DE19630289A1 - Verfahren zum mehrstufigen Oberflächenbehandeln von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum mehrstufigen Oberflächenbehandeln von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, mit einer Anzahl von Lackierprozessen und diesen unmittelbar zugeordneten, deren Vor- oder Nachbereitung dienen­ den Oberflächenbehandlungen sowie mit weiteren Oberflächenbearbei­ tungsschritten.

Das Verschmutzen zu lackierender Objekte während des Durchlaufs vom Rohteil bis zum Abschluß eines mehrstufigen Lackiervorganges ist nach wie vor die Hauptursache für kostenintensive Nacharbeiten. Im Handwerker­ bereich werden Werkstücke direkt von Hand oder auch auf Gestellen bzw. Handwagen durch die Produktionsstätten zur jeweiligen Lackierkabine be­ wegt; in größeren industriellen Anlagen, beispielsweise beim Lackieren von Fahrzeugkarosserien, geschieht dies meist mit Hilfe von Fördersystemen, die das Werkstück teilweise über sehr lange Strecken und Zeiten den Um­ gebungseinflüssen aussetzen. Dabei lagern sich Staubpartikel, Fasern, z. B. von Kleidung, Schleifstaub oder gasförmige Medien auf den Oberflächen ab, die über elektrostatische Aufladung sehr fest dort haften und teilweise auch durch Wischen, Saugen oder Abblasen nicht immer vollständig entfernt werden können. Die Folge sind beim nachfolgenden Lackauftrag Schmutz- und Fasereinschlüsse bzw. Benetzungsstörungen.

Zur Vermeidung dieser Einflüsse bedient man sich in modernen Lackiere­ reien abgeschotteter Bereiche (Reinräume, im wesentlichen beschränkt auf die Lackierkabinen), spezieller Zugangsregelungen für das Personal mit be­ sonderer Kleidung und Tunnel über den Förderstrecken. Die Erfolge sind jedoch eher bescheiden, da die Maßnahmen meist inkonsequent sind, da sie nur in einem kurzen Abschnitt der Prozeßkette zum Tragen kommen.

Eine gemäß Stand der Technik praktizierte Prozeßfolge beim Lackieren von Fahrzeugkarosserien ist in Fig. 1 in einem Ablaufplan gezeigt.

Um den Anforderungen an Elastizität und Schutz genügen zu können, wer­ den dabei in einem mehrstufigen Verfahren eine Reihe von Schichten aufge­ tragen. Diese sind
eine Zink-Phosphatschicht,
eine Kataphorese-Grundierung,
ein elastischer Steinschlagfüller,
ein Decklack (bei Metallic-Farben bestehend aus Basis- und Klarlack).

Ein wirksamer Korrosionsschutz darf natürlich nicht bei der Lackierung en­ den. In weiteren Bearbeitungsschritten werden die Nähte abgedichtet, der Unterboden konserviert und Hohlräume mit Heißwachs versiegelt.

Wenn die Rohkarosserie in die Lackieranlage kommt, ist ihre Oberfläche mit einem hauchdünnen Ölfilm und Resten von Ziehfett, das vor dem Pressen (Tiefziehen) auf die Bleche gesprüht wird, bedeckt. Die Karosserien müssen deshalb zunächst in einer Spritz- und Volltauchzone entfettet werden. In Phosphatier-Bädern erhalten die gereinigten Karosserien eine Zinkphosphat-Auflage. Sie dient als zusätzlicher Korrosionsschutz und Haftvermittler für die nachfolgende Grundierung. Die Zinkphosphatschicht wird in einer Passivierzone nachgespült und verdichtet.

Es schließt sich eine Kataphorese-Grundierung der Karosserien an. Diese erfolgt im Tauchverfahren. Durch eine zwischen Karosserie und Tauchbec­ ken angelegte elektrische Gleichspannung (ca. 300 Volt) werden die in Wasser gelösten Lackpartikel vom Blech angezogen und bleiben gleichmäßig auch an unzugänglichen Stellen haften. In einem nachgeschalteten Ofen wird die Grundierung eingebrannt (ca. 180°C).

Nach Einbrennen der Grundierung und einem sich anschließenden Abdich­ ten der Nähte werden Unterboden sowie Radhäuser mit Kunststoff beschich­ tet, wodurch die mechanische Widerstandsfähigkeit und der Langzeitschutz des Unterbodens erhöht wird.

