DE3505468A1 - Verfahren und vorrichtung zum entschichten von lackbeschichtungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Entschichten von Lackbe-
• schichtungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschichten von Lackbeschichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Bei hochwertigen Bauteilen oder Objekten, die ständig der Witterung oder anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, ist es erforderlich, die schützende Lackbeschichtung von Zeit zu Zeit zu erneuern. Dazu muß die alte Lackbeschichtung entfernt werden. Dieses sogenannte Entschichten ist umso schwieriger je hochwertiger die Lackbeschichtung ist. Bei Flugzeugen z.B. ist für bestimmte Zwecke ein Zweikomponenten-Beschichtungssystem auf Polyurethanbasis erforderlich. Solche Beschichtungssysteme lassen sich nicht mehr auf herkömmliche Weise chemisch entfernen, weil die dafür erforderlichen phenolhaltigen Abtragsmittel stark gesundheitsgefährdend sind und erheblich die Umwelt belasten. Es ist bereits bekannt, solche Zweikomponenten-Beschichtungssysteme mit Hilfe von Druck- oder Injektionsstrahlen zu entschichten. Dabei wird das zu entschichtende Bauteil, ähnlich einem Wasserstrahl, mit einem unter hohen Druck stehenden Strahlmittel bearbeitet. Diese Druckstrahl-Entschichtung arbeitet mit einem Strahlmitteldurchsatz von 5 - 8 Kp/min und kann nur punktuell angewendet werden. Dadurch steigt die Zeit für eine Entschichtung gegenüber der chemischen Entschichtung um das 3-4 fache und ist dadurch unwirtschaftlich. Bei dem Beaufschlagen des Strahlmittels auf das Bauteil darf ein bestimmter Strahldruck nicht überschritten werden. Diese Strahlintensität, die abhängig von der Materialdicke des Bauteils ist, erreicht einen sogenannten Sättigungspunkt, bei dessen Überschreiten die Oberflächenspannungen im Material so groß werden, daß sich die Haut des Bauteils verformt. Bei der hohen Strahlintensität mit dem bekannten Druckstrahlverfahren besteht die Gefahr, daß beim mehrfachen Entschichten eine ständige Addition der beim Strahlen aufgebrachten Oberflächenspannungen auftritt und somit der Sättigungspunkt der Intensität überschritten wird, wodurch die Verformung der Bauteiloberfläche erfolgt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen ein wirkungsvolles und wirtschaftliches Entschichten von Bauteilen möglich ist, ohne daß die Gefahr einer Überschreitung der Oberflächenspannung in dem Bauteil auch bei mehrmaligem Entschichten gegeben ist. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Verfahrensansprüche 1 bis 8 und der Vorrichtungsansprüche 9 bis 11 gelöst.
• Mit der erfindungsgemäßen Steuerung der Strahlwirkung werden die unvermeidbar aufgebrachten Oberflächenspannungen in Abhängigkeit der Materialdicke des Bauteils begrenzt. Dabei werden die Sättigungspunkte einer durch die jeweilige Behandlung bedingten spezifischen Intensitätskurve der Strahlwirkung so angesteuert, daß auch bei mehrfachem Entschichten keine unzulässigen Verformungen bzw. Schäden am Bauteil auftreten. Das für andere Zwecke bereits bekannte Schleuder rad ist hierfür bestens geeignet, weil hiermit ein Strahlen mit kleinsten Intensitäten bei hohem Materialdurchsatz möglich ist, wobei die Materialzuführung über eine Zellenradschleuse steuerbar ist. Die Mobilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch den hydraulischen Antrieb gegeben, bei dem mit äußerst niedrigem Gewicht eine hohe Antriebsleistung bei hohen Drehzahlen möglich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ermöglichen somit in hohem Maße die zur Lösung der gestellten Aufgabe erforderlichen Wirkungen.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Diagramm mit zwei Intensitätskurven von unterschiedlichen Strahlwirkungen und Fig. 2 eine Vorrichtung zum Entschichten eines Bauteils mit einem Strahlmittel.
• In dem Diagramm nach Fig. 1 sind über die Zeit eine Strahlintensitätskurve 1 für eine bekannte Druckstrahlentschichtung und eine Kurve 2 für eine erfindungsgemäße Entschichtung aufgetragen. Die Strahlintensitätskurven zeigen, daß die Wirksamkeit der Einwirkung eines Strahlmittels bei einer bestimmten Strahl leistung zuerst stark ansteigt und sich dann einer Geraden nähert.
