EP1690602A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche sowie Werkstück mit einer strukturierten Lackoberfläche - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche sowie Werkstück mit einer strukturierten Lackoberfläche Download PDF

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Publication number
EP1690602A1
EP1690602A1 EP06002353A EP06002353A EP1690602A1 EP 1690602 A1 EP1690602 A1 EP 1690602A1 EP 06002353 A EP06002353 A EP 06002353A EP 06002353 A EP06002353 A EP 06002353A EP 1690602 A1 EP1690602 A1 EP 1690602A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiation
lacquer layer
layer
film
structured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06002353A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raimund Hagspiel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fritz Egger GmbH and Co OG
Original Assignee
Fritz Egger GmbH and Co OG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fritz Egger GmbH and Co OG filed Critical Fritz Egger GmbH and Co OG
Publication of EP1690602A1 publication Critical patent/EP1690602A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/40—Distributing applied liquids or other fluent materials by members moving relatively to surface
    • 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
    • B05D3/06—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 radiation
    • B05D3/061—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 radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • 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
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/061—Special surface effect
    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/40—Distributing applied liquids or other fluent materials by members moving relatively to surface
    • B05D1/42—Distributing applied liquids or other fluent materials by members moving relatively to surface by non-rotary members

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a structured lacquer surface on a workpiece and to a workpiece having a structured surface.
  • a structured surface is to be understood below as meaning that a desired structure is introduced into the outer lacquer layer during production of the lacquer surface, which has a height profile relative to the lacquered surface with depressions and elevations.
  • a desired structure is introduced into the outer lacquer layer during production of the lacquer surface, which has a height profile relative to the lacquered surface with depressions and elevations.
  • Examples of such a structure are the pore structure of a wood grain or the rough surface of a stone surface, which are to be imitated with the paint layer.
  • the underlying decoration is formed with a matching pattern to the surface structure, so that the corresponding surface is imitated in a preferred manner, both optically and haptically.
  • a disadvantage of the aforementioned mechanical method is that the structures, for example a pore structure, partially regress during the subsequent time, i. the original depth of the structure is partly lost again. Furthermore, significant pressures are required to impress the structure. This can also lead to a crushing and partial destruction of the paint structure. Likewise, during embossing, because of the high pressures to be applied, partial deflection of the embossing tool, for example an embossing roll, may occur so that the structure is formed more strongly at the edges than in the middle of the application area of the embossing tool. Finally, the processing speed is low with a feed of 5 to 20 m / min compared to the coating speeds.
  • a paint-repellent liquid is applied in front of the last UV lacquer layer, that is to say a layer of a lacquer curable by UV light, with the aid of a tool, for example an engraved roll.
  • This liquid ensures that the subsequently applied UV varnish breaks apart at these points.
  • a three-dimensional structure is deliberately created in the surface.
  • a disadvantage of this method is that at the points of the order of the paint-repellent liquid, the UV lacquer layer is burst and thus can not ensure the protection of the underlying lacquer layers or other layers. In sections where one Significant proportion of the UV lacquer layer has been affected, thus surface defects can occur, which arise because of the lesser or lack of protection. In addition, only a fuzzy structure can be created with the described chemical process. Another disadvantage is that a constant consumption of chemicals is associated with the practice of this process.
  • the present invention is based on the technical problem of further improving the method and the device of the aforementioned type. Likewise, the technical problem is to specify a workpiece having an improved paint surface with a surface structure.
  • the method according to the invention represents a mechanical method in which the outer lacquer layer is already provided with the surface structure in at least partially liquid state, ie before complete curing. The at least partial curing takes place in the period in which the outer lacquer layer is still in contact with the structured printing device. Only then is the printing device detached, so that the surface structure remains in the at least partially cured outer lacquer layer.
  • An advantage of this method is that the surface structure is still impressed during the wet phase of the outer lacquer layer, so that the liquid lacquer can be distributed so that after curing a substantially uniform density distribution remains within the structured lacquer layer.
  • Another advantage is that the crosslinking of the paint during curing is not disturbed or disturbed subsequently. Because the paint cures in the mold from, in which he should later remain. Because a subsequent change in the surface can be omitted.
  • the structure depth can be chosen so that even in the areas of the wells a minimum thickness of the outer lacquer layer remains, so that the underlying lacquer structure or underlying coating made of a different material or the underlying substrate completely protected by the outer lacquer layer is.
  • a workpiece is understood to be coated with a paint layer workpiece.
  • a preferred example of application are panels, in particular floor panels, or furniture parts.
  • the material of the workpiece may be a wood material (chipboard, medium-density fiberboard (MDF), high-density fiberboard (HDF), Oriented Strand Board (OSB), hardboard, etc.), a plastic or a metallic material.
  • the workpiece may moreover be a planar component, in particular a plate or a panel, or an arbitrarily three-dimensionally configured component. In any case, one of the surfaces of the workpiece should be coated with a textured paint surface.
  • the outer lacquer layer is applied as at least partially transparent lacquer in the cured state.
  • the optical pattern of the decoration coincides with the surface structure To achieve as accurate as possible imitation of the illustrated pattern, such as a wooden surface.
  • the outer lacquer layer is also possible to apply the outer lacquer layer as a coloring lacquer.
  • the surface structure is embossed in the same lacquer layer, which also shows the optical pattern, so the decor.
  • a cheaper and easier paint structure can be achieved.
  • This application is particularly suitable for surfaces that are not exposed to high mechanical stresses. For a strong surface seal is usually applied a transparent outer lacquer layer.
  • the outer lacquer layer can basically be applied in any application process. It is preferred that the outer lacquer layer is rolled or sprayed on.
  • the invention is also independent of the way in which the outer lacquer layer is cured.