Zum Schutz vor Steinschlägen erfolgt anschließend eine elastische Grundie­ rung mit dem sogenannten Steinschlag-Füller. Auch dieser wird nach Aufbringen anschließend in einem Trockenofen eingebrannt (bei ca. 150°C). Dadurch werden die Lackschichten widerstandsfähiger gegen mechanische Einflüsse und das Abplatzen des Decklackes wird weitgehendst vermieden.

Es folgt eine Decklackierung in dem vom Kunden gewünschten Farbton. Beim Lackiervorgang werden die Lackpartikel durch ein elektrostatisches Feld von unter Hochspannung stehenden Spitzköpfen zu der geerdeten Karosserie transportiert. Mit Metallic-Lackierungen auszustattende Ka­ rosserien erhalten zusätzlich eine Klarlackschicht.

Die fertig lackierten Karosserien werden anschließend einem Wachsflut-Ver­ fahren unterzogen. Dabei werden die Hohlräume mit ca. 120 heißem Wachs konserviert. Mit dieser nochmaligen Steigerung des Korrosions­ schutzes ist der Lackierprozeß beendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Maßnahmen im Verlaufe des Lackierprozesses zu bewirken, daß die eingangs geschilderten Verschmutzungsprobleme vermieden oder doch zumindest beträchtlich ge­ mindert werden können.

Dies gelingt erfindungsgemäß, wenn der Lackierprozeß in der im Kennzei­ chen des Patentanspruches 1 angegebenen Art und Weise vonstatten geht. Durch Verlagerung derjenigen Prozeßschritte, die nicht unmittelbar zum Lackieren benötigt werden (insbesondere PVC-Bereich) vor die Vorbehand­ lung (z. B. Feinabdichtung am Rohbaueinzelteil) bzw. nach den Decklack (z. B. Grobabdichtung, Unterbodenschutz und Dämmatten) kann der verschmutzungskritische Bereich auf die reinen Förderstrecken (inklusive eines evtl. vorhandenen Zwischenspeichers für die Karosserien) reduziert werden. Werden die Förderstrecken dann in bekannter Weise getunnelt oder wird ggf. sogar jede einzelne Fahrzeugkarosserie gekapselt (z. B. mittel einer aufgesetzten Haube), so läßt sich eine weitere Verbesserung erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung geht aus dem in Fig. 2 dargestellten Ablaufplan hervor. Die Verlagerung von Prozeßschritten ist ohne weiteres aus dem unmittelbaren Vergleich der Fig. 1 und 2 ersichtlich, so daß weitere Ausführungen diesbezüglich entbehrlich sind. Die Abweichungen des optimierten Lackierprozesses werden auch durch die Gegenüberstellung der den Prozeßschritten zugeordneten Numerierung deutlich. Die Lackierprozesse und die diesen unmittelbar zugeordnete, deren Vor- und Nachbereitung dienende Oberflächenbehandlungen sind dabei mit I, II, III, VIII, IX, X XI, XII und XIII bezeichnet.

Es ist ohne weiteres denkbar, daß, ausgehend vom erfindungsgemäßen Grundgedanken, aus verschiedenerlei Gründen die Verlagerung nicht sämtlicher der Lösung der Aufgabe dienender Prozeßschritte möglich sein wird. Auch wenn nur eine teilweise Prozeßschritte-Verlagerung stattfinden kann, ist damit in jedem Falle gegenüber der bisherigen Vorgehensweise eine wesentliche Verbesserung die Folge.

Claims (3)

1. Verfahren zum mehrstufigen Oberflächenbehandeln von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, mit einer Anzahl von Lackierprozessen und diesen unmittelbar zugeordneten, deren Vor- oder Nachbereitung dienenden Oberflächenbehandlungen sowie mit weiteren Oberflächenbearbeitungsschritten, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackierprozesse und die diesen unmittelbar zugeordneten, der Vor- oder Nachbereitung dienenden Oberflächenbehandlungen im we­ sentlichen unmittelbar aufeinanderfolgen und daß die weiteren Oberflä­ chenbearbeitungsschritte vor- oder nachgeschaltet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien ein vorgelagerter Oberflächenbearbeitungsschritt ein Feinnahtabdichten und nachgeschal­ tete Oberflächenbearbeitungsschritte ein Grobabdichten, ein Aufbringen eines Unterbodenschutzes und ein Verlegen von Dämmatten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ober­ flächenbearbeitungsschritt - Grobabdichten - eine Montage- und Trans­ portkonservierung der Fahrzeugkarosserie vorgeschaltet wird.