DE10232464A1

DE10232464A1 - Verfahren zur Veredelung von nichtmetallischen Flächen (Substraten)

Info

Publication number: DE10232464A1
Application number: DE2002132464
Authority: DE
Inventors: Joachim Caps
Original assignee: Herbert Rapp & Co GmbH; ROWI SPECIAL PROT BR STEEN BV; ROWI Special Protection BV
Current assignee: Herbert Rapp & Co GmbH; ROWI SPECIAL PROT BR STEEN BV; ROWI Special Protection BV
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-04-15

Abstract

Verfahren zur Veredelung von nichtmetallischen Flächen mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass direkt auf den Gegenstand bzw. auf die oberste Schicht zunächst mittels Lichtbogenspritzen bzw. sonstiger metallisierender Spritzverfahren, eine metallische Oberfläche erzeugt wird, wobei die so erzeugte Oberfläche vor einer weiteren Beschichtung noch mechanisch bzw. galvanisch und/oder chemisch bearbeitet werden kann und/oder danach mit einer flüssigen oder pulverförmigen Beschichtung in einem elektrostatischen oder nicht elektrostatischen Verfahren oder mit fließförmigen Beschichtungsmaterialien elektrostatisch oder nicht elektrostatisch beschichtet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredelung von nichtmetallischen Oberflächen mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung. Die elektrostatische Beschichtung von nichtleitenden Werkstoffen stellt hierbei ein besonderes Problem dar. Aufgrund der meist fehlenden Leitfähigkeit bedient man sich verschiedener Verfahren um einen Pulverauftrag auf diesen Oberflächen zu erhalten. So sind in Patentschriften verschiedene Verfahren zu finden, um eine temporäre Haftung des Beschichtungsstoffes auf der Oberfläche zu erhalten. Hierbei werden diese Materialien vorgewärmt um das Pulver auf der Oberfläche anzusintern oder angefeuchtet um eine elektrisch leitfähige Oberfläche zu erhalten. So sind auch Verfahren bekannt in denen den o. g. Werkstoffen leitfähige Materialien zugesetzt werden um eine elektrisch leitfähige Oberfläche zu erhalten.
Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neues Verfahren vorzuschlagen, das den derzeitigen Stand der Technik bezüglich der Optik, der Oberfläche selbst, der Oberflächenqualität, der Reproduzierbarkeit, der Oberflächenleistung sowie die physikalischen Eigenschaften des Substrates wesentlich verbessert.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann problemlos eine elektrostatische Pulverbeschichtung erfolgen, da die nichtleitenden Substrate (Holz u. ä.) durch die Metallisierung eine geschlossene Metalloberfläche erhalten und somit alle Voraussetzungen für eine elektrostatische Beschichtung gegeben sind. Des weiteren bildet diese Metallschicht eine Sperrschicht gegenüber Ausgasungen aus dem Substrat.
So kann z. B. in Kombination mit der metallischen Beschichtung eine transparente Lackschicht aufgetragen werden. Die so erzielte Optik ist bisher in keinem Produktionsverfahren zu erzielen und erlaubt neuartige Designvarianten.
Als Werkstoffe sind hierbei sind insbesondere zu benennen: MDF, alle Arten von Faser- und Faserverbundplatten aus Holz und holzähnlichen Rohstoffen, naturgewachsenes Holz in allen Verarbeitungsstufen und Varianten, Glas, Ton, Keramik, Gips, Kunststoffe, naturgewachsene und künstlich hergestellte Mineralstoffe, Granit, Beton- und betonähnliche Baustoffe, Putz, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Laminate, Leder, Papier, Pappe und Bambus.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, dass direkt auf den Gegenstand oder auch die oberste Schicht eines der o. g. Werkstoffe, mittels Lichtbogenspritzen oder ähnlichen Verfahren zunächst eine metallische Schicht aufgetragen wird. Die so erzeugte Oberfläche kann noch mechanisch, also mittels schleifen und/oder polieren bis zur gewünschten Optik/Oberflächengüte bearbeitet und anschließend in einem elektrostatischen Verfahren mit einem rieselfähigen/flüssigem oder mit einem sonstigen fließfähigen Beschichtungsstoff transparent beschichtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt allerdings auch eine Beschichtung mittels pigmentierter Beschichtungsstoffe, hierbei ist je nach Qualitätsanspruch kein oder nur ein geringfügiger Schleifvorgang zur Glättung der Oberfläche notwendig. Somit sind mittels diesem Verfahren alle handelsüblichen und mit o. g. Verfahren applizierbaren Farbtöne und Oberflächennuancen auf den o. g. Materialien realisierbar.
Typische Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der Möbelfertigung, aber auch im Ersatz lösemittelhaltiger Beschichtungssysteme auf o. g. Werkstoffen. Durch die Verwendung pulverförmiger Beschichtungsstoffe können große Mengen an Lösemitteln eingespart werden, wodurch auch zum Umweltschutz beigetragen wird.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel 1
Auf eine MDF-Platte wird mittels Lichtbogenspritzen eine Zinklegierung aufgetragen, anschließend wird diese Oberfläche geschliffen und poliert. Die so erzeugte silbrige und spiegelähnliche Oberfläche wird zum Schutz anschließend mit einem transparenten Lack beschichtet.
Ausführungsbeispiel 2
Auf eine MDF-Platte wird mittels Lichtbogenspritzen eine Zinklegierung, anschließend noch eine Kupferlegierung aufgetragen, anschließend wird diese Oberfläche geschliffen und poliert. Die so erzeugte kupferfarbene und spiegelähnliche Oberfläche wird zum Schutz anschließend mit einem transparenten Lack beschichtet.
Ausführungsbeispiel 3
Auf einer massiven Holzplatte welche mit Glasperlenstrahlen bearbeitet wurde wird mittels Lichtbogenspritzen eine Zinklegierung aufgetragen, anschließend wird diese Oberfläche geschliffen und gebürstet. Die so erzeugte silberähnliche Oberfläche wird zum Schutz anschließend mit einem transparenten Lack beschichtet. Hier ist zu erwähnen, dass durch das Glasperlenstrahlen die weichen Holzbestandteile aus der Holzoberfläche entfernt wurden und die Maserung nun erhaben sichtbar ist. Durch die zusätzliche metallische Oberfläche ist nun eine einzigartige Optik entstanden.
Ausführungsbeispiel 4
Auf faserverleimte Paneele wird mittels Lichtbogenspritzen eine metallische Oberfläche erzeugt und anschließend mit einem farbigen Pulverlack beschichtet.
Ausführungsbeispiel 5
Auf eine MDF-Platte wird mittels Lichtbogenspritzen eine Zinklegierung aufgetragen, diese Metallschicht kann zur Leitung von elektrischen Strömen genutzt werden. Hier bieten sich insbesondere Niedrigstrom-Lampen (12 Volt) an. So könnte der Negativpol an der Oberseite und der Positivpol an der Unterseite der Platte angelegt werden. Nun wird mittels einer Bohrung eine Halogenlampe montiert, die elektrischen Anschlüsse erfolgen nun an der Ober- und Unterseite der MDF-Platte.
Ausführungsbeispiel 6
Auf einer im KFZ-Bau üblichen Dekoreinlage aus einem Verbundstoff aus Aluminium und Holzfurnier wird auf das Holz mittels Lichtbogenspritzen eine Metallschicht erzeugt. Das Holzfurnier welches vorher glasperlengestrahlt wurde weist nun eine metallische Oberfläche mit der Maserung des gestrahlten Holzfurniers auf. Die metallische Schicht wird nun je nach gewünschter Optik geschliffen, poliert und/oder gebürstet. Danach erfolgt ein transparenter Lackauftrag.