• Die Strahlintensitätskurve ist zugleich ein Maß für die Oberflächenspannungen in dem bestrahlten Bauteil, sie wird gemessen in mm-Almen (Name des Erfinders des Testes). Der jeweilige Almen-Wert ist ein Vergleichswert der Oberflächenspannung in Form einer gemessenen Bogenhöhe in mm nach Beaufschlagen eines Probeblechs mit dem Strahlmittel. Der Almen-Wert ist somit abhängig von der Materialdicke und es kann damit für jede Materialdicke ein Sättigungswert bestimmt werden, bei dem die Oberflächenspannung in dem Material noch keine unzulässige Verformung verursacht. Da die Oberflächenspannungen bei einem Entschichtungsvorgang in dem Material erhalten bleibt, addieren sich bei weiteren Entschichtungen die Oberflächenspannungen entlang der Intensitätskurve, wobei beim Überschreiten des Sättigungswertes eine Materialverformung eintritt. Es ist also erforderlich, bei einer Entschichtung mit der Intensitätskurve des Strahlmitteldrucks unterhalb des Sättigungswertes zu bleiben, damit bei weiteren Entschichtungen der Sättigungsgrad nicht überschritten wird. Ein derartiger Sättigungswert für eine bestimmte Materialdicke ist in der Fig. 1 durch die Gerade 3 dargestellt. Bei einer ungesteuerten Strahlwirkung durch eine bekannte Druckstrahleinrichtung mit der Intensitätskurve 1 läßt sich zwar durch eine Vergleichsmessung die Zeit tl ermitteln, mit der man bei der Entschichtung zu dem Wert 4a auf der Intensitätskurve 1 gelangt und somit noch unter dem Almen-Wert für die Sättigungsgerade 3 bleibt, sodaß noch keine Verformung des Bauteils eintritt. Bei einer weiteren Entschichtung mit demselben Verfahren, bei dem wiederum die Entschichtungszeit tl aufgewendet wird, addieren sich die beiden Zeiten tl, wodurch auf der Intensitätskurve 1 der Wert 5 erreicht wird, der bereits wesentlich über der Sättigungsgeraden 3 liegt und bei dem mit bleibenden Verformungen des Bauteils zu rechnen ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Entschichtung kann mit Hilfe der anhand der Fig. 2 weiter unten beschriebenen Vorrichtung die Strahlintensitätskurve 2 ermittelt werden, die eine optimale Strahlwirkung darstellt. Bei dieser Kurve wird die Strahlintensität 4b erst nach der Zeit t2 erreicht. Die höhere Zeit, die hierbei zur Brzielung der gleichen Strahlintensität wie bei der Kurve 1 erforderlich ist, wird aber durch die wesentlich höheren Durchflußmengen bei dem erfindungsgemäß benutzten Schleuder rad ausgeglichen, wodurch die Abtragsleistung nicht nur gleich sondern sogar höher sein kann. Bei einer zweiten Entschichtung, welche die gleiche Zeit t2 beansprucht, wird somit auf der Intensitätskurve 2 der Wert 6 erreicht, der - ebenso wie bei weiteren Entschichtungen - noch nicht den Sättigungswert 3 erreicht.
• Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zum Entschichten von Lackbeschichtungen besteht aus einem Schleuderrad 10, das durch einen Hydraulikmotor 11, der mit Hydraulikleitungen 12 und 13 verbunden ist, angetrieben wird. Durch eine gegenüber dem Hydraulikmotor 11 angeordnete Zuleitung 14 wird ein Strahlmittel, deren Menge durch eine nicht dargestellte Zellenradschleuse gesteuert werden kann, dem Schleuder rad 10 zugeführt. Das vorzugsweise aus Kunststoff-Granulat bestehende Strahlmittel wird durch ein im Schleuder rad 10 eingebautes Schaufelrad 15 beschleunigt und gegen ein zu entschichtendes Bauteil 16, welches hier als eine Platte dargestellt ist, geschleudert. Die vom Schaufelrad 15 ausgehenden Strahlen 17 deuten das Strahlmittel an. Das hier dargestellte Schleuderrad 10 ist als tragbare Vorrichtung ausgeführt, die durch einen Arbeiter an Handgriffen 18 gehalten und somit in jeder erforderlichen Richtung gegen das Bauteil 16 gerichtet werden kann. Die Handgriffe haben Einrichtungen zur Steuerung der Strahlmittelmenge, die beispielsweise als Drehgriff 19 ausgeführt ist und zur Regulierung der Antriebsdrehzahlen des Hydraulikmotors, z.B. in Form eines Druckknopfes 20, womit die Abstrahlgeschwindigkeit zu regulieren ist. Um eine optimale Steuerung der Strahlwirkung durchzuführen, sind an dem Schleuder rad 10 eine Abstandsmeßeinrichtung 21, z.B. mit Ultraschall, eine Dickenmeßeinrichtung 22 für die Materialdicke des Bauteils 16 und ein Rechner 23 angebaut und miteinander verbunden. In dem Rechner 23 werden die Kennwerte für die Strahlintensität in Abhängigkeit der Almen-Werte entsprechend den Kurven 1 und 2 der Fig. 1 bei verschiedenen Durchsatzmengen und Abstrahlgeschwindigkeiten des Schleuderrades eingegeben. Bei der Entschichtung des Bauteils 16 wird durch Auswertung einer Dickenmessung im Rechner der Sättigungspunkt 3 ermittelt und danach die günstigste Strahlintensität und Entschichtungszeit ermittelt, die dem Punkt 4b in Fig.
