EP1264642B1 - Trocknungsverfahren für auf Bauteile applizierte Lackmaterialien und Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsverfahrens - Google Patents

Trocknungsverfahren für auf Bauteile applizierte Lackmaterialien und Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsverfahrens Download PDF

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EP1264642B1
EP1264642B1 EP20020011996 EP02011996A EP1264642B1 EP 1264642 B1 EP1264642 B1 EP 1264642B1 EP 20020011996 EP20020011996 EP 20020011996 EP 02011996 A EP02011996 A EP 02011996A EP 1264642 B1 EP1264642 B1 EP 1264642B1
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EP
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drying
nir
circulating
carried out
process step
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Sigrid Saulich
Andreas Reuthlinger
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Audi AG
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Audi AG
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0209—Multistage baking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • B05D3/0263—After-treatment with IR heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0406—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being air
    • B05D3/0413—Heating with air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the invention relates to a drying method for applied to components in particular on vehicle bodies or parts thereof paint materials according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing the drying method according to the preamble of claim 5, as disclosed in the document US-A-6,231,932.
  • a combined UV / IR curing is utilized.
  • the coating material to be cured is irradiated alternately with IR and UV radiation in several successive irradiation intervals.
  • Special UV-curable coating materials are required for this process.
  • Applications are preferred in refinishes.
  • a circulating air drying is not provided here.
  • a two-stage drying method is known (DE 195 03 775 C1), in which infrared emitters are used in the first drying stage, which contour matched in their arrangement to the shape of the object to be dried or by means of adjusting devices can be brought up to a small distance.
  • the heating and drying is carried out only to a certain degree of drying and then the object to be dried is conveyed in the longitudinal direction in a second dryer for the second drying stage, where then the further drying at a given object temperature with predominantly stationary infrared radiators until for complete drying of the paint.
  • a circulating air drying for curing is not provided Only before the first drying stage an intermediate evaporation is optionally provided using hot air at an elevated temperature as well as a blowing ring between the first dryer cubicle and the second dryer cubicle to a temperature reduction when passing through the intermediate area prevent.
  • a drying method for paint materials is known (DE 38 14 871 A1), in which only an infrared drying is used.
  • cleaning water is dried from the workpiece by means of an infrared drying with a radiation frequency in the near infrared (NIR).
  • NIR near infrared
  • the spray-painted workpiece is transferred to a kiln, on both sides of which several rows of NIR radiators are arranged.
  • the wavelength ranges are here in the near infrared at 1.0 to 4.0 microns.
  • For drying there is a change from low temperature to high temperature ranges.
  • a problem with such pure NIR drying is that hidden areas to which the NIR radiation does not directly impinge are only slightly heated and cured, so that this method can only be used for objects without hidden areas, in particular not for heavily structured vehicle bodies is.
  • a circulating air drying is carried out to a predetermined degree of cure of the paint material.
  • an infrared drying is subsequently carried out as near-infrared drying (NIR drying), with a radiation frequency in the near infrared (NIR) by means of at least one near-infrared radiator (NIR radiator) for a further increase the degree of cure in the radiation-accessible areas of the component after the circulating air drying.
  • NIR drying near-infrared drying
  • NIR radiator near-infrared radiator
  • This method achieves a degree of curing of the paint material that is analogous to the conventional pure air circulation drying method in all radiation-sensitive areas.
  • a corresponding early post-processing for example, a polishing of these radiation-sensitive areas, advantageously in the same manner as in the conventional pure air circulation drying possible.
  • these radiation-accessible regions in the irradiation region of the NIR emitters correspond to the visible outer skin surfaces, so that the paint material for post-processing has already advantageously cured optimally with smooth paint surfaces, especially in these viewing regions.
  • the process can be significantly reduced with existing drying systems investment and operating costs.
  • the combination of the circulating air drying with the NIR drying also partial hardening of the paint materials is guaranteed at the non-radiation areas, with the use of the upstream circulating air drying in conjunction with the post-drying effect by the NIR radiation universal use with different coating materials without the risk of blistering is given.
  • a wavelength range of 0.76 microns to 1.2 microns has been found to be particularly suitable for gentle NIR drying.
