DE19948864A1

DE19948864A1 - Verfahren zum Lackieren von Bauteilen, insbesondere Kunststoffteilen

Info

Publication number: DE19948864A1
Application number: DE1999148864
Authority: DE
Inventors: Michael Jonda
Original assignee: PVT PLASTVERARBEITUNG THUERING
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-04-26

Abstract

Durch die Erfindung wird das Verfahren zum Lackieren von Bauteilen, insbesondere Kunststoffteilen, so weiterentwickelt, daß in einem Arbeitsgang eine größere Naßschichtstärke auftragbar ist, die relativ schnell getrocknet bzw. ausgehärtet werden kann, ohne daß Oberflächenstörungen an der aushärtenden Außenschicht auftreten. DOLLAR A Hierzu wird das Bauteil vor dem Aufbringen des Lacks auf eine Vorheiztemperatur erwärmt, die eine Verdunstung des Wassers und/oder Lösungsmittels bewirkt und so gewählt ist, daß die aus dem Bauteil abgeleitete Wärmeenergie und die von außen zugeführte Wärmeenergie zu einer ausgewogenen Verdunstung aus der Schicht führt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lackieren von Bauteilen, insbesondere Kunststoffteilen, bei dem eine Schicht von wasser- und/oder lösungsmittelhaltigem Lack auf das Bauteil aufgebracht und durch Zufuhr von Wärmeenergie ausgehärtet wird.

Bei der Herstellung von zu lackierenden Kunststoffteilen sind früher in größerem Ausmaß lösungsmittelhaltige Lacksysteme eingesetzt worden, die aufgrund der Umweltbelastungen in der letzten Zeit mehr und mehr durch wasserlösliche Lacksysteme ersetzt worden sind. Diese wasserlöslichen Lacksysteme enthalten nur noch einen geringen Teil (maximal 10%) Lösungsmittel. Die in dem Lacksystem enthaltenen Festkörperanteile bilden die spätere Lackschicht. Das Wasser sowie die Lösungsmittelanteile müssen durch Temperatureinwirkung verdunstet werden. Da derartige Lacke aus einem festen Verhältnis zwischen Festkörperanteil und Wasser- bzw. Lösungsmittelanteil bestehen, wird die Trockenschichtstärke durch die aufgebrachte Gesamtmenge bestimmt. Da im Falle von Kunststoffteilen der Kunststoffgrundkörper eine thermische Isolierung bewirkt, kann die zur Verdunstung erforderliche Wärmeenergie weitestgehend nur von der Sichtseite des Bauteils her eingeleitet werden, d. h. durch die Lackschicht hindurch. Dabei muß berücksichtigt werden, daß eine zu schnelle Energieeinleitung zu einer beginnenden Aushärtung der äußeren Lackschicht führt und darunter liegende Wasser- bzw. Lösungsmittelanteile an einer Verdunstung hindert bzw. beim Durchdringen der bereits aushärtenden Außenschicht zu Oberflächenstörungen führt.

Um diese Probleme zu verhindern, wird zunächst nur eine Naßschichtstärke aufgebracht, die eine entsprechende Verdunstung ermöglicht. Wenn dickere Trockenschichtstärken gewünscht sind, wird nach erfolgter Ausdunstung bzw. Aushärtung einer ersten Schicht eine zweite Schicht aufgetragen, die dann mit der ersten Schicht die insgesamt erforderliche Trockenschichtstärke bildet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte Verfahren zum Lackieren dahingehend weiterzuentwickeln, daß in einem Arbeitsgang eine größere Naßschichtstärke aufgetragen werden kann, die relativ schnell getrocknet bzw. ausgehärtet werden kann, ohne daß Oberflächenstörungen an der aushärtenden Außenschicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Lackieren von Bauteilen, insbesondere Kunststoffteile gelöst, bei dem eine Schicht von wasser- und/oder lösungsmittelhaltigem Lack auf das Bauteil aufgebracht und durch Zufuhr von Wärmeenergie ausgehärtet wird, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, daß das Bauteil vor dem Aufbringen des Lacks auf eine Vorheiztemperatur erwärmt wird, die eine Verdunstung des Wassers und/oder Lösungsmittels bewirkt und so gewählt ist, daß die aus dem Bauteil abgeleitete Wärmeenergie und die von außen zugeführte Wärmeenergie zu einer ausgewogenen Verdunstung aus der Schicht führt.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Vorheiztemperatur so gewählt ist, daß beim Aufbringen der Lackschicht die Siedetemperatur des Lacks nicht überschritten wird.