• 1 entspricht. Der Rechner 23 hat eine nicht dargestellte Anzeigetafel, auf der in bekannter Weise der für die Einhaltung des Punktes 4b günstigste Abstand zwischen dem Schleuderradaustritt und dem Bauteil 16 angezeigt und laufend durch die Abstandsmeßeinrichtung 21 kontrolliert wird. Die Kontrolle kann z.B. in bekannter Weise durch das Aufleuchten von unterschiedlich gefärbten Lampen erfolgen. Bei einer vereinfachten Ausführungsform, wenn stets Bauteile 16 mit gleichen Materialdicken zu entschichten sind, kann die Dickenmeßeinrichtung 22 entfallen und es kann die Materialdicke vor der Entschichtung in den Rechner 23 eingespeichert wer- den oder der Arbeiter tastet die Materialdicke, die z.B. auf dem Bauteil 16 verzeichnet oder vercodet ist, mit Hilfe von nicht dargestellten Drucktasten in den Rechner ein.
• An Stelle der dargestellten mobilen Handausführung der Entschichtungsvorrichtung kann diese auch an einem automatischen Handhabungsgerät, wie z.B. an einen Industrieroboter angesetzt werden, dessen Bewegungsabläufe in bekannter Weise einprogrammiert sind. Diese vollautomatische Entschichtungsvorrichtung ist besonders bei der Entschichtung von gesundheitsgefährdenden Lackschichten zweckmäßig.

Claims (11)

1. Verfahren und Vorrichtung zum Entschichten von Lackbeschichtungen Patentansprüche 1. Verfahren zum Entschichten von auf Bauteilen aufgetragenen Lackbeschichtungen, insbesondere von Zweikomponenten-Beschichtungssystemen, mit Hilfe von auf das Bauteil zu richtenden Strahlmitteln, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß entsprechend der Materialdicke des zu entschichtenden Bauteils eine optimale Steuerung der Strahlwirkung durch Beeinflussung der Auftreffgeschwindigkeit des Strahlmittels, der Kontrolle des Abstandes des Strahlmittel-Austritts vom Bauteil, der Richtung und Durchsatzmenge des Strahlmittels und durch Berücksichtigen von Intensitätskennwerten für die beim Entschichten auftretenden Oberflächenspannungen vorgenommen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Beaufschlagen des Bauteils mit dem Strahlmittel manuell oder mit Hilfe einer automatischen Vorrichtung von einem hydraulisch angetriebenen Schleuderrad vorgenommen wird, dessen Durchsatzmenge und Abstrahlgeschwindigkeit gesteuert wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Parameter zur Steuerung der Strahlwirkung in einen Rechner eingespeichert werden und durch den Rechner mit Hilfe der eingespeicherten Daten und der in den Rechner eingegebenen Materialdicke des Bauteils ein entsprechend der Strahlintensität günstigster Abstand des Schleuderrades vom Bauteil sowie Abweichungen davon ermittelt und für eine elektronsiche Anzeige umgewandelt wird.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Materialdicke des zu entschichtenden Bauteils mit Ultraschall, kapazitiv oder induktiv gemessen und von dem jeweiligen Meßgerät direkt in den Rechner eingespeist wird.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Materialdicke des zu entschichtenden Bauteils auf dem Bauteil verzeichnet und vor der Entschichtung in den Rechner eingegeben wird.
6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auch bei mehreren Entschichtungen eine die Strahlwirkung kennzeichnende Intensitätskurve, die zugleich ein Maß für die im Bauteil auftretenden Oberflächenspannungen ist, unter einem durch die Materialdicke bedingten Sättigungsgrad an Oberflächenspannungen gehalten wird.
7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die in den Rechner einzugebenen Intensitätskennwerte zur Berücksichtigung der Oberflächenspannungen als Vergleichswerte in Almen dargestellt werden.
8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Strahlmittel Kunststoff-Granulat verwendet wird.
9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t durch ein manuell zu handhabendes oder automatisch zu verfahrendes Schleuderrad (10), das von einem Hydraulikmotor (11) angetrieben wird und mit einer gesteuerten Zufuhr des Strahlmittels (17) sowie mit Meßgeräten und Einrichtungen zur Steuerung der Strahlwirkung versehen ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß an Handgriffen (18) zum Betätigen des Schleuderrades (10) Einrichtungen (19, 20) zur Steuerung der Durchsatzmenge und Abstrahlgeschwindigkeit des Strahlmittels (17) angeordnet sind.
11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am Schleuderrad (10) oder an der Schleuderradführung Meßeinrichtungen (21, 22) zur Kontrolle des Abstandes des Schleuderradaustritts zum zu entschichtendem Bauteil (16), zur Dickenmessung des Bauteils (16) und ein Rechner (23) zum Einspeisen der Daten für die Steuerung der Strahlwirkung mit einer Anzeigetafel für vom Bauteil (16) einzuhaltenden Abstand angeordnet sind.