  • the drying process according to the invention can be used universally after each coating step, in particular after cathodic, filler, basecoat and clearcoat.
  • Particularly suitable lacquer systems are produced on a polyuretane basis.
  • a circulating air drying at 140 ° to perform when applying a 140 ° clearcoat in the first step, a circulating air drying at 140 ° to perform. If in a conventional single recirculating air drying a drying temperature of 30 min would be required, this time can be shortened to 1/3, so that in the first process step a circulating air drying of 10 min with an object temperature of 140 ° plus / minus 10 ° perform is.
  • the NIR drying then follows, in which temperatures on the substrate surface should occur in a range of minus 10 ° to plus 40 ° with respect to the circulating air temperature of 140 °.
  • the NIR drying is thus carried out at temperatures of 130 ° to 180 ° with a loading time of about 0.3 to 4.0 min.
  • the circulating-air drying according to the first method step takes place in a first drying booth.
  • the first drying booth is followed by a second drying booth in which the NIR drying takes place.
  • the components to be dried, in particular vehicle bodies are transported by suitable conveying means through the drying cabins. Depending on the circumstances, a continuous or discontinuous transport is possible.
  • Particularly good results with an effective use of energy are achieved with the features according to claim 6, by the NIR emitters are mounted for the second step on controllable adjusting devices, such that they contour adapted to the components to be dried in particular on vehicle bodies zoom down to a small distance are.
  • FIG. 1 schematically shows a temperature-time diagram of a drying method according to the invention for a 140 ° clear coat which can be applied to a vehicle body.
  • an NIR drying is subsequently then carried out for a time t 2 of, for example, 0.3 to 4 minutes, at which temperatures occur on the substrate surface that lie in a range of approximately 160 ° C., as shown in FIG 1 is again visible from the solid thick line.
  • the circulating-air drying can be carried out as the first method step with an object temperature of +/- 10 ° C., based on the object temperature of 140 ° C.
  • the NIR drying can also be carried out in a range from -10.degree. C. to + 40.degree. C., based on the circulating air temperature of 140.degree.
  • FIG. 2 schematically shows a construction of a device 2 according to the invention for carrying out the drying process, which has a first drying booth as circulating air drying booth 3 and a second drying booth as NIR drying booth 4.
  • the vehicle to be painted 5 can be promoted by the two drying cabins 3, 4, for example, with a conveyor not shown here.
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through the NIR drying booth, in which NIR radiators 6 are arranged, which are thus mounted on controllable adjusting devices which are not shown here in detail, so that they are contour-adapted to the vehicle bodies to be dried except for one small distance are approached.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Trocknungsverfahren für auf Bauteile insbesondere auf Fahrzeugkarosserien oder deren Teile applizierte Lackmaterialien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsverfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5, wie in der Schrift US-A-6 231 932 offenbart.
  • Bei herkömmlichen Lackierprozessen insbesondere im Fahrzeugbau, werden Lackiermaterialien wie KTL, Füller, Basislacke, Klarlacke, etc. verwendet, die bei Reaktionstemperaturen von ca. 80° (Basislack) bis zu ca. 200° (KTL) getrocknet werden müssen. Die dadurch entstehenden enormen Energiekosten sowie die Problematik der Online-Lackierung von Kunststoffbauteilen haben zu neueren Entwicklungen von Lackmaterialien geführt, die insgesamt bei geringeren Temperaturen von ca. 90° ausgehärtet werden. Damit sind jedoch in der Regel längere Trocknungszeiten verbunden, was zu Problemen bei bestehenden Lackieranlagen führen kann, die dafür nicht ausgelegt sind.
