DE1571176A1 - Verfahren zum Lackieren von Gegenstaenden mittels Elektrophorese - Google Patents

Description

• Ve.,-fahren zum Lackieren von Gegenständenmittels Elektropholrese Unter #,'lektrophorese-versteht man-bekanntlich-die Wanderung-von in einer Flüssigkeit dispergierten Teilchen unter*Wirkung eines elektrischen Feldes, welches jsich zwischen zwei in diese Plüseigkeit eintauchenden Elektroden ausbreitet, zu einer dieser Elektroden hin. Die Geschwindigkeit der Wanderung der Teilchen ergibt sich dabei theoretisch zu worin zwischen diapergiertem,Tellehen und Flüssigkeit bestehende Spannungsdifferenz D = Dielektrizitätskonstante = die spezifische Leitfähigkeit der FlUssigkelt die innere Reibung der FlUnsigkeit H das zwischen den Elektroden herrschende Feld bedeuten, ist also der angelegten Spannung bei unveränderlicher Konstitution der Dispersion proportional.
• Die der Teilchenwanderung hä:ngt ab von, dem disp-er--. gierten Stoff sowie der Art den Lösungsmittels, in welchem die Teilchen sich befinden und natürlich--von der Polarität der angelegten Spannung.
• Seit einigen Jahren findet das elektrophoretische Prinzip in immer stärkerem Maße Anwendung in der Lackindustrie, so z.B.
• in neu.erer Zeil.- zur Lackierung ganzer Autolcaroßserien, im.14rchlauf -oder Taktverfah.-en.
• Hierbei r>te«IL-lt das den Lack enthaltende Becken, die, Ka.tho,de"#, A,as zu -lackierende Teil die Anode dar, auf welcher- d -le. din»gl-giftir#te Phase infolge ihrer negativen Ladung abgeschieden,-,-,wi-rd,..
• Diese Art der Lackierung hat gegena';ber der üblichen Tauchlackierung erhebli Ohe Vorteile dadurch, daß f a&t.# au.%#.--.# schließlich nur die dispergierte Phase an der Anode abgeschieden wird, d.h. ineolge des geringen Wassergehaltes der aufgebrachten Schi cht erfolgt nur ein sthr geringes Abtropfen. Weiterhin werden, nachdem zunächst die Außenflüchen eines Metallteiles beschichtet worden sind, Infolge des nunmehr hohen elektrischen Widerstandes dieser Schicht, auch Innenräume sehr gut beschichtet. Weiterhin werden wegen des an diesen Stellen besonders starken elektriächen Peldes gerade Kanten und Spitzen elektrophoretisch gut bedeckt. Bei den bekannten Verfahren zum Lackieren von Gegenständen mittels Elektrophorese wird ein zeitlich-konstantes elektrisches Feld mit geringem Oberwellengehaltverwendet,. Die Spannizrg hier-"Ur gewinn't man aus einem Drehatrom-netz durch Gleichrichtung in einer Drehstrom-Brückenschaltung. Zur Regelung der Spannung bzw. des Stromes dienen Stell- öder Drehtransformatoren, die der Gleichrichterbrücke vorgeschaltet und durch einen Regler verstellbar sind. Untersuchungen haben nunmehr ergeben, daß bei dem bekannten Ver-.fahren bei einer Reihe'von Lacken, vorzugsweise be.i kleinen und mittleren Spannungen, d'ie dispergierten Bestandteile des Lackes sich nicht mit,- gleichmäßiger Geschwindigkeit abscheiden. So erhält man z.B. in den.mel:Eyten Mlen innerhalb der betreffenden Spannungsbereiche.erine Abscheidung von Bindemittel mit nur sehr geringem Pigmentanteil, welcher mit zunehmender Steigerung der angelegten Spannung, ziin immt, bis endlich - erst nach-einer Art. Schwellwert - eine Abscheiiiing der K(i.np,)ren-4en mit gleichm"'t#'2#iger Geschwindigkeit erfolgt. Die Größe der Spannungsbereiche, in welchen eine solche, im folgenden als "Entmischungeeffekt" bezeichnete Ungleichmäßigkeit festzustellen ist", ist je nach Art des Lackes verschieden.'So kann z.B. eine gleichmäßige Beschichtung schon von 50 V aufwIlirts, jedoch auch erst ab 100-120 V erfolgen. Beäonders groß sind die Bereiche" innerhalb welcher der Entmischungeeffekt in Erscheinung tritt, bei Lackierung von Buntmetallen, wie-z.B. Kupfer, Messing und Aluminium. Ziel dieser Erfindung ist es, den unerwünschten "Entmischungeeffekt" zu