  • the outer lacquer layer consists of a lacquer curable with electromagnetic radiation, in particular with UV radiation or with infrared radiation, so that the outer lacquer layer is cured by means of electromagnetic radiation.
  • the outer lacquer layer consists of a lacquer curable with electron radiation and is cured by means of electron radiation. In general, it can be said that the paint can be cured by high-energy radiation.
  • the printing device at least partially for the for the Hardening necessary radiation is permeable to allow during contact with the outer lacquer layer impingement of the radiation.
  • the method described above can be carried out with various configurations of printing devices.
  • the outer lacquer layer is brought into contact with a roller having a structured surface, and that the surface structure of the roller is transferred to the outer lacquer layer.
  • the roll shell it is necessary in this case for the roll shell to be at least partially permeable to the radiation to be applied for curing the outer lacquer layer.
  • the embossing and curing process is performed with a single surface embossed roller.
  • the outer lacquer layer cures very quickly, since the contact time between the outer lacquer layer and the roller is low because of the rolling.
  • either a fast-curing lacquer and / or a strong radiation source is required.
  • the outer lacquer layer is brought into contact with an endless belt having a structured surface and that the surface structure of the endless belt is transferred to the outer lacquer layer. In this case, it is then necessary for the endless belt to be at least partially permeable to the radiation to be used for curing the outer lacquer layer.
  • the endless belt is preferably pressed against the outer paint layer at least in sections.
  • pressure and guide rollers or plates used, between which the radiation source is arranged.
  • the endless belt itself but not the pressure and guide rollers for the radiation needs to be at least partially permeable.
  • sections with pressing and curing sections can alternate with each other until the desired curing of the outer lacquer layer has been achieved. If, on the other hand, pressure and guide plates are used, it is advantageous if these too are at least partially permeable to the radiation to be used.
  • a further possibility of the embodiment of the printing device is that the outer lacquer layer is brought into contact with a film having a structured surface, and that the surface structure of the film is transferred to the outer lacquer layer by means of a pressure device.
  • the film and the pressing device are at least partially permeable to the radiation to be applied for curing the outer lacquer layer.
  • This embodiment of the invention has the advantage that it is not the press-on device, that is, for example, the pressure roller or an endless belt itself, that has to have the embossed surface structure, but that the desired surface structure is provided by the film.
  • the press-on device that is, for example, the pressure roller or an endless belt itself
  • the desired surface structure is provided by the film.
  • the film can be used as a continuous film in circulation. This film can then be arranged on a pressure roller or on an endless pressure belt be and be brought into contact with the outer layer of lacquer to be cured.
  • the film can be unwound in front of the contact pressure device and rewound after the partial curing of the outer lacquer layer.
  • a change of the film takes place each time, when the film has been completely pulled through the printing device. Therefore, this embodiment is particularly suitable for smaller batch sizes, which in themselves require a more frequent replacement of the Altoniagenden surface.
  • the method described above can be carried out both in a continuous production and in the cycle. There are no restrictions on the method of carrying out the method.
  • a coating with an outer structured lacquer layer can be applied to the carrier material of the workpiece itself.
  • a coating of the surface of the workpiece can be applied below the at least one outer lacquer layer.
  • a coating consisting of at least one lacquer layer is applied as the coating.
  • the outer lacquer layer is part of a lacquer structure comprising at least two lacquer layers.
  • the outer lacquer layer preferably serves to protect the underlying lacquer layers.
  • at least one coloring lacquer layer is specified, which represents the coating providing the workpiece with a decoration.
  • a coating it is also possible to apply a plastic coating, a laminate coating or another coating material which does not consist of a lacquer.
  • a coating can be provided for example for a countertop or for a floor panel, which allows a permanent and intensive use of the surface of the workpiece.
  • a device for producing a structured lacquer surface on a workpiece, in particular on a panel, with a surface structure having a printing device with a counter-pressure to the printing device generating counter-pressure device and at least one radiation source for generating the for curing the radiation to be applied to the outer lacquer layer is achieved, which is characterized in that the printing device is at least partially permeable to the radiation to be applied for curing the outer lacquer layer and that the radiation generated by the radiation source is directed through at least part of the printing device to the lacquer layer.
  • the outer lacquer layer can be provided with a surface structure and at the same time be at least partially cured in one operation.
  • a printing device for producing a structured paint surface on a workpiece with a pressure body with a structured surface, characterized in that the pressure body is at least partially transparent to a suitable for curing a paint layer radiation.
  • a printing device is specified, with which at the same time the impressing of a surface structure into a lacquer layer and at least partially the curing of the lacquer layer can be carried out.
  • the printing device may be formed as a roller or as a belt. Both embodiments lead to the advantages of the invention.
  • a workpiece having a structured lacquer surface with a carrier material and having at least one surface and an outer lacquer layer on the at least one surface in that the lacquer layer is mechanically provided with a surface structure and that the density of outer lacquer layer in the region of depressions of the structuring is not substantially different from the density of the outer lacquer layer in the region of non-recessed regions.
  • a non-essential deviation In particular, a deviation of less than 15%, preferably less than 10% or less than 5% is considered.
  • the paint surface of the workpiece can be produced in such a way that the outer paint layer has a suitable and desired surface structure, but exhibits a density distribution having only slight fluctuations.
  • This outer lacquer layer is therefore more stable than the previously known mechanically modified lacquer surfaces. Because tensions that can arise due to a varying density profile are effectively avoided from the beginning.
  • the outer lacquer layer is at least partially transparent in the cured state.
  • the outer lacquer layer has the function of a transparent protective layer, which is required in particular for larger mechanical stresses, for example in floor coverings.
  • the outer lacquer layer may also be a coloring lacquer.