  • Insbesondere die hohen Temperaturen bei den herkömmlichen Trocknungsprozessen, die mit konventionellen Umluft-Trocknungen durchgeführt werden, sowie die langen Trocknungszeiten bei den neuen geplanten Niedertemperatur-Lackierverfahren führen dazu, Verfahren zur Verkürzung von Lacktrocknungsprozessen zu entwickeln. Bei kürzeren Lacktrocknungsprozessen ist generell eine Absenkung der Energiekosten möglich sowie die Umstellung auf Niedertemperatur-Lackierprozesse in vorhandenen Anlagen möglich, ohne dass Anpassungen an längere Trocknungszeiten durch längere Trockner erforderlich sind. Neben der konventionellen herkömmlichen und allgemein bekannten Umluft-Trocknung sind bereits mehrstufige Trocknungsverfahren in Verbindung mit unterschiedlichen Wärmequellen bekannt:
  • In einem bekannten Trocknungsverfahren (DE 198 57 940 C1) wird eine kombinierte UV/IR-Härtung ausgenutzt. Dazu wird das auszuhärtende Lackmaterial in mehreren aufeinanderfolgenden Bestrahlungsintervallen mit IR- und mit UV-Strahlung abwechselnd bestrahlt. Für dieses Verfahren sind spezielle mittels UV-Strahlung härtbare Lackmaterialien erforderlich. Anwendungen liegen bevorzugt bei Reparaturlackierungen. Eine Umluft-Trocknung ist hier nicht vorgesehen.
  • Weiter ist ein zweistufiges Trocknungsverfahren bekannt (DE 195 03 775 C1), bei dem in der ersten Trocknungsstufe Infrarot-Strahler verwendet werden, die in ihrer Anordnung an die Form des zu trocknenden Gegenstands konturenangepaßt bzw. mittels Stellvorrichtungen bis auf einen geringen Abstand heranbringbar sind. In der ersten Trocknungsstufe wird die Aufheizung und Trocknung nur bis zu einem gewissen Trocknungsgrad durchgeführt und anschließend wird der zu trocknende Gegenstand in Längsrichtung in eine zweite Trocknerkabine für die zweite Trocknungsstufe gefördert, wo dann die weitere Trocknung bei vorgegebener Objekttemperatur mit überwiegend stationären Infrarot-Strahlern bis zur vollständigen Trocknung des Lacks erfolgt. Eine Umluft-Trocknung zur Aushärtung ist nicht vorgesehen Lediglich vor der ersten Trocknungsstufe ist eine Zwischenabdunstung ggf. unter Einsatz von Warmluft bei einer erhöhten Temperatur vorgesehen ebenso wie ein Blasring zwischen der ersten Trocknerkabine und der zweiten Trocknerkabine, um eine Temperaturabsenkung beim Durchgang durch den Zwischenbereich zu verhindern.
  • Weiter ist ein Trocknungsverfahren für Lackmaterialien bekannt (DE 38 14 871 A1), bei dem ausschließlich eine Infrarot-Trocknung eingesetzt ist. In einem ersten Schritt wird mittels einer Infrarot-Trocknung mit einer Strahlungsfrequenz im Nahen-Infrarot (NIR) Reinigungswasser vom Werkstück getrocknet. Nach einer Spritzlackierzone wird das spritzlackierte Werkstück in einen Brennofen überführt, an dessen beiden Seiten mehrere Reihen von NIR-Strahlern angeordnet sind. Die Wellenlängenbereiche liegen hier im Nahen-Infrarot bei 1,0 bis 4,0 µm. Zur Trocknung erfolgt ein Wechsel von Niedertemperatur- und Hochtemperaturbereichen. Ein Problem bei solchen reinen NIR-Trocknungen besteht darin, dass verdeckte Bereiche, auf die die NIR-Strahlung nicht unmittelbar auftrifft, nur wenig erwärmt und ausgehärtet werden, so dass dieses Verfahren nur für Objekte ohne verdeckte Bereiche, insbesondere nicht für stark strukturierte Fahrzeugkarosserien einsetzbar ist.
