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Verfahren zum Spritzen thermisch härtbärer Kunstharzlacke Es ist .bekannt,
gegen Korrosionserscheinungen schützende Überzüge auf insbesondere metallischen
ortsfesten oder großflächigen Werkstücken dadurch herzustellen, daß man das Spritzgut
unter Verwendung von elektrisch heizbaren Spritzpistolen, -welche eine Umhüllung
des Spritzgutstrahls mit einem F lammenmanteil ermöglichest, aus dem elektrisch
beheizten Behälter und einem sich an diesen anschließenden; ebenfalls elektrisch
beheizten Düsenweg, mittels Trei@bgas«irkung in .das Innere der Mantel- oder Röhrenflamme
befördert; die Flamme wurde dabei an der Düsenmündung von einer brennbaren Gasmischung
gespeist, und aus dem Flammeninnern gelangte das - zerstäubende Spritzgut auf die
Behandlungsstelle.
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Als Spritzgut benutzte man bisher trocknende Öle, flüchtige Lösungsmittel,
Harze, auch Kunstharze und .auch Pigmente enthaltende Anstrichmittel. Anstrichmittel
lediglich aus in fliic@htigenLösungsmitteln gelösten, thermisch härtbaren Kunstharzen
hat man dagegen als Spritzlacke nicht verwendet, weil die Ansicht bestand, -daß
es nötig sei, den Lösungsmittelanteil in bezug zu den anderen :Aischbestandteilen
gewichtsmäßigüberwiegen zu lassen, um das Spritzgut überhaupt genügend fließflüssig
zu halten. Nur so glaubte man einen dünnschichtigen Überzug auf denn zu lackierenden
Werkstück herstellen zu können.
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Versuche beim Spritzen von Anstrichmitteln aus Standölen, Kunstharzen
und flüchtigenLösungsmitteln hatten gelehrt, daß schön bei einem Gewichtsverhältnis
von ioo Anteilen der Lösungsmittel zu den anderen Anstrichmittelbestand'teilen die
überzugsschicht kaum noch in der erwünschten, geringstmöglichen Stärke erhalten
werden konnte.
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Abgesehen nun von der durch solch hohe Mischanteile an flüchtigen
Auflösungsmitteln sehr gesteigerten Kostenhöhe in der Herstellung der Überzüge ergaben
sich dabei folgende technische Nachteile.
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° Meist verbrannte auch unter Benutzung einer Röhrenflamme als Ummantelung
des Spritzgutstrahls die größte Menge des
Lösungsmittelanteils im
Spritzgut bereits auf dem Wege von der Düsenmündung bis zur Auftreffstelle; flenn
die leicht flüchtigen Dämpfedes Lösungsmittels konntenauch durch die Expansionskälte
-des Treibmittels für das Ausgangsgut nicht genügend kühl gehalten werden, um bei
ihrer Berührung mit den Innenflächen der Röhrenflamme nicht sofort zW. Entzündung
zu gelangen. Gelang es aber* wirklich, durch Regelung der Menge und des Drucks der
Speisegasmischung die Flammentemperatur so weit herabzumindern, daß die Lösungsmittel
nur zu einem geringeren Teil verbrannten, das Spritzgut also noch in leicht fließbarem
Zustand auf die Auftreffstelle gelangte, so hing der Erfolg einer brauchbaren, wenn
auch nicht genügend dünnen überzugsschicht noch davon ab, daß das dem Auftreffen
der zerstäubten Spritzgutteilchen folgende Härten den Überzugs erst vorgenommen
wurde, nachdem inzwischen auf der Gberzugsoberfläche eine völlige Verdunstung der
restlich vorhandenen Lösungsmittelanteile eingetreten war. Geschah das nicht, wurde
also zwischen die Vorgänge des _%#uftreff ens des Spritzgutes auf der Arbeitsstelle
und des doch ebenfalls nur durch Erliitzen der Überzugsschicht erfolgenden Härteas
der letzteren keine Arbeitspause eingelegt, dann verbrannten durch die gegen die
Überzugsfläclie gerichtete, besonders heiße Spitze der Härtungsflamme nicht nur
die flüchtigen Restbestandteile des Lösungsmittels im Überzug, sondern es zersetzen
sich auch dessen Kunst@harzanteile. DerartigeÜberzü7e waren technisch .unbrauchbar.
Durch das Tinlegen von Arbeitspausen nahm aber das Härten viel zu lange Zeit in
Anspruch, weil jetzt nicht nur die inzwischen erkaltete Überzugsstelle, sondern
auch die unter ihr liegenden Metallteile erst genügend hoch aufgeheizt werden .mußten,
bis sie die zum Härten nötige Temperatur erhielten.