  • the surface structure is then imprinted directly into the surface of the coloring lacquer, so that a possible lacquer structure consisting of only one lacquer layer is possibly produced.
  • This embodiment is particularly suitable for workpieces whose surface is not exposed to a special mechanical stress.
  • the outer lacquer layer can consist of a lacquer curable with electromagnetic radiation, in particular with UV radiation or infrared radiation, or of a lacquer which can be hardened with electron radiation. Since the curing by means of radiation proceeds without contact, during the contact with the structured surface of the printing device, the curing can be carried out simultaneously.
  • the structure of the entire coating of the surface of the workpiece can be configured in many ways.
  • the outer lacquer layer may be the only coating of the surface of the workpiece.
  • a coating of the surface of the workpiece may be provided below the at least one outer lacquer layer. There are various possibilities for this, all of which are independent of the outer lacquer layer.
  • the coating may have a lacquer structure having at least one lacquer layer, wherein preferably at least one coloring lacquer layer is provided. In this way, the entire coating consists of at least two layers of paint.
  • the coating may comprise a plastic coating, a laminate coating or another non-lacquer coating material.
  • the outer lacquer layer then acts mainly as a protection and as a seal of the underlying coating.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an apparatus according to the invention for producing a structured lacquer surface on a workpiece 2.
  • the workpiece 2 is shown as a panel, the surface 4 of which facing upwards is coated with an outer lacquer layer 6.
  • the lacquer layer 6 is shown in FIG. 1 as a thick line.
  • At least one lacquer layer is applied to the surface 4 of the workpiece 2 as an outer lacquer layer 6 with an applicator device not shown in FIG.
  • the manner of applying the outer lacquer layer 6 is independent of the subsequent structuring and curing.
  • the lacquer layer 6 preferably rolled or sprayed on.
  • other application techniques can also be used.
  • Fig. 1 shows a surface structure having printing device, which is generally designated by the reference numeral 8.
  • the printing device has a pressure body in the form of a roller 10, whose surface is provided with the structure. Because of the small size of the surface structure, this can not be seen in detail in FIG.
  • a counter-pressure against the printing device 8 generating counter-pressure device 12 is provided, which is also designed as a roller 14 in the present case.
  • a radiation source 16 is provided for generating the radiation to be used for curing the outer lacquer layer 6.
  • the radiation source 16 generates either electromagnetic radiation or electron radiation. Depending on the nature of the outer lacquer layer 6, the electromagnetic radiation or the electron beam causes the curing process.
  • the radiation source 16 is arranged inside the roller 10 and the radiation is directed through the roll shell onto the lacquer layer 6.
  • the printing device 8 in the present case the shell of the roller 10, is at least partially permeable to the radiation to be used for curing the outer lacquer layer 6.
  • This can be done by a suitable Selection of materials happen.
  • a glass material permeable to electromagnetic radiation in the respective wavelength range can be selected.
  • electron beams however, a number of materials are permeable, even without having to be transparent or transparent.
  • the radiation generated by the radiation source 16 is directed through at least part of the printing device 8 onto the outer lacquer layer 6. This ensures simultaneous curing of the outer lacquer layer while it is still in contact with the structured surface of the printing device 8.
  • conveyor belts 18 and 20 serve a supply and removal of the panel second
  • the panel 2 After leaving the printing device 8 with the at least partial curing of the outer lacquer layer 6, the panel 2 can still be passed through at least one further curing station, in which the final curing of the outer lacquer layer 6 is achieved. It should be noted that after leaving the printing device, the curing of the outer lacquer layer 6 has progressed so far that the embossed structure is substantially retained and does not extend to the final cure again to a large extent or entirely.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a device according to the invention for producing a structured paint surface on a workpiece 2 like reference characters designate like elements as in the first embodiment.
  • the printing device 8 of the second exemplary embodiment has an endless belt 22 having a structured surface, which is guided over three guide rollers 24, 26 and 28.
  • the endless belt 22 is at least partially permeable to the radiation to be used for curing the outer lacquer layer 6.
  • a guide plate 30 is provided, which is also at least partially permeable to the radiation to be used for curing the outer lacquer layer 6.
  • the counter-pressure device has a guide plate 32 for a conveyor belt 34.
  • the endless belt 22 is guided along the guide plate 30 while a plate 2 to be processed is fed between the endless belt 22 and the transport belt 34 under pressure.
  • a longer period of time is available for hardening the outer lacquer layer 6, while the latter is in contact with the structured surface of the printing device 8 in FIG Contact stands.
  • three radiation sources 16 are provided, which are arranged within the volume formed by the endless belt 22, so that the radiation is directed at several regions through the endless belt 22 to the outer paint layer 6.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a device according to the invention for producing a structured lacquer surface on a workpiece 2.
  • the same reference numerals designate the same elements as in the first embodiment.
  • the printing device 6 has a structured surface having a film 36 and a pressing device, which is designed as a roller 38.
  • the roller 38 has as a counter-pressure device, the roller 14. Between two rollers 14 and 38, the panel 2 is transported together with the extending between the outer lacquer layer 6 and the roller 38 film 36. Thus, the contact of the structured surface of the film 36 takes place with the outer lacquer layer 6.
  • the film 36 may be formed as Mylarband.
  • the film 36 and the roller 38 are at least partially permeable to the radiation to be used for curing the outer lacquer layer 6.
  • the radiation emitted by the radiation source 16 can at least partially harden the outer lacquer layer 6, while the foil 36 is in contact with the outer lacquer layer 6.
  • the film is formed as an endless film and clamped on an endless belt, wherein the endless belt is a pressure belt and has no own surface structure.
  • the structure shown in Fig. 2 can be used by the endless film 22 is stretched onto the endless film shown there.
