DE3435937A1

DE3435937A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer zwei- oder mehrfarbigen lackierung

Info

Publication number: DE3435937A1
Application number: DE19843435937
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 8071 Großmehring Krüger; Roland Dipl.-Ing. 4403 Senden Meisner; Hans Dipl.-Ing. Pollinger (FH), 8070 Ingolstadt
Original assignee: Audi Nsu Auto Union Ag 8070 Ingolstadt; Audi NSU Auto Union AG; Audi AG; BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: Audi Ag 8070 Ingolstadt De Basf Lacke and Farben A
Priority date: 1983-10-12
Filing date: 1984-09-29
Publication date: 1985-05-02
Also published as: EP0139274B1; DE3464858D1; EP0139274A1; ES536732A0; ATE28413T1; ES8603768A1; WO1985001678A1; DE3435937C2; US4740384A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer zwei- oder mehrfarbigen Lackierung"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen Lackierungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen Lackierungen, d.h. beim partiellen Applizieren von Lacken, bei denen die Farbtöne untereinander scharf abgegrenzt sein müssen, geht man üblicherweise so vor, daß das Substrat mit einem ersten Farbton überzogen wird, der aufgebrachte Lack getrocknet und eingebrannt und dann die mit diesem Farbton beschichtete Fläche abgedeckt wird, worauf anschließend die nicht abgedeckten Flächen mit einem zweiten oder weiteren Lacken überzogen werden (siehe Lehrbuch für Fahrzeuglackierer, Verlag Neuer Herkur GmbH, München, 1. Auflage, 1981, Seite 19o).

Diese Arbeitsweise ist wegen des jeweils zwischen der Aufbringung von zwei Lacken erforderlichen Trocknens bzw. Einbrennens zeit- und energieaufwendig. Im übrigen entsteht eine hohe Lackverschwen-

dung im Überdeckungsbereich.

Demgegenüber Liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine mehrfarbige Beschichtung zu schaffen, wobei sämtLiche verschiedenfarbig lackierten Flächen relativ scharf voneinander abgegrenzt sind und somit den Anforderungen einer dekorativen Oberfläche genügen, ohne daß ein zwischenzeitliches Trocknen oder Einbrennen erforderlich ist und wobei weiterhin der Überdeckungsbereich zwischen den einzelnen Farbtongrenzen gering gehalten werden kann.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst.

Bei der Arbeitsweise gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird das Substrat mit dem ersten Lack oder Farbton in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Spritzapplikationen, mit Hilfe von pneumatischen Zerstäubern oder Zentrifugalzerstäubern im elektrostatischen Feld beschichtet. Ohne nunmehr diese aufgebrachte erste Lackschicht zu trocknen oder einzubrennen, wird der in der Regel andersfarbige zweite oder jeder weitere in der Regel andersfarbige Lack durch einen Zerstäuber aufgebracht, der mit elektrostatischem Transport der Farbteilchen arbeitet und der an den Farbtongrenzen den Lacktröpfchen einen Impuls aufprägt, der nahezu parallel zu der dort vorhandenen Flächennormalen des Substrates steht. Als Zerstäuber wird erfindungsgemäß ein elektrostatisch arbeitendes Gerät vorgeschlagen, das mit ruhenden Zerstäuberkanten und einem Transport der Farbteilchen im elektrischen

Feld arbeitet.

Der Einsatz einer elektrostatischen Zerstäubung an ruhenden Zerstäuber kanten mit dem Transport der Farbteilchen im elektrischen Feld ist seit langem bekannt (siehe IndustrieIackierbetrieb, 25. Jahrgang, Nr. 2, 1957, Seite 34 und 35). In dieser Li teraturste I Ie wird zum Prinzip des Verfahrens ausgeführt, daß als Sprühbild eine unscharf begrenzte Form zwischen Rechteck und Oval erzielt wird.

Anspruch 2 kennzeichnet eine Variante des erfindungsgemaßen Verfahrens, bei der das Sprühbild gesteuert werden kann.

