DE19700319A1 - Verfahren zum Herstellen einer Korrosionsschutzübergzuges auf einer Karosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Karosserie mit einem Kor­ rosionsschutz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 6 sowie eine Karosserie oder Karosserieteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16 oder 17.

Im komplexen Aufbau einer Automobilkarosserie treten Bereiche auf, die mit den übli­ chen Maßnahmen zur Verhinderung von Korrosion nicht ausreichend geschützt werden können. Der übliche Korrosionsschutz wird durch Vorbehandlung der Karosserie mit Zinkphosphatierung und einer kataphoretischen Tauchlackierung (KTL) erzeugt. Zusätzli­ che Maßnahmen sind der Einsatz von verzinkten Blechen oder Wachskonservierungen sowie das Auftragen von Abdichtnähten. Ein besonders schwerer (wirksamer) Kor­ rosionsschutz ist die Dickschicht KTL, die eine Schichtdicke von < 35 µm aufweist.

Besonders in schwer zugänglichen Bereichen der Karosserie, wie in den Hohlräumen von Klappen und Türen, sind die zusätzlichen Korrosionsschutzmaßnahmen nur schwer zu realisieren. Zum Beispiel muß im Bereich eines Türinnenraumes einerseits ein besonders effektiver Korrosionsschutz aufgebracht werden, da diese Bereiche erfahrungsgemäß während des Betriebs des Kraftfahrzeuges mit Abtropfwasser beaufschlagt werden. Entsprechend müssen an der Türunterkante Öffnungen zum freien Wasserablauf vor­ gesehen werden, die nicht verstopfen dürfen. Eine bisher genutzte Möglichkeit solche Hohlräume gegen Korrosion zu schützen ist die Hohlraumkonservierung, bei der üblicherweise ein Wachs über den Innenflächen dieser Hohlräume verteilt wird. Je nach Menge und Art des eingebrachten Wachses kann dieses jedoch sich bei starker Wärme­ einwirkung (Sonnenbestrahlung des Kraftfahrzeuges) verflüssigen und tropft durch die Ablauföffnungen unter Verschmutzung der Außenbereiche der Karosserie ab. Der Ein­ satz einer Dickschicht KTL als Korrosionsschutz würde die Wachskonservierung über­ flüssig machen und damit dieses Verschmutzungsproblem lösen. Da aber die gesamte Karosserie, soweit sie in das KTL-Becken eintaucht, innen wie außen in etwa gleich­ mäßig beschichtet wird (oder außen etwas mehr), ist eine solche lokal begrenzte Sonderbeschichtung der besonders korrosionsgefährdeten Hohlräume nicht möglich, ohne die Tür oder andere Einzelteile extra Off-Line zu beschichten. Hierbei werden dann weiterhin die Außenbereiche (unnötig) beschichtet und außerdem können solche Off- Line beschichteten Teile anschließend nicht mehr durch Schweißung mit der Karosserie verbunden werden. Eine weitere Möglichkeit wäre die Vorbeschichtung der Bereiche der Karosserie, die nicht mit der Dickschicht KTL versehen werden sollen, mit einem bei­ spielsweise durch Sprühen aufgetragenen Lack, dies würde dann jedoch auch in diesen vorbeschichteten Bereichen die übliche KTL verhindern bzw. ein sehr aufwendiges Lackierverfahren darstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Lackierverfahren, mit dem mit einfachen Mitteln in Problembereichen von Kraftfahrzeugkarosserien ein hoher Korrosionsschutz erreicht wird, der es ggf. auch erlaubt, auf eine Wachshohlraumkonservierung zu ver­ zichten.