  • Weiter ist ein gattungsgemäßes zweistufiges Trocknungsverfahren unter Einsatz einer Infrarot-Trocknung und einer Umluft-Trocknung bekannt (DE 43 36 856 A1). Wichtig für die Lacktrocknung soll hierbei sein, dass in einer Aufheizzeit nur Infrarot-Strahler eingesetzt werden und keine Umluft-Trocknung erfolgt. Erst in der sich nach der Aufheizzeit anschließenden Haltezeit kann eine Trocknung durch Umluft alleine oder in Kombination mit Infrarot-Heizern oder eine reine Infrarot-Heizung stattfinden. Beispielsweise soll hier in der Aufheizzeit eine Trocknungstemperatur von 150° in maximal 6 min erreicht werden, entsprechend einer Aufheizung von ca. 20°/min. Eine solche extrem kurze Aufheizzeit kann zu Blasenbildungen und damit einem unbefriedigendem Lackierergebnis führen. Allenfalls sind solche kurzen extremen Aufheizzeiten nur in Verbindung mit den angegebenen speziellen Lackmaterialien beherrschbar, so dass dieses bekannte Verfahren nur beschränkt und nicht bei allen Lackierprozessen universell einsetzbar ist. Angaben über die verwendeten Wellenlängen bei der Infrarot-Aufheizung sind hier nicht gemacht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trocknungsverfahren vorzuschlagen, mit dem relativ kurze Trocknungszeiten erreichbar sind und das universell zur Erzielung optimal glatter Lackoberflächen einsetzbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Trocknungsverfahrens bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird hinsichtlich des Trocknungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Nach einer Applikation des Lackmaterials und einem Ablüften vorzugsweise bei Raumtemperatur, wird in einem ersten Verfahrensschritt eine Umluft-Trocknung bis zu einem vorbestimmten Aushärtungsgrad des Lackmaterials durchgeführt.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt wird nachfolgend eine Infrarot-Trocknung als Nahe-Infrarot-Trocknung (NIR-Trocknung) durchgeführt, mit einer Strahlungsfrequenz im Nahen-Infrarot (NIR) mittels wenigstens eines Nahen-Infrarot-Strahlers (NIR-Strahlers) für eine weitere Erhöhung des Aushärtungsgrades in den strahlenzugänglichen Bereichen des Bauteils nach der Umluft-Trocknung.
  • Mit diesem Verfahren wird ein zum konventionellen reinen Umluft-Trocknungsverfahren analoger Aushärtungsgrad des Lackmaterials bei allen strahlenzugänglichen Bereichen erreicht. Somit ist eine entsprechend frühe Nachbearbeitung, beispielsweise ein Polieren dieser strahlenzugänglichen Bereiche, in gleicher Weise wie bei der konventionellen reinen Umluft-Trocknung vorteilhaft möglich. Bei Fahrzeugkarosserien entsprechen diese strahlenzugänglichen Bereiche im Bestrahlungsbereich der NIR-Strahler den sichtbaren Außenhautflächen, so dass vorteilhaft gerade in diesen Sichtbereichen das Lackmaterial für eine Nachbearbeitung bereits optimal mit glatten Lackoberflächen ausgehärtet ist. Bei den Bereichen, die nicht strahlenzugänglich sind, erhält man zwar nur einen geringeren Aushärtungsgrad im wesentlichen durch die Umluft-Trocknung im ersten Verfahrensschritt. Dies ist jedoch nicht kritisch, da die nicht strahlenzugänglichen Bereichen auch keine Sichtbereiche sind und damit u. U. weniger optimale Lackoberflächen und/oder eine spätere Nachbearbeitung zugunsten reduzierter Trocknungszeiten tolerierbar sind und am fertigen Fahrzeug im Sichtbereich nicht in Erscheinung treten.
  • Insgesamt können mit dem Verfahren bei bestehenden Trocknungsanlagen Investitions- und Betriebskosten erheblich reduziert werden. Durch die Kombination der Umluft-Trocknung mit der NIR-Trocknung wird auch eine Teilaushärtung der Lackmaterialien an den für die Strahlung nicht zugänglichen Bereichen garantiert, wobei durch die vorgeschaltete Umluft-Trocknung in Verbindung mit dem Nachtrocknungseffekt durch die NIR-Strahlung ein universeller Einsatz auch mit unterschiedlichen Lackiermaterialien ohne die Gefahr einer Blasenbildung gegeben ist.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt nach Anspruch 2 ist eine nachträgliche Härtung bei Raumtemperatur für eine vollkommene Aushärtung von verdeckten Bereichen auszuführen, die im zweiten Verfahrensschritt von der NIR-Strahlung nicht erreicht worden sind.