Anspruch 3 beschreibt eine Weiterbildung, bei der das Sprühbild sogar unter dem Sprühvorgang selbst geändert werden kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch den Anspruch 4 beschrieben. Wesentliches Merkmal dabei ist, daß der durch die Zerstäuberkanten gebildete Sprühspalt mit seiner Spa It Längsachse im wesentlichen senkrecht zur Flächennormalen des Substrates steht, also die Spa 111ängsachse parallel zum Substrat verläuft.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sprühspalt so ausgerichtet ist, daß er im wesentlichen senkrecht zu der Ebene steht, die durch die Flächennormale im Bereich der Farbtongrenzen und durch die Bewegungsrichtung des Substrates aufgespannt wird. Durch diese ungewöhnliche Anordnung des Sprühorgans wird erreicht, daß an den Farbtongrenzen den Lack-

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tröpfchen elektrostatisch ein Impuls aufgeprägt wird, der nachher parallel zu der dort vorhandenen Flächennormalen steht, wodurch die scharfe Abgrenzung des aufgetragenen Lackes im Bereich der Farbtongrenze erreicht wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht gemäß den Ansprüchen ό und 7 darin, daß in Richtung der Sprühspa 11längsachse vor dem Sprühspalt verstellbare, vorzugsweise automatisch verstellbare, die wirksame Länge des Sprühspaltes begrenzende Hilfselektroden vorgesehen werden. Durch diese Hilfselektroden ist die Breite des aufgebrachten Lackbandes regulierbar und, wenn diese Hilfselektroden während des Lackierverfahrens auf- und abgesteuert werden, sind in einfachster Weise Konturen des Lackbandes erzielbar oder Anpassungen an Oberflächenformen des Substrates, ohne daß hierzu weitere Hilfsmittel eingesetzt werden müssen.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ergibt sich in der Zwei-Farben-Lackierung von Autokarossen, bei denen nach der Erfindung beide Farben naß in naß aufgebracht werden können. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbare schmale Grenzbereich zwischen den verschiedenfarbigen Bereichen läßt sich durch Bauteile,wie z.B. eine Rammschutzleiste, abdecken. Dadurch wird der beim bisherigen Lackieren notwendige Zwischenschritt, vor dem Aufbringen der zweiten Farbe den ersten Lackauftrag einzubrennen, überflüssig. Geringere Taktzeiten und verringerter Energieverbrauch pro Lackierung einer Karosse sind die Vorteile. Auch der Raumbedarf wird geringer.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in

Fig. 1 eine schematische Ansicht auf ein Sprühorgan mit zugeordnetem Substrat, in Fig. 2 in größerem Maßstab die Zuordnung des Sprühorganes zum Substrat zur Verdeutlichung der Wirklinien und in Fig. 3 in schematischer Darstellung die er-

findungsgemäße Anordnung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Sprühorgan bezeichnet, das an Hochspannung liegt und somit eine elektrostatische Zerstäubung des zugeführten flüssigen Lackes ermöglicht, und zwar an ruhenden Zerstäuberkanten, die einen Sprühspalt 9 (Fig. 2) definieren. Ein Substrat 2, z.B. eine AutomobiIkarosserie, Liegt an Erde und ist mit einer ersten Lackschicht 3 beschichtet. Die durch das Sprühorgan 1 aufzubringende zweite Lackschicht, die vorzugsweise einen anderen Farbton aufweist, ist mit 4 bezeichnet.

Vor dem Sprühspalt 9 können motorisch verstellbare HiLfse Lektroden 5 angeordnet sein, die beispielsweise in Richtung der Spa 11Längsachse χ - χ verstellbar sind und dadurch die wirksame Länge des Sprühspaltes 9 begrenzen.

In Fig. 3 sind mit 1o die Farbtongrenzen schematisch angedeutet und mit 11 die auf den Farbtongrenzen stehenden FLächennormaLen.

Die erste Lackschicht 3 kann durch Verfahren aufgebracht werden, die heute üb Lieherweise zur Auf-

bringung von Lackschichten auf Substraten eingesetzt werden- Eine scharfe Begrenzung der ersten Lackschicht 3 zur nachfoLgenden aufzubringenden Lackschicht 4 ist nicht erforderlich und kann mit den heute üblichen Verfahrensweisen auch nicht erzielt werden. Insbesondere aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß sich der Übergangsbereich der ersten Lackschicht 3 über die mit der zweiten Lackschicht 4 zu beschichtenden Fläche erstrecken ο kann.

