DE1571176B - Verfahren zum Verhindern des Entmischungseffektes von Lackbestandteilen beim Lackieren von metallischen Gegenständen im Elektrophoresebad - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern anodische Abscheidungsfläche mittels mechanischer

des Entmischungseffektes von Lackbestandteilen beim Maßnahmen intermittierender Wirkung des elektri-

Lackieren von metallischen Gegenständen im Elektro- sehen Stromes entzogen wird, z. B. durch intermittie-

phoresebad, bei dem die Netzspannung den Elektroden rendes Eintauchen in das Bad. Während des Eintau-

über Halbleitergleichrichter zugeführt wird. 5 chens und Herausziehens kann dabei der Strom abge-

Unter Elektrophorese versteht man bekanntlich die schaltet werden. Gegebenenfalls kann auch der Strom

Wanderung von in einer Flüssigkeit dispergierten Teil- nur in Zwischenräumen durch das Bad geschickt wer-

chen unter Wirkung eines elektrischen Feldes, welches den. Dieses intermittierende Niederschlagen des

sich zwischen zwei in diese Flüssigkeit eintauchenden Kautschuks soll den Vorteil haben, daß die durch

Elektroden ausbreitet, zu einer dieser Elektroden hin. io die elektrophoretische Wirkung an der Oberfläche er-

Die Geschwindigkeit der Wanderung der Teilchen zeugten Gase austreten und daher keine Schädigung des

ergibt sich dabei theoretisch zu Kautschukniederschlages herbeiführen können. Die

hierbei zwangläufig aus dieser Aufgabe resultierenden

ν = ^ε ' H' D Steuerzeiten müssen dabei in der Größenordnung von

¹ 4·κ·ψ' ¹S Sekunden bis Minuten liegen, da sonst das mechanische

^ ., , , _,. Heben und Senken und auch die Entgasung nicht mög-

worin ε = zwischen dispergiertem Teilchen und Flus- _{Hch wäre ( L deutsche} Patentschrift 556 312).

sigkeit bestehende Spannungsdifferenz _{Neuere Untersuchungen} auf dem Gebiet der

D= Dielektrizitätskonstante „...,. elektrophonischen Lackierung haben ergeben, daß

κ = die spezifische Leitfähigkeit der Flüssigkeit _{20 sich bei den bekannten} verfahren mit Gleichstrom bei

ψ = die innere Reibung der Flüssigkeit _{ejner Rdhe von Lack vorzU}g_Sweise bei kleinen und

^H== das zwischen den Elektroden herrschende _mittleren Spannungen, die dispergierten Bestandteile

des Lackes nicht mit gleichmäßiger Geschwindigkeit

bedeuten, ist also der angelegten Spannung bei unver- abscheiden. So erhält man z. B. in den meisten Fällen

änderlicher Konstitution der Dispersion proportional. 25 innerhalb der betreffenden Spannungsbereiche eine

Die Richtung der Teilchenwanderung hängt ab von Abscheidung von Bindemittel mit nur sehr geringem

dem dispergierten Stoff sowie der Art des Lösungs- Pigmentanteil, welcher mit zunehmender Steigerung der

mittels, in welchem die Teilchen sich befinden und angelegten Spannung zunimmt, bis endlich — erst

natürlich von der Polarität der angelegten Spannung. nach einer Art Schwellwert — eine Abscheidung der

Seit einigen Jahren findet das elektrophoretische 30 Komponenten mit gleichmäßiger Geschwindigkeit erPrinzip in immer stärkerem Maße Anwendung in der folgt. Die Größe des Spannungsbereiches, in welchem Lackindustrie, so z. B. in neuerer Zeit zur Lackierung eine solche, im folgenden als »Entmischungseffekt« beganzer Autokarosserien im Durchlauf oder Taktver- zeichnete Ungleichmäßigkeit festzustellen ist, ist je fahren. nach Art des Lackes verschieden. So kann z. B. eine

Hierbei stellt das den Lack enthaltende Becken die 35 gleichmäßige Beschichtung schon von 50 V aufwärts,

Kathode, das zu lackierende Teil die Anode dar, auf jedoch auch erst ab 100 bis 120 V erfolgen. Besonders

welcher die dispergierte Phase infolge ihrer negativen groß sind die Bereiche, innerhalb welcher der Ent-

Ladung abgeschieden wird. mischungseffekt in Erscheinung tritt, bei Lackierung

Diese Art der Lackierung hat gegenüber der üblichen von Buntmetallen, wie z. B. Kupfer, Messing und

einfachen Tauchlackierung erhebliche Vorteile da- 4° Aluminium.

durch, daß fast ausschließlich nur die dispergierte Phase Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht an der Anode abgeschieden wird, d. h., infolge des ge- darin, bei einem Verfahren, bei dem die Netzspannung ringen Wassergehaltes der aufgebrachten Schicht er- den Elektroden über Halbleitergleichrichter zugeführt folgt nur ein sehr geringes Abtropfen. Weiterhin wer- wird, dafür zu sorgen, daß der unerwünschte »Entden, nachdem zunächst die Außenflächen eines Metall- 45 mischungseffekt« verhindert oder zumindest wesentteiles beschichtet worden sind, infolge des nunmehr lieh verringert wird. Diese Aufgabe wird erfindungshohen elektrischen Widerstandes dieser Schicht, auch gemäß dadurch gelöst, daß die steuerbaren Halbinnenräume sehr gut beschichtet. Weiterhin werden leitergleichrichter derart ausgesteuert werden, daß wegen des an diesen Stellen besonders starken elek- Ausschnitte aus der Netzspannung in Form von trischen Feldes gerade Kanten und Spitzen elektro- 50 einzelnen Spannungsimpulsen an den Elektroden phoretisch gut bedeckt. liegen.