  • Gemäß Anspruch 3 hat sich für eine schonende NIR-Trocknung ein Wellenlängenbereich von 0,76 µm bis 1,2 µm als besonders geeignet erwiesen.
  • Das erfindungsgemäße Trocknungsverfahren ist nach Anspruch 4 universell nach jedem Lackierschritt insbesondere nach KTL, Füller, Basislack und Klarlack verwendbar. Besonders geeignete Lacksysteme sind dazu auf Polyuretan-Basis hergestellt.
  • In einem konkreten Beispiel ist bei der Applikation eines 140°-Klarlacks im ersten Verfahrensschritt eine Umluft-Trocknung bei 140° durchzuführen. Wenn bei einer konventionellen alleinigen Umluft-Trocknung eine Trocknungstemperatur von 30 min benötigt würde, kann diese Zeit auf 1/3 abgekürzt werden, so dass im ersten Verfahrensschritt eine Umluft-Trocknung von 10 min mit einer Objekttemperatur von 140° plus/minus 10° durchzuführen ist.
  • Im zweiten Verfahrensschritt schließt sich dann die NIR-Trocknung an, bei der Temperaturen auf der Substratoberfläche auftreten sollen in einem Bereich von minus 10° bis plus 40° bezogen auf die Umlufttemperatur von 140°. Die NIR-Trocknung erfolgt somit bei Temperaturen von 130° bis 180° mit einer Belastungszeit von ca. 0,3 bis 4,0 min.
  • Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
  • Gemäß Anspruch 5 erfolgt in einer ersten Trocknungskabine die Umluft-Trocknung gemäß dem ersten Verfahrensschritt. An die erste Trocknungskabine schließt sich eine zweite Trocknungskabine an, in der die NIR-Trocknung erfolgt. Die zu trocknenden Bauteile, insbesondere Fahrzeugkarossen, werden durch geeignete Fördermittel durch die Trocknungskabinen transportiert. Je nach den Gegebenheiten ist dabei ein kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Transport möglich. Besonders gute Ergebnisse bei einem effektiven Energieeinsatz werden mit den Merkmalen nach Anspruch 6 erreicht, indem die NIR-Strahler für den zweiten Verfahrensschritt auf steuerbaren Stellvorrichtungen angebracht sind, dergestalt, dass sie konturenangepasst an die zu trocknenden Bauteile insbesondere an Fahrzeugkarosserien bis auf einen geringen Abstand heranbringbar sind.
  • Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein schematisches Temperatur-Zeitdiagramm eines erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens,
    Fig. 2
    eine schematische Prinzipdarstellung einer Trocknungsvorrichtung,
    Fig. 3
    eine schematische Frontansicht einer NIR-Trocknungskabine, und
    Fig. 4
    eine schematische Seitenansicht der NIR-Trocknungskabine der Fig. 3.
  • In der Fig. 1 ist schematisch ein Temperatur-Zeit-Diagramm eines erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens für einen auf eine Fahrzeugkarosserie applizierbaren 140°-Klarlack gezeigt.
  • Wie aus diesem Diagramm entnommen werden kann, wird in einem ersten Verfahrensschritt für eine Zeit t1 von z.B. ca. 10 min eine Umluft-Trocknung bis zu einem vorbestimmten Aushärtungsgrad des Klarlacks mit einer Objekttemperatur von 140°C durchgeführt, wie dies im Diagramm mit der durchgezogenen dicken schwarzen Linie dargestellt ist.
  • Im zweiten Verfahrensschritt wird anschließend dann eine NIR-Trocknung für eine Zeit t2 von z.B. 0,3 bis 4 min durchgeführt, bei der auf der Substratoberfläche Temperaturen auftreten, die in einem Bereich von ca. 160°C liegen, wie dies in der Fig. 1 ebenfalls wieder aus der durchgezogenen dicken Linie ersichtlich ist.
