DE19962021A1

DE19962021A1 - Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung auf einem Bauteil

Info

Publication number: DE19962021A1
Application number: DE1999162021
Authority: DE
Inventors: Volker Plinke; Martina Kirchhoff; Peter Jattke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-06-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung auf einem Bauteil, bei dem man zunächst ein Beschichtungsmittel in Pulverform aufbringt und dieses anschließend vernetzt. Erfindungsgemäß wird der Vorgang des Aufschmelzens und der Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels in mehrere Teilschritte aufgetrennt, wobei in wenigstens einem Schritt zunächst eine Vortrocknung vorgenommen wird, bis das Beschichtungsmittel wenigstens teilweise verläuft. Dabei kommt es in der Regel zu einer Teilvernetzung des Beschichtungsmittels bis zu einem bestimmten Vernetzungsgrad. Danach kann dann die anschließende Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels zum Beispiel mittels Umluft in einem Ofen erfolgen. Das Verfahren hat den Vorteil, daß sich Trockenzeiten einsparen und damit Betriebskosten senken lassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung auf einem Bauteil, bei dem man zunächst ein Beschichtungsmittel in Pulverform aufbringt und dieses anschließend vernetzt.

Die sogenannte Pulverbeschichtung ist hinlänglich bekannt und wird in verschiedenen Industriezweigen in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen eingesetzt. In der Automobilindustrie erfolgt beispielsweise häufig die Lackierung von Karosseriebauteilen wie zum Beispiel Fahrzeugtüren, Motorhauben, Kofferraumdeckel etc. durch eine Beschichtung mit einem pulverförmigen Beschichtungsmittel, welches anschließend durch Einbrennen vernetzt wird. Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Aushärtung einer solchen Pulverbeschichtung erfolgt die Trocknung und die Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels zum Beispiel in einem Ofen in einem einzigen Verfahrensschritt ohne Unterbrechung. Dies hat den Nachteil, daß eine relativ lange Zeitdauer notwendig ist, um das pulverförmige Beschichtungsmittel aufzuschmelzen und zu vernetzen und schließlich eine trockene Beschichtung zu erhalten. Dies führt in nachteiliger Weise zu einem erhöhten apparativen Aufwand, da beispielsweise die Trockneranlagen eine ausreichende Länge aufweisen müssen, wenn die Trocknung der Karosseriebauteile in einer Fertigungsstraße bei gleichzeitigem Transport der zu trocknenden Bauteile erfolgt. Auch bei stationärer Trocknung sind entsprechend längere Trockenzeiten notwendig. Es entstehen folglich erhöhte Betriebskosten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung auf einem Bauteil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches eine Einsparung von Trocknerlängen beziehungsweise Trockenzeiten und somit eine Senkung der Betriebskosten ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß vor der Vernetzung in wenigstens einem Schritt eine Vortrocknung vorgenommen wird, bis das Beschichtungsmittel wenigstens teilweise verläuft. Die anschließende Vernetzung kann dann zeitversetzt beispielsweise in einem anderen Trockner stattfinden. Da der Trockenprozeß in zwei oder mehrere Schritte aufgeteilt wird, die gleichzeitig an verschiedenen Orten beispielsweise innerhalb einer Betriebsstätte ablaufen können, läßt sich die gesamte erforderliche Verfahrenszeit für den Vorgang der Trocknung und der Vernetzung der pulverförmigen Beschichtung verkürzen.

Vorzugsweise erfolgt dies nach einer möglichen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens derart, daß das Beschichtungsmittel in einem ersten Schritt der Vortrocknung aufgeschmolzen und nur teilvernetzt wird. Die anschließende Vernetzung kann dann in einem oder mehreren nachfolgenden Trocknungsschritten erfolgen, wobei verschiedene Methoden bei der Durchführung der abschließenden Trocknung angewandt werden können. Weiterhin ist bevorzugt, daß das pulverförmige Beschichtungsmittel in dem Schritt der Vortrocknung bis zu maximal einem Vernetzungsgrad von 50% teilvernetzt wird.