Dadurch, daß das zu lackierende Bauteil auf eine bestimmte Vorheiztemperatur erwärmt wird, bevor die Lackschicht aufgebracht wird, wird eine relativ schnelle Verdunstung des Wassers bzw. Lösungsmittels aus der Lackschicht ermöglicht, ohne daß jedoch durch eine zu schnelle Verdunstung eine Oberflächenstörung hervorgerufen wird oder durch einen zu intensiven Wärmeeintrag die aushärtende Lackschicht überhitzt wird. Dabei tritt unmittelbar eine Verbindung zwischen dem Bauteil und der Lackschicht auf, wobei die in dem Bauteil vorhandene Wärmeenergie zu einer schnelleren Verdunstung im bauteilnahen Grenzbereich der Lackschicht führt.

Die für das Bauteil erforderliche Vorheiztemperatur ist so gewählt, daß das Bauteil bis zur Trocknungstemperatur erwärmt wird, und somit die aus dem Bauteil abgeleitete Wärmeenergie und die von außen zugeführte Wärmeenergie zu einer insgesamt ausgewogenen Verdunstung von Wasser bzw. Lösungsmittel aus der Gesamtschichtstärke des Lacks führt. Dadurch kann die Ausgangsschichtstärke deutlich erhöht werden, so daß ein zweiter, nachgeschalteter Lackauftrag, der früher erforderlich und üblich war, vermieden werden kann. Dies führt zu einer erheblichen Kosteneinsparung, da beispielsweise keine zweite Lackierkabine benötigt wird und Kosten für Lackierroboter, Lackierpersonal usw. eingespart werden können. Außerdem führt der einstufige Lackauftrag zu einer besseren Lackqualität, da es nur noch eine Grenzschicht zwischen dem Bauteil und dem Lack gibt und nicht wie früher eine zweite Grenzschicht zwischen den beiden Lackschichten erzeugt wird.

Ein Fallbeispiel der Erfindung wird wie folgt beschrieben:
Es wird ein PC-ABS-Teil (320 g) auf 50 Grad Celsius vorgewärmt und anschließend einschichtig mit einem Wassersoftlack lackiert. Das Ergebnis zeigt, daß eine 70 µm-Schichtstärke (Trockenlack) erreicht wird, die qualitativ einer Naß-in-Naß-Lackierung nicht nachsteht. Es konnten weder Lackverlaufsspuren noch Einschränkungen im Glanzgrad festgestellt werden.

Claims

1. Verfahren zum Lackieren von Bauteilen, insbesondere Kunststoffteilen, bei dem eine Schicht von wasser- und/oder lösungsmittelhaltigem Lack auf das Bauteil aufgebracht und durch Zufuhr von Wärmeenergie ausgehärtet wird, dadurch ge kennzeichnet, daß das Bauteil vor dem Aufbringen des Lacks auf eine Vorheiz temperatur erwärmt wird, die eine Verdunstung des Wassers und/oder Lösungs mittels bewirkt und so gewählt ist, daß die aus dem Bauteil abgeleitete Wärme energie und die von außen zugeführte Wärmeenergie zu einer ausgewogenen Ver dunstung aus der Schicht führt.

2. Verfahren zum Lackieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheiztemperatur so gewählt ist, daß beim Aufbringen der Lackschicht die Sie detemperatur des Lacks nicht überschritten wird.