  • Wie dies in der Fig. 1 strichliert eingezeichnet ist, kann die Umluft-Trocknung als erster Verfahrensschritt dabei mit einer Objekttemperatur von +/- 10°C bezogen auf die Objekttemperatur von 140°C durchgeführt werden. Wie dies in der Fig. 1 weiter strichliert dargestellt ist, kann auch die NIR-Trocknung in einem Bereich von - 10°C bis + 40°C bezogen auf die Umlufttemperatur von 140°C durchgeführt werden.
  • Bei der NIR-Trocknung werden dabei z.B. Wellenlängenbereiche von 0,76 µm bis 1,2 µm verwendet.
  • Mit einer derartigen Verfahrensführung kann im ersten Verfahrensschritt eine Umluft-Trocknung mit einer minimalen Belastungszeit von in etwa einem Drittel der Zeit erfolgen, welche bei einer herkömmlichen alleinigen Umluft-Trocknung ohne den zweiten Verfahrensschritt erforderlich wäre. Dies ist im Diagramm der Fig. 1 durch den Pfeil 1 schematisch und lediglich beispielhaft dargestellt.
  • In der Fig. 2 ist schematisch ein Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Durchführung des Trocknungsverfahrens gezeigt, das eine erste Trocknungskabine als Umluft-Trocknungskabine 3 und eine zweite Trocknungskabine als NIR-Trocknungskabine 4 aufweist. Das zu lackierende Fahrzeug 5 kann dabei z.B. mit einer hier nicht näher dargestellten Fördereinrichtung durch die beiden Trocknungskabinen 3, 4 gefördert werden.
  • In der Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt durch die NIR-Trocknungskabine gezeigt, in der NIR-Strahler 6 angeordnet sind, die so auf steuerbaren und hier nicht im Detail dargestellten Stellvorrichtungen aufgebracht sind, dass sie konturangepasst an die zu trocknenden Fahrzeugkarosserien bis auf einen geringen Abstand heranfahrbar sind.
  • In der Darstellung der Fig. 4 ist schließlich eine Seitenansicht der Darstellung der Fig. 3 gezeigt.

Claims (6)

  1. Trocknungsverfahren für auf Bauteile, insbesondere auf Fahrzeugkarosserien oder deren Teile applizierte Lackmaterialien, wobei nach einer Applikation des Lackmaterials und einem Ablüften das Trocknungsverfahren zweistufig unter Einsatz einer Umluft-Trocknung und einer Infrarot-Trocknung durchgeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfiahrensschritte:
    a) zunächst erfolgt die Umluft-Trocknung bis zu einem vorbestimmten Teilaushärtungsgrad des Lackmaterials, wobei dieses für eine Nachbearbeitung, insbesondere ein Polieren noch nicht geeignet ist, jedoch mit wenigstens einer Belastungszeit (t1) von einem Drittel der Zeit, welche bei einer herkömmlichen alleinigen Umluft-Trocknung ohne Verfahrensschritt (b) erforderlich wäre, wobei während der Umluft-Trocknung eine Umluft-Trocknungstemperatur gefahren wird, die analog bei einer herkömmlichen alleinigen Umluft-Trocknung verwendet wird, und
    b) nachfolgend erfolgt die lnfrarot-Trocknung als Nahe-Infrarot-Trocknung (NIR-Trocknung) mit einer Strahlungsfrequenz im nahen Infrarot (NIR) mittels wenigstens eines Nahen-Infrarot-Strahlers (NIR-Strahlers) für eine weitere Erhöhung des Aushärtungsgrades in den strahlenzugänglichen Bereichen des Bauteils mit einer Belastungszeit (t2) von 0,3 bis 4 min, wobei die Oberflächentemperatur in einem Bereich von minus 10° bis plus 40° bezogen auf die Umluft-Trocknungstemperatur gehalten wird.
  2. Trocknungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Verfahrensschritt:
    c) dass eine nachträgliche Härtung bei Raumtemperatur, insbesondere als Feuchtigkeitshärtung für eine vollkommene Aushärtung von verdeckten Bereichen, die im Verfahrensschritt (b) von der NIR-Strahlung nicht erreicht worden sind.
  3. Trocknungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass bei der NIR-Trocknung Wellenlängen im Bereich von 0,76 µm bis 1,2 µm verwendet werden.