Diese Aufgabe wird bei den eingangs beschriebenen Verfahren gelöst mit den kenn­ zeichnenden Maßnahmen der Ansprüche 1 bzw. 6; bei der eingangs beschriebenen Karosserie wird die Aufgabe gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 16 oder 17.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Kraftfahrzeugkarosserie aus einem Metallband durch Heraustrennen von Blechteilen aus dem Metallband und Umformen derselben zu Karosserieteilen gefertigt wobei einzelne Karosserieteile, eine Teilkarosse­ rie oder die vollständige Karosserie durch Elektrotauchlackierung (ETL) mit einem Kor­ rosionsschutzlack überzogen werden. Zur Verbesserung der Korrosionsschutzwirkung kann die Karosserie (bzw. Einzelteile hiervon) phosphatiert werden, wobei insbesondere eine Zinkphosphatierung zum Einsatz kommt. Die Phosphatierung wird üblicherweise vor der ETL durch Selbstbeschichtung (d. h. ohne Anlegen einer Spannung) in einem Tauch­ bad aufgebracht. Erfindungsgemäß wird nun vor der ETL und insbesondere auch vor einer Phosphatierung das Blech mit einem weiteren Korrosionsschutzlack vorbeschich­ tet, wobei diese Vorbeschichtung auch auf bereits geformten Blechteilen möglich ist. Dieser weitere Korrosionsschutzlack wird insbesondere nicht durch ETL, sondern mit den üblichen Verfahren, wie Rollen, Streichen, Sprühen etc. aufgetragen. Besonders vorteilhaft erfolgt diese Vorbeschichtung bereits an dem Metallband, aus dem später die einzelnen Blechteile herausgetrennt werden. Die Lackierung des Metallbandes erfolgt üblicherweise nach dem bekannten Bandbeschichtungs- bzw. Coil Coating Verfahren und wird mit einem Lack durchgeführt, der als verfestigte Korrosionsschutzlackierung eine spezifische Leitfähigkeit hat, die so groß ist, daß auf der verfestigten Korrosions­ schutzlackierung die Beschichtung mit dem elektrophoretisch abscheidbaren Lack (ETL) möglich ist. Hierzu hat die Korrosionsschutzlackierung vorteilhaft einen Durchgangs­ widerstand von ihrer Oberfläche zum Metall von höchstens 200 kΩ/mm² und insbeson­ dere von höchstens 50 kΩ/mm². Der Widerstand dieser Beschichtung richtet sich nach den Erfordernissen der späteren Elektrotauchlackierung.

Die Korrosionsschutzlackierung erfüllt außerdem noch mindestens eine der folgenden Bedingungen:

• - Die Korrosionsschutzlackierung wirkt aufgrund der Bildung einer nicht durchlässigen Schicht auf dem Untergrund, d. h. zur Korrosion führende Stoffe wie beispielsweise Feuchtigkeit werden von dem Untergrund durch die dichte Korrosionsschutzlackierung ferngehalten.
• - Die Korrosionsschutzlackierung enthält im wesentlichen keine Opferelemente, d. h. ihre überwiegende Wirkung beruht nicht auf dem Einsatz von aktiven Pigmenten wie beispielsweise Zink, Bleimenninge oder ähnlichen, die statt des Untergrundes (Eisen) mit den korrodierenden Stoffen (Feuchtigkeit) reagieren.
• - Entsprechend ist die Korrosionsschutzlackierung im wesentlichen zinkfrei.
• - Der Korrosionsschutzlack enthält dispergiert Leitfähigkeitspartikel, die im wesentli­ chen nicht Zink sind, und insbesondere enthält der Korrosionsschutzlack Eisenpulver (das die Leitfähigkeit herstellt).

Vorzugsweise erfolgt mit dem Korrosionsschutzlack nur eine Teillackierung, insbeson­ dere nur eine Teillackierung des ursprünglichen Metallbandes, wobei das Metallband besonders vorteilhaft nur einseitig und/oder nur mit einem Streifen über einen Teil der Fläche lackiert wird. Die Elektrotauchlackierung erfolgt üblicherweise an der möglichst vollständig zusammengesetzten Karosserie, d. h. insbesondere alle Teile, die durch Schweißen zusammengefügt werden, sind schon miteinander verbunden. Ggf. können auch Türen und Klappen bereits befestigt sein. Außerdem wird die Karosserie insbeson­ dere aus Blechteilen zusammengefügt, von denen nur einige, nicht jedoch alle die Kor­ rosionsschutzlackierung aufweisen.

Im Anschluß an die Elektrotauchlackierung, die meist eine KTL ist, werden verschiedene weitere Beschichtungen auf die Karosserie aufgetragen. Insbesondere wird eine farbgebende Lackierung aufgebracht, wobei vorzugsweise zwischen der farbgebenden Lackierung und der ETL ein Füllerauftrag erfolgt. Außerdem kann über der farbgebenden Beschichtung auch noch eine Klarlackbeschichtung aufgetragen werden. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäß beschichtete Karosserie ohne eine Wachshohl­ raumkonservierung und insbesondere ohne jegliche weitere Hohlraumkonservierung durchgeführt.

Vorzugsweise wird die Korrosionsschutzlackierung, über der anschließend die ETL erfolgt, in einer solchen Dicke abgeschieden, daß mit der anschließenden ETL (insbesondere KTL) ein schwerer Korrosionsschutz nach TL VW 260 Oberflächengüte × 634 (gemäß Ausgabe 8.75 mit vierter Änderung 2.94) erhalten wird. Dies entspricht einer Dickschicht KTL von < 35 µm.