In Fig. 2 sind die Flugbahnen der Lacktröpfchen unter Einwirkung von Luftschleppkräften und der Schwerkraft G_ bezeichnet. Kleinere und damit leichtere Lacktröpfchen werden auf das Substrat über die Flugbahn 7 geführt, während schwerere, d.h. größere Lacktröpfchen über die Flugbahn 8 vom Sprühorgan 1 zum Substrat 2 geführt werden. Durch diese Abhängigkeit der Flugbahnen von der Tröpfchenmasse ergibt sich auch bei der zweiten Lackschicht ein Übergangsbereich. Dieser ist jedoch kleiner als 2 cm und damit ist eine ausreichend scharfe Trennung der beiden Lackschichten 3 und erreicht. Im Übergangsbereich, der - wie vorstehend ausgeführt - nur 2 cm groß ist, können entsprechende Zierleisten od. dgl. angebracht werden.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß, um die scharfen Farbtongrenzen 1o zu erreichen, die Ausrichtung des Sprühspaltes 9 mit seiner Längsachse χ - χ derart sein muß, daß diese Längsachse senkrecht zu der Ebene steht, die durch die Flächennormalen 11 im Bereich der Farbtongrenzen aufgespannt ist.

Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur HersteLLung zwei- oder mehrfarbiger Lackierungen, wobei ein erster Lack auf mindestens einen TeiL eines Sub

strates und danach ein zweiter und ggf. weitere andersfarbige Lacke auf vorbestimmte, andere TeiLe des Substrates aufgebracht unc die Lackaufträge durch Einbrennen gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der

zweite bzw. ggf. die weiteren andersfarbigen Lacke ohne zwischenzeitLiches Einbrennen des ersten Lackes auf die vorbestimmten anderen TeiLe des Substrates unter Einsatz einer eLektrostatisehen Zerstäubung an ruhenden

Zerstäuberkanten mit eLektrostatischem Transport der FarbteiLchen aufgebracht werden und nach Aufbringen der ersten und weiteren Lacke aLLe Lackaufträge gemeinsam durch Einbrennen gehärtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das AusbreitungsverhaLten der von der ruhenden Zerstäuber kante im elektrostatischen Feld wegtransportierten Lackpartikel durch Hi Ifselektroden beein

flußt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß während des Sprühvorganges das elektrostatische Feld durch Bewegen der

Hilfselektroden verändert wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mittels aus in Arbeitsrichtung hinterein

ander angeordneten Sprühorganen oder Gruppen von Sprühorganen zum Auftragen von Lack auf ein Substrat ein erster Lack auf mindestens einen Teil des Substrates und danach ein zweiter und ggf. weitere andersfarbige

Lacke auf andere Teile des Substrates aufgebracht und die Lackaufträge durch Einbrennen gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens das letzte Sprühorgan

(1) bzw. die letzte Gruppe von Sprühorganen

eine ruhende Zerstäuberkante zur elektrostatischen Zerstäubung der Lackpartikel aufweist bzw. aufweisen, wobei der durch die ruhende Zerstäuberkante gebildete Sprühspalt

(9) mit seiner Spa It Längsachse (x - x) im

wesentlichen senkrecht zur Flächennormalen (11) des zu lackierenden Substrates (2) steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

zeichnet, daß der Sprühspalt (9) mit seiner Spa LtLängsachse (x - x) im wesentlichen
senkrecht zur Ebene steht, die aufgespannt
wird durch die Richtung der an den Farbtongrenzen vorhandenen Flächennormale und

der Bewegungsrichtung des an dem Sprühspalt vorbeigeführten Substrates.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, gekennzeichnet durch Hi I fse lektroden

(5), die zwischen dem Sprühspalt (9) und dem Substrat (2) angeordnet sind und ortsveränderbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennze i chnet , daß die Hi Ifselektroden (5)
während des Sprüh Vorganges ortsveränderbar
sind.
8. Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der zugehörigen Vorrichtung zur mehrfarbigen, insbesondere zweifarbigen
Lackierung von Kraftfahrzeugkarossen.
9. Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung zur mehrfarbigen, insbesondere zweifarbigen
Lackierung von Kraftfahrzeugkarossen, wobei der Bereich des Farbüberganges zwischen den einzelnen Farbtönen durch ein geeignetes

Bauteil abgedeckt wird.