verringern. Dies geschieht erfindungegemäß dadurch, daß das auf die Ladungsträger einwirkende elekt-rIsche Peld pulsförmig gemacht wird. H 1 ierdiÄrch ist es m'*u14ch, 0 :' .4. bei kleiner und mittlerer.Felldstärke eine gleichmäßigere Lackierung zu erzielen als bei den bekannten-Verfahren. Bestehen die zu lackierenden Teile aus unte.rschiedlichen Materialien, beispielsweise aus Stahl und Messing, dann wird.verglichen mit den bekannten Verfahren, eine gleichmäßigere Beschichtung der Oberflächen beider blaterialien erzielt. Zur Durchführung des Verfahrens wird vorzugsweise eine-Einric'htung verwendet, deren Spannungsquelle ILUr das Elhktrophoresebad ateue.-"#-,are.Halbleitergleichrichter enthUlt, die aus einem Vlechoelstrom- oder Drehts-%,rouuie+"z gespeist werden und die Wechselspannung in Spannungninpulse umwande'Ln. In b Verbindung mit einer Regelschaltung kleiner Zeitkonstante bietet eine.derartige Einrichtung den Vorteil-einer schnellen ,und einfaclhen Regelung. Durch sie läßt sich auch die bei einer elektrophöretischen Iaökierun4 auftretende große Einschaltstromspitze abfangen. Außerdem können Kurzschlüsse-, zwischen der Beckenwand und der Anode so schnell abgeachaltet werdeng daß ein Durchbrennen der Beckenwand vermieden wird. Die Erfindung wird durch ein AuefUhrungsbeispiel anhand einer Pigur-erläutert. Die Fi gur läßt eine Scha ltung erkennen, mit der ein puleförmiger Betrieb durchführbar ist. An ein Drehatromnetz-1 ist durch einen Schalter 2 eine Gruppe steuerbarer 11albleitergleichrichter (Thy.-istoren) 3 anschaltbar. An den Ausgängen der Thyristoren wird die Spannung für ein Elektrophoresebad 4-abgenommen. Die Thyristoren werden in bekannter Weise synchron zur Drehstromspannung gesteuert. Um die Lackierung mit einem vorgegebenen mittleren Spannungs-oder Stromwert betreiben zu können, ist eine Regelschaltung vorgeseiren. Sie besteht aus"den Einrichtungen 5 und 6 zum Erfassen des Ist-Wertes der Spannung bzw. des Stromes, den Einrichtungen 7 und 8, die als einstellbare-Führungsgrößen (Sollwerte) dienen und dem Regler g. Dieser vergleicht den Int-Wert mit dem Soll-Wert und liefert das Stellsigna1 für die steuerbaren Halbleitergleichrichter. Die Wahlschaltex 10 und 1-1 dli.e.nen dazu, die Art der Regelung, nämlich entweder eine Spannungs- oder eine 3tromregelung, zu-w.Khl-en. Ist die Zeitkonstante der Regelschaltung genügend kleln gemacht, so kann die Regelschaltung zugleich als Schutzschaltung verwoodet worden..Wird die Lackierung-mit einer konstanten Spannung durchgeführt, so erhält man eine Einschaltstromspitze, die durch den kleinen Übergangswiderstand der blanken Oberfläche des zu lackierenden Körpers bedingt ist. Diese Einschaltstromspitze kann man begrenzen, wenn man in der Stellung des Wahlschalters fUr "Spannungsbetrieb" bei der schnell- ansprechenden Regeischaltung eine Strombegrenzung varsieht. Zu diesem Zweck wird man zusätzlich den Ist-Wert des Stromes der Einrichtung 6 mit einem Soll-Wert, der dem Grenzwer11- des Zul-issigen Stromes entspricht, im Aegler 9 vergleichen. Die Schutzeinrichtung wUrde auch einen Kurzschlußstrom begrenzen. Die Erzeugung von pulsförmigen Spannungen -..PUr das erfindungegemäße Verfahren kann auch durch Transduktoren erfolgen.
• Diese erlauben ebenfalIs lie erwünschte kontaktlose Steuerung.

Claims (2)

1. Patentansprüche Verfahren --um Lackieren von Gegenständen,mittels Blektrophorese, dadurch gel-,i#nnzeichnet" daß das auf die Ladungsträger einwirkende elekt-rieche Feld pulsförmig gemacht ist.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle für das Elektro-phoresebad-(4) steuerbare Halbleitergleichrichter (ThyriF:-4t,-oren 3) enthalt, die aus einem Weckiselstrom- bz*. Dr hstromnetz (i) gea'peist werden t#pd die Wechselspannung in Spannun#simpulse umvWndeln, I