Vorteilhaft werden mindestens 50%, insbesondere mindestens 80% der Korrosions­ schutzlackierung mit der ETL überdeckt.

Die Erfindung ist eine Kombination aus mindestens zwei Korrosionsschutzlackierungen, deren Wirkung hauptsächlich auf der Bildung einer nicht durchlässigen (dichten) Schicht beruht, wobei die untere Beschichtung eine aufgetragene Lackierung, beispielsweise durch Walzen als Coil Coating Prozeß und die obere Beschichtung eine ETL ist, ins­ besondere eine KTL. Diese Beschichtungen müssen nicht unmittelbar übereinander lie­ gen, es kann beispielsweise auch eine Phosphatierung dazwischen erfolgen, wobei der Oberflächenwiderstand der unteren Beschichtung insoweit erhalten bleiben muß, daß die ETL, die üblicherweise in einem Fenster zwischen 20 bis 200 kΩ/mm² abgeschieden wird, noch möglich ist. Als ETL, insbesondere KTL kommen die üblichen Verfahren zum Einsatz. Die untere Beschichtung (Korrosionsschutzlackierung) wird üblicherweise in einer Dicke von 2 µm bis 30 µm und insbesondere in einer Dicke von 10 µm bis 20 µm (der verfestigten Schicht) aufgetragen, die ETL (KTL) in einer Schichtdicke von 10 bis 30 µm und insbesondere 18 bis 25 µm.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Aus isotropem Stahlblech, das beidseitig mit Zincroplex black (eisenpartikelhaltiger leit­ fähiger Lack der Firma Dacral S. A, Creil Cedex, Frankreich) durch Walzenauftrag beschichtet ist (Trockenschichtstärke 15 µm), wird - wie im Karosserierohbau üblich - eine Kraftfahrzeugtür durch Stanzen und Formen je eines Türaußenblechs und eines Tür­ innenblechs, die gefalzt und miteinander verklebt werden, gefertigt. Die Tür wird anschließend an eine Kraftfahrzeugkarosserie montiert und fährt mit dieser durch eine Lackierstraße mit den Schritten

• - Vorreinigen,
• - Spülen,
• - Phosphatieren,
• - Spülen,
• - KTL-Grundierung,
• - Spülen,
• - Trocknen (14 Minuten bei 180°C).

Die KTL-Grundierung wird über 4 Minuten (Dach unter Badspiegel) aufgetragen und ent­ hält die KTL üblichen Bindemittel und Pigmente. Die KTL-Grundierung hat nach dem Trocknen eine Schichtdicke von 15 µm. Die nicht mit Zincroplex black vorbehandelten Blechbereiche erfüllten im Test nach TL VW 260 Oberflächengüte × 630, die mit Zincroplex black vorbehandelten Bereiche × 634.

Claims (21)

1. Verfahren zum Herstellen einer eine Beschichtung aufweisenden Karosserie oder eines Teils hiervon mit den Schritten:
Herstellen eines Metallbandes;
Heraustrennen von Blechteilen aus dem Metallband;
Umformen der Blechteile zu Karosserieteilen;
Beschichten der Karosserieteile mit einem elektrophoretisch auf den Karosserie­ teilen abscheidbaren Lack in einem Tauchbad unter Anlegen einer Spannung an die Karosserieteile;
gekennzeichnet durch die Schritte:
Lackieren des Metallbandes mit einem im verfestigten Zustand leitfähigen Kor­ rosionsschutzlack, der als verfestigte Korrosionsschutzlackierung auf dem Metall­ band eine spezifische Leitfähigkeit hat, die so groß ist, daß über der verfestigten Korrosionsschutzlackierung die Beschichtung mit dem elektrophoretisch abscheid­ baren Lack durchführbar ist, und der mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt:

• - der Korrosionsschutzlack ist im wesentlichen zinkfrei;
• - der Korrosionsschutzlack enthält als Leitfähigkeitskomponente im wesentlichen nicht Zink;
• - der Korrosionsschutzlack enthält Eisenpulver.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband nur zum Teil lackiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise Lackierung des Metallbandes als eine vollständige Korrosionsschutzlackierung nur auf einer Seite des Metallbandes, und/oder daß eine Korrosionsschutzlackierung auf einer oder beiden Seiten nur über einen Teil der Breite des Metallbandes ausgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserieteile, insbesondere vor dem Beschichten mit dem elektrophore­ tisch abscheidbaren Lack, zu der Karosserie oder zu einer Teilkarosserie zu­ sammengefügt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenfügen der Karosserieteile zu der Karosserie oder Teilkarosserie auch Karosserieteile ver­ wendet werden, die nicht die Lackierung des Metallbandes aufweisen.