Das Aufschmelzen des pulverförmigen Beschichtungsmittels und die Teilvernetzung kann beispielsweise gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise durch Einwirkung von Infrarotstrahlung unterschiedlicher Leistung erfolgen. Diese Infrarotstrahlung kann beispielsweise auch im Frequenzbereich naher Infrarotstrahlung liegen.

Die anschließende Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels kann beispielsweise in wenigstens einem Schritt mittels Umluft erfolgen. Dabei kann man vorzugsweise Umluft im Temperaturbereich von zwischen etwa 130° und etwa 200°C verwenden.

Die abschließende Vernetzung des Beschichtungsmittels kann aber auch beispielsweise in einem Füllerofen erfolgen oder in einem Ofen einer kathodischen Tauchlackierungsanlage.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise zur Beschichtung von Karosseriebauteilen von Kraftfahrzeugen.

Der für die vollständige Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels durch Einbrennen erforderliche Zeitraum kann stark variieren, wobei dies abhängig ist unter anderem von der Natur des oder der Beschichtungsmittel, von der Art des Schichtaufbaus, wenn es sich zum Beispiel um eine mehrschichtige Beschichtung handelt, von der Art des Untergrunds sowie von der Schichtdicke der Beschichtung. In der Regel liegt die Einbrenndauer im Bereich von einigen Minuten, beispielsweise beträgt diese bis zu etwa 7 min. Der Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem Vorgang der konventionellen Pulveraushärtung liegt somit vornehmlich darin, daß der Prozeß des Verlaufens und der Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels getrennt beziehungsweise unterbrochen wird und nach dem ersten Verfahrensschritt der Trocknung, hierin als Vortrocknung bezeichnet, dieser Verlaufs- und Vernetzungsvorgang noch nicht abgeschlossen ist.

Die Aufbringung des pulverförmigen Beschichtungsmittels kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einen Untergrund erfolgen, der bereits anderweitig beschichtet oder grundiert ist. Beispielsweise kann man das pulverförmige Beschichtungsmittel auf eine bereits vorhandene kathodische Tauchlackierungsschicht oder eine Phosphatierungsschicht aufbringen. Die Trocknung und Vernetzung des Beschichtungsmittels kann grundsätzlich gleichzeitig mit einer darunterliegenden Schicht einer andersartigen Beschichtung erfolgen.

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung auf einem Bauteil, bei dem man zunächst ein Beschichtungsmittel in Pulverform aufbringt und dieses anschließend vernetzt, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Vernetzung in wenigstens einem Schritt eine Vortrocknung vorgenommen wird, bis das Beschichtungsmittel wenigstens teilweise verläuft.

2. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel in dem Schritt der Vortrocknung aufgeschmolzen und teilvernetzt wird.

3. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Beschichtungsmittel in dem Schritt der Vortrocknung bis zu maximal einem Vernetzungsgrad von etwa 50% teilernetzt wird.

4. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschmelzen des pulverförmigen Beschichtungsmittels in dem Schritt der Vortrocknung mittels Infrarotstrahlung gegebenenfalls unterschiedlicher Leistung erfolgt.

5. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anschließende Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels mittels Umluft im Temperaturbereich von zwischen etwa 130 und etwa 200°C erfolgt.

6. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vollständige Vernetzung des pulverförmigen Beschichtungsmittels durch Einbrennen vorzugsweise während eines Zeitraums von maximal bis etwa 7 Minuten, abhängig von der applizierten Schichtdicke, erfolgt.

7. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abschließende Vernetzung des Beschichtungsmittels in einem Füllerofen erfolgt.

8. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die abschließende Vernetzung des Beschichtungsmittels in einem Ofen einer kathodischen Tauchlackierungsanlage erfolgt.

9. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Beschichtungsmittel auf eine bereits vorhandene kathodische Tauchlackierung oder eine Phosphatierungsschicht aufgebracht wird.

10. Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das beschichtete Bauteil ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs ist.