  • the radiation sources 16 can be arranged within the volume defined by the endless foil and the radiation is directed onto the outer lacquer layer 6 through the endless belt 22 and the film.
  • the devices shown in Figs. 1 to 3 for producing a patterned paint surface on a workpiece serve a continuous process, i. the workpieces pass through the device continuously (in FIGS. 1 to 3 from left to right).
  • the described method can also be carried out batchwise, ie discontinuously.
  • a suitable device is shown in Fig. 4.
  • FIG. 4 shows a device for producing a structured lacquer surface on a workpiece 2 with a surface 4 and with an outer lacquer layer 6 into which a surface structure is to be impressed during hardening.
  • the device has a support 40 on which the workpiece 2 is deposited. From the top then a printing device 8 is lowered, which consists of support members 42 and 44. At the bottom of the support member 44 is a pressure plate 46 having a textured surface arranged. The pressure plate 46 comes into contact with the outer lacquer layer 6 when the entire printing device has been lowered completely.
  • the pressure plate 46 is at least partially permeable to the radiation to be used for curing the outer lacquer layer 6.
  • the radiation emitted by the radiation sources 16 arranged above the pressure plate 46 within the support element 46 can at least partially harden the outer lacquer layer 6, while the pressure plate 46 is in contact with the outer lacquer layer 6.
  • the printing device 6 is raised and the machined workpiece 2 can be removed and replaced by a new workpiece 2 to be processed. Then the next clock cycle can take place.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück, bei dem eine äußere Lackschicht aus einem durch Strahlung aushärtbaren Lack auf eine Oberfläche des Werkstückes aufgetragen wird, bei dem die äußere Lackschicht mit einer eine Oberflächenstruktur aufweisenden Druckvorrichtung in Kontakt gebracht wird und bei dem die Oberflächenstruktur der Druckvorrichtung auf die äußere Lackschicht übertragen wird, wobei die Druckvorrichtung zumindest teilweise für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung durchlässig ist, und bei dem die äußere Lackschicht während des Kontaktes mit der strukturierten Druckvorrichtung mit der zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendenden Strahlung zumindest teilweise ausgehärtet wird.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und eine Druckvorrichtung sowie ein Werkstück.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück sowie ein Werkstück mit einer strukturierten Oberfläche.
  • Unter einer strukturierten Oberfläche ist nachfolgend zu verstehen, dass während der Herstellung der Lackoberfläche eine gewollte Struktur in die äußere Lackschicht eingebracht wird, die ein Höhenprofil bezogen auf die lackierte Oberfläche mit Vertiefungen und Erhebungen aufweist. Beispiele einer solchen Struktur sind die Porenstruktur einer Holzmaserung oder die rauhe Oberfläche einer Steinoberfläche, die mit der Lackschicht nachgeahmt werden sollen. Dazu wird häufig auch das darunter befindliche Dekor mit einem zu der Oberflächenstruktur passenden Muster ausgebildet, so dass die entsprechende Oberfläche in bevorzugter Weise sowohl optisch als auch haptisch nachgeahmt wird. Man kann auch von einer Topographie der Oberfläche sprechen.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Oberfläche mechanisch zu verändern, indem nach der weitgehenden oder vollständigen Aushärtung mit hohem Druck die Struktur in die äußere Lackschicht eingedrückt wird. Während des Einprägens der Struktur wird die äußere Lackschicht zusammengedrückt bzw. gequetscht, da durch das Eindrücken der Prägestruktur die äußere Lackschicht nicht verdrängt, sondern nur verdichtet werden kann.
  • Ein Nachteil des zuvor genannten mechanischen Verfahrens besteht darin, dass sich die Strukturen, bspw. eine Porenstruktur, während der nachfolgenden Zeit wieder zum Teil zurückbilden, d.h. die ursprüngliche Tiefe der Struktur geht zu einem Teil wieder verloren. Des Weiteren sind erhebliche Drücke erforderlich, um die Struktur einzuprägen. Dabei kann es auch zu einem Zerquetschen und teilweisen Zerstören des Lackaufbaus kommen. Ebenso kann es während des Einprägens wegen der hohen anzuwendenden Drücke zu einem teilweisen Durchbiegen des Prägewerkzeuges, bspw. einer Prägewalze kommen, so dass die Struktur an den Rändern stärker als in der Mitte des Anwendungsbereiches des Prägewerkzeuges ausgebildet ist. Schließlich ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit mit einem Vorschub von 5 bis 20 m/min im Vergleich zu den Lackiergeschwindigkeiten gering.
  • Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die chemische Veränderung der Topographie der Oberfläche bekannt. Dazu wird vor der letzten UV-Lackschicht, also einer Schicht aus einem durch UV-Licht aushärtbaren Lack, mit Hilfe eines Werkzeuges, bspw. einer gravierten Walze eine lackabweisende Flüssigkeit aufgebracht. Diese Flüssigkeit sorgt dafür, dass der anschließend aufgebrachte UV-Lack an diesen Stellen auseinander reißt. Dadurch wird in der Oberfläche gezielt eine dreidimensionale Struktur geschaffen.
  • Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass an den Stellen des Auftrages der lackabweisenden Flüssigkeit die UV-Lackschicht aufgeplatzt ist und somit nicht den Schutz der darunter liegenden Lackschichten oder anderen Schichten gewährleisten kann. In Abschnitten, in denen ein erheblicher Anteil der UV-Lackschicht beeinflusst worden ist, können somit Fehler in der Oberfläche auftreten, die wegen des geringeren oder fehlenden Schutzes entstehen. Außerdem kann mit dem beschriebenen chemischen Verfahren nur eine unscharfe Struktur geschaffen werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass für die Durchführung dieses Verfahren ein ständiger Verbrauch an Chemikalien verbunden ist.
  • Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, den Glanzgrad der Lackoberfläche durch eine Chemikalie zu verändern. Dazu wird die Chemikalie nach dem Auftrag der äußeren Lackschicht an den Stellen aufgebracht, an denen der Glanzgrad verringert werden soll.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. Ebenso besteht das technische Problem darin, ein Werkstück mit einer verbesserten Lackoberfläche mit einer Oberflächenstruktur anzugeben.
  • Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird durch die Kombination von Verfahrensschritten gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Es handelt sich um ein Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück, bei dem eine äußere Lackschicht aus einem durch Strahlung aushärtbaren Lack auf eine Oberfläche des Werkstückes aufgetragen wird, bei dem die äußere Lackschicht mit einer eine Oberflächenstruktur aufweisenden Druckvorrichtung in Kontakt gebracht wird und bei dem die Oberflächenstruktur der Druckvorrichtung auf die äußere Lackschicht übertragen wird, wobei die Druckvorrichtung zumindest teilweise für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung durchlässig ist, und bei dem die äußere Lackschicht während des Kontaktes mit der strukturierten Druckvorrichtung mit der zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendenden Strahlung zumindest teilweise ausgehärtet wird.
  • Erfindungsgemäß ist also erkannt worden, dass eine Oberflächenstruktur durch eine Kombination von Lackierung und Formengebung während des Aushärtens der äußeren Lackschicht erreicht werden kann. Daher stellt das erfindungsgemäße Verfahren ein mechanisches Verfahren dar, bei dem die äußere Lackschicht in zumindest teilweise flüssigem Zustand, also vor dem vollständigen Aushärten bereits mit der Oberflächenstruktur versehen wird. Das zumindest teilweise Aushärten erfolgt in dem Zeitraum, in dem sich die äußere Lackschicht noch in Kontakt mit der strukturierten Druckvorrichtung befindet. Erst danach wird die Druckvorrichtung abgelöst, so dass die Oberflächenstruktur in der zumindest teilweise ausgehärteten äußeren Lackschicht bestehen bleibt.
  • Ein Vorteil dieses Verfahren besteht darin, dass die Oberflächenstruktur noch während der nassen Phase der äußeren Lackschicht eingeprägt wird, so dass sich der flüssige Lack so verteilen kann, dass nach dem Aushärten eine im wesentlichen gleichmäßige Dichteverteilung innerhalb der strukturierten Lackschicht bestehen bleibt.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vernetzung des Lackes während des Aushärtens nicht gestört bzw. nicht nachträglich gestört wird. Denn der Lack härtet in der Form aus, in der er nachher verbleiben soll. Denn eine nachträgliche Veränderung der Oberfläche kann entfallen.
  • Zudem kann die Strukturtiefe so gewählt werden, dass auch in den Bereichen der Vertiefungen noch eine Mindestdicke der äußeren Lackschicht bestehen bleibt, so dass der darunter angeordnete Lackaufbau oder eine darunter befindliche Beschichtung aus einem anderen Material oder das darunter angeordnete Trägermaterial durch die äußere Lackschicht vollständig geschützt ist.
  • Als Werkstück wird jegliches mit einer Lackschicht zu beschichtende Werkstück verstanden. Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel stellen Paneele, insbesondere Fußbodenpaneele, oder Möbelteile dar. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Anwendungsbeispiele begrenzt. Das Material des Werkstückes kann dabei ein Holzwerkstoff (Spanplatte, mitteldichte Faserplatte (MDF), hochdichte Faserplatte (HDF), Oriented Strand Board (OSB), Hartfaserplatte etc.), ein Kunststoff oder ein metallischer Werkstoff sein. Das Werkstück kann darüber hinaus ein flächiges Bauteil, insbesondere eine Platte oder ein Paneel, oder ein beliebig dreidimensional ausgestaltetes Bauteil sein. Jedenfalls soll eine der Oberflächen des Werkstückes mit einer strukturierten Lackoberfläche beschichtet werden.
  • In bevorzugter Weise wird die äußere Lackschicht als im ausgehärteten Zustand zumindest teilweise transparenter Lack aufgetragen. Dadurch ist es möglich, ein darunter angeordnetes optisches Muster, ein Dekor, erkennen zu können. Weiter bevorzugt ist es, dass das optische Muster des Dekors mit der Oberflächenstruktur übereinstimmt um eine möglichst genaue Nachahmung des dargestellten Musters, beispielsweise einer Holzoberfläche, zu erreichen.
  • Ebenso ist es möglich, die äußere Lackschicht als farbgebenden Lack aufzutragen. Damit wird die Oberflächenstruktur in die gleiche Lackschicht eingeprägt, die auch das optische Muster, also das Dekor zeigt. Somit kann ein kostengünstiger und einfacher Lackaufbau erreicht werden. Diese Anwendung ist insbesondere für Oberflächen geeignet, die keinen hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt werden. Denn für eine starke Oberflächenversiegelung wird meist eine transparente äußere Lackschicht aufgetragen.
  • Die äußere Lackschicht kann grundsätzlich in jedem Auftragsverfahren aufgebracht werden. Bevorzugt ist es, dass die äußere Lackschicht aufgewalzt oder aufgesprüht wird.
  • Die Erfindung ist darüber hinaus unabhängig davon, in welcher Weise die äußere Lackschicht ausgehärtet wird. In bevorzugter Weise besteht die äußere Lackschicht aus einem mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit UV-Strahlung oder mit Infrarot-Strahlung aushärtbaren Lack, so dass die äußere Lackschicht mit Hilfe von elektromagnetischen Strahlung ausgehärtet wird. Ebenso ist es möglich, dass die äußere Lackschicht aus einem mit Elektronenstrahlung aushärtbaren Lack besteht und mit Hilfe von Elektronenstrahlung ausgehärtet wird. Allgemein kann gesagt werden, dass der Lack durch energiereiche Strahlung ausgehärtet werden kann.