  4. Trocknungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trocknungsverfahren nach jedem Lackierschritt angewendet wird und geeignete Lacksysteme insbesondere auf Polyurethan-Basis verwendet werden.
  5. Vorrichtung zur Durchführung eines Trocknungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    mit wenigstens zwei Trocknungskabinen (3, 4), wobei die zu trocknenden Bauteile, insbesondere Fahrzeugkarosserien (5) durch Fördermittel selbständig durch die Trocknungskabinen (3, 4) transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass in einer ersten Trocknungskabine (3) durch dort angebrachte Umluft-Trocknungsmittel nur die Umluft- Trocknung gemäß Verfahrensschritt (a) erfolgt und in einer an der ersten Trocknungskabine (3) anschließenden zweiten Trocknungskabine (4) nur NIR-Strahler (6) angeordnet sind und die NIR-Trocknung gemäß Verfahrensschritt (b) erfolgt, und
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    dass NIR-Strahler (6) für den Verfahrensschritt (b) auf steuerbaren Stellvorrichtungen dergestalt angebracht sind, dass sie konturenangepasst an die zu trocknenden Bauteile, insbesondere an Fahrzeugkarosserien (5) bis auf einen geringen Abstand heranbringbar sind.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7473444B2 (en) 2002-01-21 2009-01-06 Kansai Paint Co., Ltd. Method of forming coating film
DE10326191B3 (de) * 2003-06-06 2005-02-03 Daimlerchrysler Ag Trocknung von lackierten Oberflächen
EP1649229B1 (de) * 2003-07-24 2011-04-27 Eisenmann AG Vorrichtung zur aushärtung einer aus einem material, das unter elektromagnetischer strahlung aushärtet, insbesondere aus einem uv-lack oder aus einem thermisch aushärtenden lack, bestehenden beschichtung eines gegenstandes
DE102004023539A1 (de) * 2003-07-24 2005-03-03 EISENMANN Maschinenbau KG (Komplementär: Eisenmann-Stiftung) Vorrichtung zur Aushärtung einer aus einem Material, das unter elektromagnetischer Strahlung aushärtet, insbesondere aus einem UV-Lack oder aus einem thermisch aushärtenden Lack, bestehenden Beschichtung eines Gegenstandes
EP1651918B1 (de) * 2003-07-24 2012-12-19 Eisenmann AG Vorrichtung zur aushärtung einer aus einem material, das unter elektromagnetischer strahlung aushärtet, insbesondere aus einem uv-lack oder aus einem thermisch aushärtenden lack, bestehenden beschichtung eines gegenstandes
DE102004023537B4 (de) * 2003-07-24 2007-12-27 Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Aushärtung einer aus einem Material, das unter elektromagnetischer Strahlung aushärtet, insbesondere aus einem UV-Lack oder aus einem thermisch aushärtenden Lack, bestehenden Beschichtung eines Gegenstandes
CN103008204B (zh) * 2013-01-11 2014-09-10 伟通工业设备（江苏）有限公司 一种前大灯冷胶干燥炉
US11619399B1 (en) * 2021-09-22 2023-04-04 William H. White Systems and methods for direct use of solar energy

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943447A (en) * 1986-09-08 1990-07-24 Bgk Finishing Systems, Inc. Automotive coating treating process
US5323485A (en) * 1991-08-29 1994-06-21 Abb Flakt, Inc. Paint baking oven having a bring-up zone utilizing short and medium wave infrared lamps
DE4336856A1 (de) * 1993-10-28 1995-05-04 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Trocknen von Automobillacken
DE19503775C1 (de) * 1995-02-04 1996-03-14 Burkamp En Und Anlagentechnik Verfahren zur Trocknung von Lacken mittels Infrarotstrahlern
DE19628831A1 (de) * 1996-07-17 1998-01-22 Basf Lacke & Farben Labortrockner
DE19913442C2 (de) * 1999-03-25 2002-10-31 Herberts Gmbh & Co Kg Verfahren zur Lackierung von Fahrzeugkarossen oder deren Teilen
US6231932B1 (en) * 1999-05-26 2001-05-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Processes for drying topcoats and multicomponent composite coatings on metal and polymeric substrates

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