DE19625789A1 - Verfahren zum Beschichten einer Karosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Karosserie gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Bei der Beschichtung von Kraftfahrzeugkarosserien, insbesondere beim Auftragen des Decklacks, werden hohe Ansprüche an eine einwandfreie Oberfläche gestellt. Für einen besonders glatten Verlauf des Decklacks ist es daher beispielsweise aus DE 90 04 814 U, DE 41 10 149, 42 09 115 A und den USA 4,874,639, 4,919,977, 4,968,530, 4,988,537 und 5,063,085 bekannt, die beschichteten Gegenstände in eine Rotationsbewegung zu verset­ zen, bei der der aufgetragene Lack gleichmäßig verfließt. Je nach Vorrichtung werden bei den bekannten Verfahren die zu beschichtenden Karosserien mittels eines am jeweiligen Transportwagen angeordneten unabhängigen Antriebs oder eines vom Fahrbetrieb des Transportwagens gespeisten Antriebs in Schwenk- oder Rotationsbewegungen versetzt. Mit solchen Vorrichtungen bzw. Verfahren läßt sich je nach aufgetragenem Lack und aufgetra­ gener Lackstärke die Bildung von Läufen reduzieren oder vermeiden, kleinere Lack­ unebenheiten lassen sich jedoch nur schwer glätten. Außerdem muß die Beschichtungs­ straße hinsichtlich ihrer Einrichtungen dem Platzbedarf der rotierenden Gegenstände an­ gepaßt werden, wobei auf den ungünstigsten, d. h. größten Platzbedarf abzustellen ist. Bei der Umrüstung bestehender Beschichtungsstraßen können hierbei Probleme hinsichtlich des Raumbedarfs der rotierenden Gegenstände auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Beschichten von Kraftfahrzeug­ karosserien mit einem fließfähigen Lack, insbesondere in einer Beschichtungsstraße, wobei zum Erhalt eines guten Oberflächenfinishs ein besonders gleichmäßiger Verlauf des Lackes erreicht werden soll. Außerdem soll das neue Verfahren nur einen geringen Platzbedarf benötigen und ggf. auch in bestehenden Lackierstraßen anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß wird eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem fließfähigen Lack durch Auf­ tragen des Lacks auf die Karosserie beschichtet, wobei eine fließfähige Beschichtung erhal­ ten wird. Fließfähig bedeutet hier, daß die Beschichtung auf der Kraftfahrzeugkarosserie noch in einem solchen Maße flüssig ist, daß sie aufgrund ihrer Oberflächenspannung sich glättet, wobei ungleichmäßige Auftragsdicken der Beschichtung sich gegenseitig nivellieren. Nach diesem Glättungsvorgang erfolgt ein Verfestigen der Beschichtung in einer Verfesti­ gungszone, wobei dieses Verfestigen ein reaktives Verfestigen (2K-Lacke) sein kann, vor­ teilhaft jedoch ein Abdunsten eines Lösungsmittels der aufgetragenen Beschichtung, insbe­ sondere ein Abdunsten von Wasser, ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung findet das Auftragen des Lacks auf einer Kraftfahr­ zeugkarosserie statt, die auf eine Temperatur gekühlt wurde, die niedriger ist als die Tem­ peratur des aufgetragenen Lacks. Alternativ oder zusätzlich haben die Kraftfahrzeugkaros­ serie, auf die der Lack aufgetragen wird, und der aufzutragende Lack eine Temperatur 18°C. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung, die ebenfalls mit den obigen kombinier­ bar ist, wird die auf die Kraftfahrzeugkarosserie aufgetragene, noch fließfähige Beschichtung in einer Verfestigungszone gekühlt.

Das Kühlen der Kraftfahrzeugkarosserie, des Lacks und/oder der fließfähigen Beschichtung erfolgt vorteilhaft auf eine Temperatur 18°C, vorzugsweise auf eine Temperatur 15°C und insbesondere auf eine Temperatur 12°C. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Lack auf Wasserbasis aufgetragen, der durch Verdunsten des Wassers verfestigt wird.

Das Kühlen der Kraftfahrzeugkarosserie und/oder der fließfähigen Beschichtung erfolgt vorzugsweise durch Zufuhr gekühlter Luft in die Lackierstraße, in der das Verfahren statt­ findet. Hierbei wird die Luft vorteilhaft auf eine relative Luftfeuchtigkeit von < 70%, vor­ zugsweise < 80% und insbesondere < 90% konditioniert, wobei diese Konditionierung durch Anfeuchtung, insbesondere aber durch das Abkühlen der Luft selbst erreicht wird. Diese hohe Luftfeuchtigkeit wird vorteilhaft bei der Verwendung von Wasserlacken ein­ gesetzt.

Vorzugsweise findet das Verfahren in einer Lackierstraße statt, in der die Verfestigungszone in eine Abdunstzone und eine Trocknerzone unterteilt ist. In der Abdunstzone wird dann die noch fließfähige Beschichtung gekühlt und in der Trockenzone die Beschichtung vorteilhaft auf eine Temperatur 70°C erwärmt. Insbesondere wird hier eine Trockentemperatur von über 90°C eingestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt eine Verzögerung der Verfestigung der fließfähi­ gen Beschichtung schon während derem Auftrag und/oder in der anschließenden Abdunst­ zone bzw. Verfestigungszone. Diese Verzögerung wird bei einer reaktiven Verfestigung durch die Temperaturabsenkung erreicht, bei einer Verfestigung durch Verdunsten durch eine niedrigere Verdunstungsrate. Aus diesem Grund ist es nicht ausreichend, einen Temperaturunterschied zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie und dem aufzutragenden Lack durch Erwärmen des Lackes zu erzeugen, sondern das oben beschriebene Kühlen ist notwendig. Durch die verzögerte Verfestigung wird erreicht, daß sich die Lackoberfläche aufgrund ihrer Oberflächenspannung vor der Verfestigung besser glättet, wobei gleichzeitig durch eine leichte Viskositätserhöhung des Lackes aufgrund des Kühlens einer Bildung von Läufern entgegengewirkt wird. Grundsätzlich kann durch einige Vorversuche eine optimale Kühltemperatur festgestellt werden, in der die beschriebenen Effekte erreicht werden. Hier­ bei ist üblicherweise ein Abkühlen auf unter 5°C nicht notwendig.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen und eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen derzeitigen Lackierprozeß; und

Fig. 2 eine Lackierung von Karosserien mit Kühlung.

In einer Lackierstraße 101 (Fig. 1) werden Karosserien 102 entlang eines (nicht dargestell­ ten) Bandes durch einzelne Stationen 103,105 bis 107 geführt. Die Karosserie 102a wird mit einer Temperatur von ca. 20°C in ein KTL-Bad 119 eingetaucht und dort kataphoretisch tauchlackiert. Die so mit einer nicht fließfähigen Grundier-Beschichtung versehene Karos­ serie 102b durchläuft Spülstufen 108 um (nach Abtrocknen) in eine Applizierstufe 105 ge­ führt zu werden. In der Applizierstufe 105 wird die vorbeschichtete Karosserie 102b über Sprühvorrichtungen 120 mit Lack 122 beschichtet, während über eine Luftzuführung 123 konditionierte Zuluft von 20°C bis 28°C bei einer relativen Luftfeuchte von 20% bis 30% zu­ geführt wird. Die so lackierte Karosserie gelangt weiter in eine Abdunstzone 106, die über eine Luftzuführung 124 mit Zuluft versorgt wird, die ebenso konditioniert ist wie in der Appli­ zierstufe 105. Hierbei verfestigt sich die Beschichtung auf der Karosserie 102e, die an­ schließend in einen Trockner 107 gefahren wird, in dem die Beschichtung (Lack) auf der Ka­ rosserie 102f bei 120°C eingebrannt wird. Die so fertiglackierte Karosserie 102g wird an­ schließend aus der Lackstraße 101 herausgefahren.

In der in Fig. 2 dargestellten Lackstraße 1 nach der vorliegenden Erfindung erfolgt die Vorbehandlung der Karosserien 2 ebenso wie zu Fig. 1 beschrieben in einem KTL-Bad 19. Hieran schließt sich jedoch eine Kühlstufe 4 an, in der die grundierte Karosserie 2c auf 15°C gekühlt wird. Das Kühlen erfolgt durch Einbringen 18 von Kühlluft mit entsprechender Temperatur und einer relativen Feuchtigkeit von 0% bis 99% in die Kühlstufe 4. Die so abgekühlte Karosserie gelangt anschließend in die Lackierstufe 5, in der, wie bei Fig. 1 beschrieben, der Decklack aufgetragen wird. Im Unterschied hierzu wird jedoch bei 23 wiederum gekühlte konditionierte Luft von 15°C und insbesondere bei der Verwendung von Wasserlacken einer relativen Luftfeuchte von mindestens 70% zugeführt. Die so lackierte Karosserie 2d wird anschließend in eine Abdunstzone 6 geführt, in die bei 24 wiederum auf 15°C abgekühlte Luft zugeführt wird. Die Luftfeuchtigkeit kann hier 0% bis 99% betragen, insbesondere liegt sie wiederum über 70%. Anschließend folgt wie in Fig. 1 eine Trocknerstufe 7, in der der Lack eingebrannt wird.

Durch das Kühlen der Karosserie 2c und das Einbringen gekühlter Luft (18, 23, 24) wird ein Lack mit glatterer Oberfläche erhalten als bei Fig. 1.

Claims (7)

1. Verfahren zum Beschichten einer Karosserie mit einem fließfähigen Lack, mit den Schritten:
Auftragen des Lacks auf die Karosserie in einer Beschichtungszone unter Bildung einer fließfähigen Beschichtung auf der Karosserie,
Verfestigen der fließfähigen Beschichtung in einer Verfestigungszone,
gekennzeichnet durch die Schritte:

Kühlen der Karosserie vor dem Auftragen des Lacks auf eine Temperatur kleiner als die Temperatur des Lacks und/oder
Kühlen der Karosserie und des Lacks auf eine Temperatur 18°C und oder
Kühlen der fließfähigen Beschichtung in der Verfestigungszone.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen auf eine Temperatur 18°C insbesondere 15°C erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lack auf Wasserbasis aufgetragen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen der Karosserie und/oder der fließfähigen Beschichtung durch Zufuhr gekühlter Luft erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Luft eine relative Luftfeuchtigkeit von < 70% hat.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfestigungszone eine Abdunstzone und eine Trocknerzone aufweist, und daß in der Abdunstzone die fließfähige Beschichtung gekühlt und in der Trocknerzone die Beschichtung erwärmt wird, insbesondere auf eine Temperatur 70°C.