  • In Jedem Fall muss gewährleistet sein, dass die Druckvorrichtung zumindest teilweise für die für die Härtung notwendige Strahlung durchlässig ist, um während des Kontaktes mit der äußeren Lackschicht ein Auftreffen der Strahlung zu ermöglichen.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren kann mit verschiedenen Ausgestaltungen von Druckvorrichtungen durchgeführt werden.
  • Es ist zunächst bevorzugt, dass die äußere Lackschicht mit einem eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Walze in Kontakt gebracht wird und dass die Oberflächenstruktur der Walze auf die äußere Lackschicht übertragen wird. Wie zuvor erläutert ist es dabei notwendig, dass der Walzenmantel für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  • Somit wird mit einer einzigen oberflächig geprägten Walze der Präge- und Aushärtevorgang durchgeführt. Dabei ist es jedoch Voraussetzung, dass die äußere Lackschicht sehr schnell aushärtet, da die Kontaktzeit zwischen der äußeren Lackschicht und der Walze wegen des Abrollens gering ist. Dazu ist also entweder ein schnell aushärtenden Lack und/oder eine starke Strahlungsquelle erforderlich.
  • Es ist aber auch möglich, dass die äußere Lackschicht mit einem eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Endlosband in Kontakt gebracht wird und dass die Oberflächenstruktur des Endlosbandes auf die äußere Lackschicht übertragen wird. Hierbei ist es dann notwendig, dass das Endlosband für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  • Das Endlosband wird in bevorzugter Weise zumindest abschnittsweise an die äußere Lackschicht angedrückt. Dabei werden insbesondere Druck- und Führungswalzen oder -platten eingesetzt, zwischen denen die Strahlungsquelle angeordnet ist. Somit braucht nur der Endlosband selbst, nicht aber die Druck- und Führungswalzen für die Strahlung zumindest teilweise durchlässig zu sein. Damit können Abschnitte mit Andrücken und Abschnitte mit Aushärten einander abwechseln, bis die angestrebte Härtung der äußeren Lackschicht erreicht worden ist. Werden dagegen Druck- und Führungsplatten eingesetzt, so ist es vorteilhaft, wenn auch diese für die anzuwendende Strahlung ebenfalls zumindest teilweise durchlässig sind.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der Druckvorrichtung besteht darin, dass die äußere Lackschicht mit einer eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Folie in Kontakt gebracht wird und dass die Oberflächenstruktur der Folie mit einer Anpressvorrichtung auf die äußere Lackschicht übertragen wird. Dabei sind die Folie und die Anpressvorrichtung für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig.
  • Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass nicht die Anpressvorrichtung, also beispielsweise die Druckwalze oder ein Endlosband selbst die geprägte Oberflächenstruktur aufweisen muss, sondern dass die gewünschte Oberflächenstruktur durch die Folie bereitgestellt wird. Damit ist ein Wechsel zwischen verschiedenen Oberflächenstrukturen möglich, ohne dabei jeweils in aufwändiger Weise größere Teile der Druckvorrichtung auswechseln zu müssen.
  • Beispielsweise kann die Folie als Endlosfolie im Umlauf eingesetzt werden. Diese Folie kann dann auf einer Anpresswalze oder auf ein endloses Anpressband angeordnet sein und mit der auszuhärtenden äußeren Lackschicht in Kontakt gebracht werden.
  • Ebenso kann die Folie vor der Anpressvorrichtung abgewickelt und nach dem teilweisen Aushärten der äußeren Lackschicht wieder aufgewickelt werden. In dieser Ausgestaltung erfolgt ein Wechsel der Folie jedes Mal, wenn die Folie einmal ganz durch die Druckvorrichtung durchgezogen worden ist. Daher ist diese Ausgestaltung insbesondere für kleinere Losgrößen geeignet, die an sich einen häufigeren Austausch der einzuprägenden Oberfläche erfordern.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren lässt sich sowohl in einer kontinuierlich arbeitenden Produktion als auch im Taktverfahren durchführen. Es bestehen dabei keine Beschränkungen für die Art der Durchführung des Verfahrens.
  • Wie oben bereits beschrieben worden ist, kann eine Beschichtung mit einer äußeren strukturierten Lackschicht auf dem Trägerwerkstoff des Werkstückes selbst aufgebracht werden. Ebenso kann auch eine Beschichtung der Oberfläche des Werkstückes unterhalb der mindestens einen äußeren Lackschicht aufgetragen werden.
  • In letztgenannten Fall wird beispielsweise als Beschichtung ein aus mindestens einer Lackschicht bestehender Lackaufbau aufgetragen. Somit stellt die äußere Lackschicht einen Teil eines Lackaufbaus aus mindestens zwei Lackschichten dar. Die äußere Lackschicht dient dabei bevorzugt einem Schutz der darunter liegenden Lackschichten. Als Beispiel eines Lackaufbaus der Beschichtung wird mindestens eine farbgebende Lackschicht angeführt, die die das Werkstück mit einem Dekor versehende Beschichtung darstellt.
  • Als Beschichtung kann aber auch eine Kunststoffbeschichtung, eine Laminatbeschichtung oder ein anderes nicht aus einem Lack bestehendes Beschichtungsmaterial aufgetragen werden. Eine solche Beschichtung kann beispielsweise für eine Arbeitsplatte oder auch für ein Fußbodenpaneel vorgesehen sein, die eine dauerhafte und intensive Benutzung der Oberfläche des Werkstückes ermöglicht.
  • Das oben aufgezeigte technische Problem wird auch durch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück, insbesondere auf einem Paneel, mit einer eine Oberflächenstruktur aufweisenden Druckvorrichtung, mit einer einen Gegendruck gegenüber der Druckvorrichtung erzeugenden Gegendruckvorrichtung und mit mindestens einer Strahlungsquelle zum Erzeugen der zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Druckvorrichtung zumindest teilweise für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung durchlässig ist und dass die von der Strahlungsquelle erzeugte Strahlung durch zumindest einen Teil der Druckvorrichtung hindurch auf die Lackschicht gerichtet ist.
  • Somit wird eine Vorrichtung angegeben, bei der in einem Arbeitsschritt die äußere Lackschicht mit einer Oberflächenstruktur versehen und gleichzeitig zumindest teilweise ausgehärtet werden kann.
  • Weitere bevorzugte Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert.
  • Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch eine Druckvorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück mit einem Druckkörper mit einer strukturierten Oberfläche, dadurch gelöst, dass der Druckkörper zumindest teilweise für eine zum Aushärten einer Lackschicht geeignete Strahlung durchlässig ist.
  • Somit wird erfindungsgemäß eine Druckvorrichtung angegeben, mit der gleichzeitig das Einprägen einer Oberflächenstruktur in eine Lackschicht und zumindest teilweise das Aushärten der Lackschicht durchgeführt werden kann.
  • Wie zuvor bereits beschrieben worden ist, kann die Druckvorrichtung als Walze oder als Band ausgebildet sein. Beide Ausgestaltungen führen zu den erfindungsgemäßen Vorteilen.
  • Weitere bevorzugte Merkmale der Druckvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand der Beschreibung der Figuren näher erläutert.
  • Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch ein Werkstück mit einer strukturierten Lackoberfläche mit einem Trägerwerkstoff und mit mindestens einer Oberfläche und mit einer äußeren Lackschicht auf der mindestens einen Oberfläche dadurch gelöst, dass die Lackschicht mechanisch mit einer Oberflächenstruktur versehen ist und dass die Dichte der äußeren Lackschicht im Bereich von Vertiefungen der Strukturierung nicht wesentlich von der Dichte der äußeren Lackschicht im Bereich nicht vertiefter Bereiche verschieden ist. Unter einer nicht wesentlichen Abweichung wird dabei insbesondere eine Abweichung von weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10% bzw. weniger als 5% angesehen.
  • Es hat sich herausgestellt, dass im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren die Lackoberfläche des Werkstückes so herstellen lässt, dass die äußere Lackschicht eine geeignete und gewünschte Oberflächenstruktur aufweist, jedoch eine nur geringe Schwankungen aufweisende Dichteverteilung zeigt. Diese äußere Lackschicht ist daher stabiler als die bisher bekannten mechanisch veränderten Lackoberflächen. Denn Spannungen, die durch ein variierendes Dichteprofil entstehen können, werden wirksam von Anfang an vermieden.
  • Weitere bevorzugte Merkmale des erfindungsgemäßen Werkstückes sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • So ist es beispielsweise möglich, dass die äußere Lackschicht im ausgehärteten Zustand zumindest teilweise transparent ist. Damit besitzt die äußere Lackschicht die Funktion einer transparenten Schutzschicht, die insbesondere bei größeren mechanischen Beanspruchungen, beispielsweise bei Fußbodenbelägen, erforderlich ist.
  • Ebenso kann aber auch die äußere Lackschicht ein farbgebender Lack sein. In die Oberfläche des farbgebenden Lackes wird dann direkt die Oberflächenstruktur eingeprägt, so dass ein möglicher Weise nur aus einer Lackschicht bestehender Lackaufbau erzeugt wird. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für Werkstücke geeignet, deren Oberfläche nicht einer besonderen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt wird.
  • Wie bereits zuvor anhand des Verfahren erläutert worden ist, kann die äußere Lackschicht aus einem mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit UV-Strahlung oder Infrarot-Strahlung aushärtbaren Lack oder aus einem mit Elektronenstrahlung aushärtbaren Lack bestehen. Da die Aushärtung mittels Strahlung berührungslos abläuft, kann während des Kontaktes mit der strukturierten Oberfläche der Druckvorrichtung gleichzeitig die Aushärtung durchgeführt werden.
  • Der Aufbau der gesamten Beschichtung der Oberfläche des Werkstückes kann vielfältig ausgestaltet sein. Zum einen kann die äußere Lackschicht die einzige Beschichtung der Oberfläche des Werkstückes sein. Zum anderen kann eine Beschichtung der Oberfläche des Werkstückes unterhalb der mindestens einen äußeren Lackschicht vorgesehen sein. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten, die sämtlich von der äußeren Lackschicht unabhängig sind.
  • Die Beschichtung kann einen mindestens eine Lackschicht aufweisenden Lackaufbau aufweisen, wobei vorzugsweise mindestens eine farbgebende Lackschicht vorgesehen ist. In dieser Weise besteht die gesamte Beschichtung aus mindestens zwei Lackschichten.
  • Ebenso kann die Beschichtung eine Kunststoffbeschichtung, eine Laminatbeschichtung oder ein anderes nicht aus einem Lack bestehendes Beschichtungsmaterial aufweisen. Die äußere Lackschicht wirkt dann hauptsächlich als Schutz und als Versiegelung der darunter angeordneten Beschichtung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück,
    Fig. 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück,
    Fig. 3
    ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück und
    Fig. 4
    ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück,
  • Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück 2. Das Werkstück 2 ist als Paneel dargestellt, dessen nach oben gewandte Oberfläche 4 mit einer äußeren Lackschicht 6 beschichtet ist. Die Lackschicht 6 ist in Fig. 1 als dicker Strich dargestellt.