6. Verfahren zum Herstellen einer korrosionsgeschützten Karosserie oder Teilkarosse­ rie durch Elektrotauchlackierung derselben, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Teile der Karosserie oder Teilkarosserie, nicht jedoch die ganze Karosserie oder Teilkarosserie mit einem im verfestigten Zustand für elektrischen Strom leitfähigen Korrosionsschutzlack beschichtet werden, und daß danach die Karosserie oder Teilkarosserie der Elektrotauchlackierung unterzogen wird, bei der die mit der leit­ fähigen Korrosionsschutzlackierung überzogenen Bereiche der Karosserie oder Teil­ karosserie ebenfalls beschichtet werden, und daß der Korrosionsschutzlack min­ destens eine der folgenden Bedingungen erfüllt:

• - der Korrosionsschutzlack ist im wesentlichen zinkfrei;
• - der Korrosionsschutzlack enthält als Leitfähigkeitskomponente im wesentlichen nicht Zink;
• - der Korrosionsschutzlack enthält Eisenpulver.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Teile der Karosserie oder Teilkarosserie als Einzelteile mit der leitfähigen Korrosionsschutz­ lackierung beschichtet und danach zu der Karosserie oder Teilkarosserie zu­ sammengefügt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile teilweise oder ganz mit dem leitfähigen Korrosionsschutzlack beschichtet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Elektrotauchlackierung auch die nicht mit der leitfähigen Korrosionsschutzlackie­ rung überzogenen Bereiche der Karosserie oder Teilkarosserie beschichtet werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserie, Teilkarosserie oder eines Teils hiervon vor oder nach dem Beschichten mit der leitfähigen Korrosionsschutzlackierung phosphatiert, insbeson­ dere zinkphosphatiert wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserie, Teilkarosserie oder ein Teil hiervon nach der Elektro­ tauchlackierung mit einer farbbestimmenden Schicht beschichtet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrotauchlackierung eine kataphoretische Tauchlackierung ist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Klappen und/oder Türen bzw. Metallbänder oder Blechteile, die zu Klappen oder Türen umgeformt werden, mit der Korrosionsschutzlackierung lackiert bzw. beschichtet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen oder Türen bzw. Metallbänder oder Blechteile derart mit der Korrosionsschutzlackierung lackiert bzw. beschichtet werden, daß die Außenflächen der Klappen oder Türen überwiegend frei von der Korrosionsschutzlackierung bleiben.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß keine korrosionsschutzwirksame Wachshohlraumversiegelung durchgeführt wird.

16. Karosserie oder Teilkarosserie oder Teil hiervon mit einer elektrophoretisch ab­ geschiedenen Lackierung, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitfähige Kor­ rosionsschutzlackierung, die nur über einen Teilbereich der Karosserie oder Teil­ karosserie oder des Teils hiervon unter der elektrophoretisch abgeschiedenen Lackierung liegt, wobei die Korrosionsschutzlackierung im wesentlichen zinkfrei ist und/oder als Leitfähigkeitskomponente im wesentlichen nicht Zink enthält und/oder Eisenpulver enthält.

17. Karosserieteil mit einer elektrophoretisch abgeschiedenen Lackierung, gekenn­ zeichnet durch eine elektrisch leitfähige Korrosionsschutzlackierung, die unter der elektrophoretisch abgeschiedenen Lackierung liegt und im wesentlichen zinkfrei ist und/oder als Leitfähigkeitskomponente im wesentlichen nicht Zink enthält und/oder Eisenpulver enthält.

18. Produkt nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Korrosionsschutzlackierung keine elektrophoretisch abgeschiedene Lackierung ist.

19. Produkt nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Korrosionsschutzlackierung zusammen mit dem darüberliegen­ den elektrophoretisch abgeschiedenen Lack und ggf. einer vorzugsweise da­ zwischenliegenden Phosphatierung, insbesondere Zinkphosphatierung, einen Kor­ rosionsschutz nach TL VW 260 Oberflächengüte × 634 gibt.

20. Produkt nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophoretisch abgeschiedene Lackierung sowie der elektrisch leitfähige Kor­ rosionsschutzlack je für sich einen Korrosionsschutz nach TL VW 260 Ober­ flächengüte < × 634, insbesondere × 630 oder geringer, geben.

21. Produkt nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ober­ halb der elektrophoretisch abgeschiedenen Lackierung eine farbbestimmende Beschichtung, unter dieser ggf. eine Füllerschicht, aufgetragen ist.