Bei den bekannten Verfahren zum Lackieren von Durch die dann mit mehrfacher Netzfrequenz aufGegenständen mittels Elektrophorese wird üblicher- einanderfolgenden Spannungsimpulse läßt sich der weise ein zeitlich konstantes elektrisches Feld mit ge- . Entmischungseffekt weitgehend vermeiden und eine ringem Oberwellengehalt verwendet. Die Spannung 55 saubere und gleichmäßigere Beschichtung der Werkhierfür gewinnt man aus einem Drehstromnetz durch Stückoberflächen erzielen, als diese unter Verwendung Gleichrichtung in einer Drehstrombrückenschaltung, von reinem Gleichstrom der Fall wäre,
die z. B. mit Halbleitergleichrichtern aufgebaut sein Die bei diesem Verfahren benutzten Halbleitergleichkann. Zur Regelung der Spannung bzw. des Stromes richter haben in Verbindung mit einer Regelschaltung dienen Stell- oder Drehtransformatoren, die der 60 kleiner Zeitkonstante auch noch den Vorteil, daß sich Gleichrichterbrücke vorgeschaltet und mit einem Reg- außer einer schnellen und einfachen Regelbarkeit der ler versehen sind. Bekannt ist es hierbei auch, auf ge- Spannung auch die großen Einschaltstromspitzen sonderte Gleichrichterschaltungen zu verzichten und die relativ einfach abfangen lassen. Außerdem können Elektroden selbst als Gleichrichter zu benutzen (vgl. damit Kurzschlüsse zwischen der Beckenwand und der deutsche Patentschrift 587 700). 65 Anode so schnell abgeschaltet werden, daß ein Durch-

Weiterhin ist bereits ein Verfahren zur elektrophore- brennen der Beckenwand vermieden wird,

tischen Herstellung homogener Kautschuknieder- Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel

schlage aus Kautschukmilch bekannt, bei dem die an Hand einer Figur erläutert. Die Figur läßt eine

Claims (1)

1. 3 4

   Schaltung erkennen, mit der ein pulsförmiger Betrieb erhält man eine Einschaltstromspitze, die durch den durchführbar ist. kleinen Übergangswiderstand der blanken Oberfläche An ein Drehstromnetz 1 ist durch einen Schalter 2 des zu lackierenden Körpers bedingt ist. Diese Eineine Gruppe steuerbarer Halbleitergleichrichter (Thyri- Schaltstromspitze kann man begrenzen, wenn man in stören) 3 anschaltbar. An den Ausgängen der Thyri- 5 der Stellung des Wahlschalters für »Spannungsbetrieb« stören wird die Spannung für ein Elektrophoresebad 4 bei der schnell ansprechenden Regelschaltung eine abgenommen. Die Thyristoren werden in bekannter Strombegrenzung vorsieht. Zu diesem Zweck wird Weise synchron zur Drehstromspannung gesteuert. Um man zusätzlich den Ist-Wert des Stromes der Einrichdie Lackierung mit einem vorgegebenen mittleren tung 6 mit einem Soll-Wert, der dem Grenzwert des Spannungs- oder Stromwert betreiben zu können, ist io zulässigen Stromes entspricht, im Regler 9 vergleichen, eine Regelschaltung vorgesehen. Sie besteht aus den Die Schutzeinrichtung würde auch einen Kurzschluß-Einrichtungen 5 und 6 zum Erfassen des Ist-Wertes der strom begrenzen.
   Spannung bzw. des Stromes, den Einrichtungen? und 8, Patentanspruch ·
   die als einstellbare Führungsgrößen (Sollwerte) dienen,

   und dem Regler 9. Dieser vergleicht den Ist-Wert mit 15 Verfahren zum Verhindern des Entmischungs-

   dem Soll-Wert und liefert das Stellsignal für die Steuer- effektes von Lackbestandteilen beim Lackieren

   baren Halbleitergleichrichter. Die Wahlschalter 10 von metallischen Gegenständen im Elektrophorese-

   und 11 dienen dazu, die Art der Regelung, nämlich ent- · bad, bei dem die Netzspannung den Elektroden

   weder eine Spannungs- oder eine Stromregelung, zu über Halbleitergleichrichter zugeführt wird, da-

   wählen. 20 durch gekennzeichnet, daß die steuer-

   Ist die Zeitkonstante der Regelschaltung genügend baren Halbleitergleichrichter (3) derart ausgesteuert

   „ klein gemacht, so kann die Regelschaltung zugleich als werden, daß Ausschnitte aus der Netzspannung (1)

   ψ Schutzschaltung verwendet werden. Wird die Lackie- in Form von einzelnen Spannungsimpulsen an den

   rung mit einer konstanten Spannung durchgeführt, so Elektroden liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen