DE19625789B4

DE19625789B4 - Verfahren zum Beschichten einer Karosserie

Info

Publication number: DE19625789B4
Application number: DE19625789A
Authority: DE
Inventors: Ignacio Dipl.-Ing. Valverde; Peter Dipl.-Ing. Jattke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1995-07-08
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: DE19625789A1

Abstract

Verfahren zum Beschichten einer Karosserie mit einem fließfähigen Lack mit den Schritten:
– Auftragen des Lacks in einer Beschichtungszone unter Bildung einer fließfähigen Beschichtung auf der Karosserie,
– Verfestigen der fließfähigen Beschichtung in einer Verfestigungszone,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Karosserie vor dem Einbringen in die Beschichtungszone durch Zufuhr gekühlter Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0 % bis 99 % auf ≤ 18 °C gekühlt wird, wobei
– in der Beschichtungszone ein Lack auf Wasserbasis aufgetragen wird, wobei
– die fließfähige Beschichtung in der Verfestigungszone durch Zufuhr gekühlter Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von > 70 % und einer Temperatur von ≤ 15 °C gekühlt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Karosserie gemäß dem Oberbegriff 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 U1 , DE 41 10 149 A1 , DE 42 09 115 A1 und den US 4,874,639 A , US 4,919,977 A , US 4,968,530 A , US 4,988,537 A und US 5,063,085 A bekannt, die beschichteten Gegenstände in eine Rotationsbewegung zu versetzen, 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 aufgetragener Lackstärke die Bildung von Läufen reduzieren oder vermeiden, kleinere Lackunebenheiten lassen sich jedoch nur schwer glätten. Außerdem muss die Beschichtungsstraße hinsichtlich ihrer Einrichtungen dem Platzbedarf der rotierenden Gegenstände angepasst 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.
Die US 5,063,085 A beschreibt ein Verfahren zum Beschichten einer Karosserie der eingangs genannten Gattung, bei dem zunächst in einer Beschichtungszone ein Lack in einer gewünschten Farbe auf die Karosserie aufgesprüht wird. Danach wird die Karosserie in eine Kühlzone transportiert und dort wird der zuvor aufgebrachte Lack gekühlt. Das Kühlen der Lackschicht kann erfolgen, indem das Substrat durch Einblasen gekühlter Luft in die Kühlzone abgekühlt wird. Diese Druckschrift enthält keine Ausführungen für eine spezifische Behandlung von Lacken auf Wasserbasis.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschichten einer Karosserie mit einem fließfähigen Lack zur Verfügung zu stellen, welches zur Schaffung eines guten Oberflächenfinishs mit besonders gleichmäßigem Verlauf des Lackes bei der Verwendung von Wasserlacken geeignet ist. Außerdem soll das neue Verfahren nur einen geringen Platzbedarf benötigen und gegebenenfalls auch in bestehenden Lackierstraßen anwendbar sein.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem fließfähigen Lack durch Auftragen des Lacks auf die Karosserie beschichtet, wobei eine fließfähige Beschichtung erhalten 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 Verfestigungszone, wobei dieses Verfestigen ein reaktives Verfestigen (2K-Lacke) sein kann, vorteilhaft jedoch ein Abdunsten eines Lösungsmittels der aufgetragenen Beschichtung, insbesondere ein Abdunsten von Wasser, ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung findet das Auftragen des Lacks auf einer Kraftfahrzeugkarosserie statt, die vor dem Einbringen in die Beschichtungszone durch Zufuhr gekühlter Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0 % bis 99 % auf ≤ 18 °C gekühlt wird, wobei in der Beschichtungszone ein Lack auf Wasserbasis aufgetragen wird, wobei die fließfähige Beschichtung in der Verfestigungszone durch Zufuhr gekühlter Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von ≥ 70 % und einer Temperatur von ≤ 15 °C gekühlt wird. Bei allen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die auf die Kraftfahrzeugkarosserie aufgetragene, noch fließfähige Beschichtung in einer Verfestigungszone gekühlt.
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 Kühlen der Kraftfahrzeugkarosserie und/oder der fließfähigen Beschichtung erfolgt durch Zufuhr gekühlter Luft in die Lackierstraße, in der das Verfahren stattfindet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrend kann vorgesehen sein, dass die Luft mit einer Luftfeuchtigkeit von > 80 % und insbesondere > 90 % konditioniert wird, 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 eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt eine Verzögerung der Verfestigung der fließfähigen Beschichtung schon während derem Auftrag und/oder in der anschließenden Abdunstzone 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. Hierbei 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
1 einen derzeitigen Lackierprozeß; und
2 eine Lackierung von Karosserien mit Kühlung.
In einer Lackierstraße 101 (1) werden Karosserien 102 entlang eines (nicht dargestellten) 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 Karosserie 102b durchläuft Spülstufen 108 um (nach Abtrocknen) in eine Applizierstufe 105 geführt 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 % zugeführt 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 Applizierstufe 105. Hierbei verfestigt sich die Beschichtung auf der Karosserie 102e, die anschließend in einen Trocker 107 gefahren wird, in dem die Beschichtung (Lack) auf der Karosserie 102f bei 120°C eingebrannt wird. Die so fertiglackierte Karosserie 102g wird anschließend aus der Lackstraße 101 herausgefahren.
In der in 2 dargestellten Lackstraße 1 nach der vorliegenden Erfindung erfolgt die Vorbehandlung der Karosserien 2 ebenso wie zu 1 beschrieben in einem KDL-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 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 1 eine Trocknerstufe 7, in der der Lack eingebrannt wird. 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. Dabei wird ein Lack auf Wasserbasis aufgetragen, der durch Verdunsten des Wassers verfestigt wird.
Durch das Kühlen der Karosserie 2c und das Einbringen gekühlter Luft (18, 23, 24) wird ein Lack mit glatterer Oberfläche erhalten als bei 1.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer Karosserie mit einem fließfähigen Lack mit den Schritten: – Auftragen des Lacks in einer Beschichtungszone unter Bildung einer fließfähigen Beschichtung auf der Karosserie, – Verfestigen der fließfähigen Beschichtung in einer Verfestigungszone, dadurch gekennzeichnet, dass – die Karosserie vor dem Einbringen in die Beschichtungszone durch Zufuhr gekühlter Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0 % bis 99 % auf ≤ 18 °C gekühlt wird, wobei – in der Beschichtungszone ein Lack auf Wasserbasis aufgetragen wird, wobei – die fließfähige Beschichtung in der Verfestigungszone durch Zufuhr gekühlter Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von > 70 % und einer Temperatur von ≤ 15 °C gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfestigungszone eine Abdunstzone (6) aufweist, in der die fließfähige Beschichtung gekühlt wird, und eine Trocknerzone (7), in der die Beschichtung erwärmt wird, insbesondere auf eine Temperatur ≥ 70 °C.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass gekühlte Luft zugeführt wird, die auf eine relative Luftfeuchtigkeit > 80 %, insbesondere > 90 % konditioniert wurde.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierung der gekühlten Luft durch Anfeuchtung oder durch das Abkühlen der Luft selbst erreicht wird.