dem ersten Lackmaterial oder dem zweiten Lackmaterial bedruckt. Das bedeutet, dass der Silikontampon zum Aufbringen der ersten Schicht partiell mit dem ersten Lackmaterial beschichtet wird, und zum Aufbringen der zweiten Schicht partiell mit dem zweiten Lackmaterial beschichtet wird. Das Tampondruckverfahren hat den Vorteil, dass eine automatisierte Maskierung von konvexen, planen und konkaven Flächen möglich ist, und dadurch geringere Prozesskosten entstehen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Mattieren von Oberflächen kann die zweite Schichtdicke der zweiten Schicht so hoch aufgebracht werden, dass die zweite Schicht während des Bestrahlens mit dem abrasiven Material nicht vollständig abgetragen wird und die darunter befindlichen nicht zu mattierenden Bereiche der Oberfläche nicht mattiert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Mattieren von Oberflächen können die erste Schicht und die zweite Schicht nach dem Bestrahlen mit dem abrasivem Material von der Oberfläche entfernt und/oder abgezogen werden. Durch die als Trennschicht wirkende erste Schicht kann die gesamte Maskierung mit reinem Wasser oder mit Wasser und leichten chemischen Zusätzen von der mattierten Oberfläche entfernt werden. Dies wirkt sich vorteilhaft bezüglich Arbeitssicherheit und Umweltschutz aus. Zudem ist es durch die einfache Reinigung möglich, dass der Reinigungsvorgang maschinell und somit schneller als von Hand durchgeführt werden kann.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum Mattieren von Oberflächen.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:
- 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen,
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Mattieren von Oberflächen, und
- 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Werkstücks mit einer zu mattierenden Oberfläche, welche mit dem Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen aus 1 maskiert wurde.
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Wie aus 1 und 3 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen 3 einen Schritt S100 auf, in welchem ein Werkstück 1 mit einer zu mattierenden Oberfläche 3 bereitgestellt wird. Im Schritt S110 wird wenigstens ein nicht zu mattierender Bereich 5 der Oberfläche 3 mit einer ersten Schicht S1 aus einem ersten Lackmaterial maskiert. Im Schritt S120 wird derselbe nicht zu mattierende Bereich 5 mit einer zweiten Schicht S2 aus einem zweiten Lackmaterial maskiert. Hierbei ist das erste Lackmaterial derart ausgestaltet, dass eine gute Ablösbarkeit der ersten Schicht S1 von der Oberfläche 3 gegeben ist. Das zweite Lackmaterial wird derart gewählt und appliziert, dass eine hohe Widerstandsfähigkeit der zweiten Schicht S2 erzielt wird, welche höher als die Widerstandsfähigkeit der ersten Schicht S1 ist. Ein Ausführungsbeispiel eines maskierten Werkstücks 1 ist in 3 dargestellt.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zum Mattieren von Oberflächen 3 zusätzlich zu den Schritten S100 bis S120 des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen 3 einen Schritt S200, in welchem die maskierte zu mattierende Oberfläche 3 mit einem Strahlmittelstrahl aus abrasiven Material bestrahlt wird, so dass die nicht maskierten zu mattierenden Bereiche 7 der Oberfläche 3 mattiert werden. Die im Schritt S200 durchgeführte Bestrahlung der zu mattierenden Oberfläche 3 wird durchgeführt, bis ein gewünschter Mattierungsgrad erreicht ist. In einem Schritt S210 werden die erste Schicht S1 und die zweite Schicht S2 nach dem Bestrahlen mit dem abrasiven Material von der mattierten Oberfläche 3 entfernt und/oder abgezogen. Zum Entfernen der Maskierung wird vorzugsweise reines Wasser oder Wasser und leichte chemische Zusätze verwendet.
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Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist das dargestellte Werkstück 1 im beispielhaft dargestellten Ausschnitt als zu mattierende Oberfläche 3 eine farbige Lackschicht mit drei nicht zu mattierenden Bereichen 5, welche durch das Verfahren 100 maskiert werden, und mit zwei zu mattierenden Bereichen 7 auf, welche nicht maskiert werden. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist eine zweite Schichtdicke D2 der zweiten Schicht S2 im dargestellten Ausführungsbeispiel wenigstens um den Faktor 2 dicker als eine erste Schichtdicke D1 der ersten Schicht S1. Selbstverständlich können auch größere oder kleiner Faktoren für die Differenz der beiden Schickdicken D1, D2 vorgegeben werden. Hierbei wird die zweite Schichtdicke D2 der zweiten Schicht S2 so hoch aufgebracht, dass die zweite Schicht S2 während des Bestrahlens mit dem abrasiven Material nicht vollständig abgetragen wird und die darunter befindlichen nicht zu mattierenden Bereiche 5 der Oberfläche 3 nicht mattiert werden.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird als erstes Lackmaterial ein wasserbasierter Lack und als zweites Lackmaterial ein lösemittelbasierter Lack mit einer höheren Widerstandsfähigkeit verwendet. Hierbei erfolgt das Maskieren der ersten Schicht S1 und/oder der zweiten Schicht S2 vorzugsweise mittels eines Tampondruckverfahrens. Hierzu wird zum Aufbringen der ersten Schicht S1 ein erster Silikontampon einer Mehrfarben-Tampondruckanlage partiell mit dem ersten Lackmaterial beschichtet bzw. bedruckt. Anschließend wird der wenigstens eine nicht zu mattierende Bereich 5 der Oberfläche 3 von dem Silikontampon mit dem ersten Lackmaterial beschichtet. Zum Aufbringen der zweiten Schicht S2 wird ein zweiter Silikontampon der Mehrfarben-Tampondruckanlage partiell mit dem zweiten Lackmaterial beschichtet. Anschließend wird der wenigstens eine nicht zu mattierende Bereich 5 der Oberfläche 3 bzw. die aufgebrachte erste Schicht S1 von dem zweiten Silikontampon mit dem zweiten Lackmaterial beschichtet bzw. bedruckt. Durch das Tampondruckverfahren können nicht nur plane zu mattierende Oberflächen 3, sondern auch konvexe oder konkave zu mattierende Oberflächen maskiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkstück
- 3
- zu mattierende Oberfläche
- 5
- nicht zu mattierender Bereich
- 7
- zu mattierender Bereich
- S1
- erste Schicht
- S2
- zweite Schicht
- D1
- erste Schichtdicke
- D2
- zweite Schichtdicke
- 100
- Verfahren zum Maskieren von zu mattierenden Oberflächen
- 200
- Verfahren zum Mattieren von Oberflächen
- S100 bis S210
- Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0672500 A2 [0003]
- DE 19915948 A1 [0004]