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Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der überraschenden Erkenntnis,
.daß sich die geschilderten Nachteile vermeiden lassen, wenn man als Spritzgut nicht
Mischungen von Ölen oder Naturharzen mit Kunstliarzanteilen und flüchtigen Lösungsmitteln
für beide Stoffe, sondern ausschließlich Lacke aus Kunstharzen verwendet, die jedoch
nur eine bis auf 2o bis 25 Hundertstel Gewichtsanteile des Kunstharzes herabgesetzte
Menge flüchtiger Lösungsmittelanteile enthalten.. Bei dieser Zusammensetzung des
aus dem elek= Irisch vorbeheizten Behälter kommenden und dem elektrisch vorbeheizten
Verbindungsweg des letzteren mit der Düsenmündung zugeführten Spritzgutes tritt
im Innern der den Spritzstrahl ummantelnden Röhrenflamme bereits ein so ausreichend
fließfähiger Zustand des Spritzgutes ein, daß er zur Zerreißung in kleinste Teile
und somit auch zur Bildung einer genügend dünnen Überzugsschicht genügt. Die Expansionskälte
des Treibgases mindert diese Fließflüssigkeit nicht, weil das Treibgas, bevor es
expandiert, auf dem Verbindungswege zwischen dem elektrisch erhitz-: ten Behälter
zur Düsenwandung ja ebenfalls mit erwärmt wird. Diese Vorwärtnung des Treibgases
gleicht die dann folgernde Expansierungskälte aus. Man kann daher auf der Flugstrecke
vom Düsenmund zur Auftreffstelle eine Aufheizung des Spritzgutes rlurcii die Wärine
vornehmen, welche die Röhrenflamme auf den Spritzgutstrahl ausübt, und der Grad
dieser Aufheizung reicht auch hin, um den Härtungsprozeß auf die feinen Spritzgutteilchen
schon einzuleiten. Ist das aber geschehen, so kann das naclifol,gende Durcliliärten
in unmittelbarem Anschluß, also im gleichen Arbeitszuge an ein Gerichtetbleiben
des Spritzstrahls gegen die Arbeitsstelle, geschehen. Dazu ist nur nötig, die Spritzgutzufuhr
abzustellen und bei aufrechterhaltenem Treibgasstrahl sowie bei aufrechterhaltener
Röhrenflamme den Überzug, welcher sich aus den feinst zerrissenen Spritzguttei:lchen
in örtlich begrenztem Umfang gebildet hat, einige Sekunden lang der Einwirkung der
Flammenhitze und des Treibgasstrahls auszusetzen. Hierauf wird die Zufuhr des Spritzguts
wiederhergestellt und die benachbarte Werkstückstelle in gleicher Weise bearbeitet
und auf diese Weise fortgefahren, bis das Werkstück fertig lackiert und der Lackfilm
durchgehärtet ist.
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Als Lösungsmittel können z. ß. Benzol, Xylol und Toluol verwendet
werden, welche im Bedarfsfalle in ebenfalls bekannter Weise mit Essigäther, Tetrachlorkohlenstoff
oder mit Trichloräthylen verschnitten werden.
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Es hat sich gezeigt, daß die thermisch hartbaren Kunstharzlacke, gleichviel
ob sie auf Phthalsäure-, Fettsäurebasis oder Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten
aufgebaut sind. r denen im Bedarfsfalle natürlich auch Pigmente zugesetzt werden
können, auch wenn sie nur mit 2o bis 25 Gewichtsanteilen Lösungsmitteln enthalten,
sich nach genügend weit getriebener elektrischer Vorerhitzung in der Spritzpistole
anders verhalten, als wenn sie-mit trocknenden Ölen bzw. Naturharzen versetzt sind.
Nicht nur ist ihre Fließbarkeit eine wesentlich größere, sondern sie erhärten, in
hauchdünner Schicht aufgebracht, auch viel schneller auf der Unterlage. Zum Trockenwerden
auf der Überzugsstelle gebraucht ein Lack aus 1liscliungen von trocknenden Ölen,
Naturharzen und Kunstharzanteilen mindestens ebenso viele Minuten wie eine Kunstharzlösuna
an Sekunden und der
erstere Lack mindestens das Vierfache an Lösungsmitteln
wieder letztere. Es kann sogar unter Umständen nötig sein, .der Kunstharzlösung
erfindungsgemäßer Zusammenstellung härtungsverzögernde Mittel, wie z. B. Äthylglykol,
beizumischen, um das Aushärten auf der Überzugsstelle um einige Sekunden zu verzögern.
Voraussetzung ist allerdings, .daß auf der Flugstrecke vom Düsenmund zur Auftreffstelle
durch Regelung der innerhalb der Röhrenflamme befindlichen Durchgangszone nur eine
die Härtung Tier Kunstharzanteile bloß einleitende Temperatur erzielt wird. Ist
sie nicht genügend hoch, dann verzögert sich der nachfolgende Du.rchhärtungsvorgang
des >Überzugs möglicherweise wieder zu lange; bei zu hoher Erhitzung dieser Zone
bildet sich infolge Mitverbrennung zu großer Anteile des Lösungsmittels kein geschlossener,
sondern ein poröser und uribrauchbarer Überzug.
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Mit einer Regelung lediglich der Menge und Spannung des zur Speisung
der Röhrenflamme dienenden Brenngases oder Luftgemisches kommt man nicht aus. Es
ist zunächst zu beachten, daß infolge ungleichen Aufbaues der zur Verwendung kommenden
Kunstharze, also bei Verschiedenheiten ihrer dem Verspritzen entgegengesetzten Trägheitszustände,
sowohl der Druck wie die Menge .des zur Zerstäubung des Massestrahls benutzten Treibgases,
als welches praktisch ausnahmslos Preßluft in Betracht kommt, für sich geregelt
werden muß. DieseRegelung darf nicht durch. pneumatische Einflüsse der Röhrenflamme
gestört werden. Daher schei-,det vor,allem eine Maßnahme aus, die Treibmittel--(Preßluft)
Zufuhr etwa durch Abzweigung einer Teilmenge zur Herstellung eines Brenngas-Luft-Gemisches
für die Speisurngder Röhrenflamme auszunutzen. Die zur Flammenspeisung benötigte
Frischluft muß vielmehr unmittelbar der Außenatmosphäre entnommen oder zusätzlich
dem Brenngas in Form von Preßluft durch einen mit Regler versehenen, vom Treibmittel
unabhängigen Zufuhrweg zugeführt werden.