Claims

Verfahren zur Veredelung von nichtmetallischen Flächen (Substrat), vorzugsweise von Holzwerkstoffen, mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass direkt auf die Fläche eine Schicht zur Ausbildung einer metallischen Oberfläche aufgebracht wird, und dass diese Schicht anschließend pulverbeschichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der metallischen Oberfläche eines der folgenden Verfahren angewendet wird: – Flammspritzen mit Draht oder Stab – Flammspritzen mit Pulver – Kunststoff-Flammspritzen – Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen – Detonationsspritzen – Laserspritzen – Lichtbogenspritzen
Verfahren nach Anspruch l und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat bereits eine durch ein anderes Verfahren aufgebrachte/veränderte Beschichtung/Oberfläche aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1,2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass als Substrate nachfolgende Werkstoffe verwendet werden: – MDF, alle Arten von Faser- und Faserverbundplatten aus Holz, Verbundplatten aus Holz und holzähnlichen Rohstoffen, naturgewachsenes Holz in allen Verarbeitungsstufen, Furniere, Glas, Ton, Keramik, Kunststoffe, naturgewachsene und künstlich hergestellte Mineralstoffe, Granit, Beton- und betonähnliche Baustoffe, Putz, Gips, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Laminate, Leder, Papier, Pappe und Bambus, sowie in Kombination mit anderen Werkstoffen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass auf das Substrat mehrere Schichten übereinander aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation der pulverförmigen oder fließfähigen Beschichtungsstoffe elektrostatisch erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation der pulverförmigen oder fließfähigen Beschichtungsstoffe nicht elektrostatisch, z. B. berieseln, erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht mechanisch oder/und chemisch und/oder galvanisch und/oder mittels Laser bearbeitet oder verändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mit und/oder nach der Applizierung der pulverförmigen oder fließfähigen Beschichtungsstoffe eine Wärmebehandlung mittels Infrarot (IR), Ultravioletter Strahlung (UV), Konvektionswärme, Mikrowelle oder Laser oder in Kombination erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung des Beschichtungsstoffes durch Vakuumverdampfung oder Lufttrocknung oder in Kombination in einem nach Anspruch 9 erwähnten Verfahren erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass auf die metallische Oberfläche keine weitere Beschichtung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass auf die Substratoberfläche alle nach Anspruch 2 verfügbaren Metalle einzeln oder in Kombination mit mindestens einem weiteren metallischem Schichtaufbau versehen werden.
Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass eines oder in Kombination mit mindestens einem weiteren der in den Ansprüchen 1–11 erwähnten Verfahren angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht pulverförmig oder in fließfähigem Zustand aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1–2 dadurch gekennzeichnet, dass die nach Anspruch 2 aufgebrachte Metallschicht zum Transport elektrischer Energie genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1–2 dadurch gekennzeichnet, dass die nach Anspruch 2 aufgebrachte Metallschicht zur Erdung bzw. Ableitung elektrostatischer Ströme genutzt wird.
Vorrichtung mit zumindest einer nichtmetallischen äußeren Fläche, vorzugsweise Möbelstück, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine metallische Schicht aufweist, auf die eine Pulverlackbeschichtung aufgebracht ist.