  • Dazu wird mit einer nicht in Fig. 1 dargestellten Auftragsvorrichtung mindestens eine Lackschicht als äußere Lackschicht 6 auf die Oberfläche 4 des Werkstückes 2 aufgetragen. Die Art des Aufbringens der äußeren Lackschicht 6 ist unabhängig von der nachfolgenden Strukturierung und Aushärtung. So wird die Lackschicht 6 bevorzugt aufgewalzt oder aufgesprüht. Es können aber auch andere Auftragstechniken angewendet werden.
  • Des Weiteren zeigt Fig. 1 eine eine Oberflächenstruktur aufweisende Druckvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Druckvorrichtung einen Druckkörper in Form einer Walze 10 auf, deren Oberfläche mit der Struktur versehen ist. Wegen der geringen Größe der Oberflächenstruktur ist diese nicht im Detail in Fig. 1 zu erkennen.
  • Zusätzlich ist eine einen Gegendruck gegenüber der Druckvorrichtung 8 erzeugende Gegendruckvorrichtung 12 vorgesehen, die vorliegend ebenfalls als Walze 14 ausgebildet ist.
  • Weiterhin ist eine Strahlungsquelle 16 zum Erzeugen der zum Aushärten der äußeren Lackschicht 6 anzuwendenden Strahlung vorgesehen. Die Strahlungsquelle 16 erzeugt entweder eine elektromagnetische Strahlung oder eine Elektronenstrahlung. Je nach Beschaffenheit der äußeren Lackschicht 6 bewirkt die elektromagnetische Strahlung oder die Elektronenstrahlung den Aushärtungsprozess. Die Strahlungsquelle 16 ist innerhalb der Walze 10 angeordnet und die Strahlung ist durch den Walzenmantel hindurch auf die Lackschicht 6 gerichtet.
  • Damit während des Einprägens der Oberflächenstruktur in die noch flüssige äußere Lackschicht 6 die Aushärtung durchgeführt werden kann, ist die Druckvorrichtung 8, vorliegend der Mantel der Walze 10 zumindest teilweise für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht 6 anzuwendende Strahlung durchlässig. Dieses kann durch eine geeignete Auswahl von Materialien geschehen. Beispielsweise kann ein für elektromagnetische Strahlung in dem jeweiligen Wellenlängenbereich durchlässiges Glasmaterial gewählt werden. Für Elektronenstrahlen sind dagegen eine Reihe von Materialien durchlässig, auch ohne dass diese durchsichtig bzw. transparent sein müssen.
  • Wie in Fig. 1 mit einem Strahlenkranz angedeutet ist, ist die von der Strahlungsquelle 16 erzeugte Strahlung durch zumindest einen Teil der Druckvorrichtung 8 hindurch auf die äußere Lackschicht 6 gerichtet. Damit wird die gleichzeitige Aushärtung der äußeren Lackschicht gewährleistet, während diese noch mit der strukturierten Oberfläche der Druckvorrichtung 8 in Kontakt steht.
  • Die links und rechts der Druckvorrichtung 8 dargestellten Transportbänder 18 und 20 dienen einem An- und Abtransport des Paneels 2.
  • Nach dem Verlassen der Druckvorrichtung 8 mit der zumindest teilweisen Aushärtung der äußeren Lackschicht 6 kann das Paneel 2 noch durch mindestens eine weitere Aushärtestation geleitet werden, in der die endgültige Aushärtung der äußeren Lackschicht 6 erreicht wird. Dabei ist zu beachten, dass nach Verlassen der Druckvorrichtung die Aushärtung der äußeren Lackschicht 6 soweit fortgeschritten ist, dass die eingeprägte Struktur im wesentlichen erhalten bleibt und nicht bis zur endgültigen Aushärtung wieder zu einem großen Teil oder ganz verläuft.
  • Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück 2. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Druckvorrichtung 8 des zweiten Ausführungsbeispiels ein eine strukturierte Oberfläche aufweisendes Endlosband 22 auf, das über drei Führungsrollen 24, 26 und 28 geführt wird. Das Endlosband 22 ist für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht 6 anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig.
  • Innerhalb des vom Endlosband 22 aufgespannten Volumens ist eine Führungsplatte 30 vorgesehen, die ebenfalls für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht 6 anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist. Die Gegendruckvorrichtung weist eine Führungsplatte 32 für ein Transportband 34 auf. Somit wird das Endlosband 22 entlang der Führungsplatte 30 geführt, während eine zu bearbeitende Platte 2 zwischen dem Endlosband 22 und dem Transportband 34 unter Druck geführt wird. Somit kommt es zu einem im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel längeren Andrücken der strukturierten Oberfläche der Druckvorrichtung 8 an die äußere Lackschicht 6. Es steht also ein längerer Zeitraum für eine Aushärtung der äußeren Lackschicht 6 zur Verfügung, während diese mit der strukturierten Oberfläche der Druckvorrichtung 8 in Kontakt steht.
  • Des Weiteren sind drei Strahlungsquellen 16 vorgesehen, die innerhalb des vom Endlosband 22 gebildeten Volumens angeordnet sind, so dass die Strahlung an mehreren Bereichen durch das Endlosband 22 hindurch auf die äußere Lackschicht 6 gerichtet ist.
  • In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück 2 dargestellt. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Druckvorrichtung 6 eine eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Folie 36 und eine Anpressvorrichtung auf, die als Walze 38 ausgebildet ist. Die Walze 38 hat als Gegendruckvorrichtung die Walze 14. Zwischen beiden Walzen 14 und 38 wird das Paneel 2 zusammen mit der zwischen der äußeren Lackschicht 6 und der Walze 38 verlaufenden Folie 36 transportiert. Somit erfolgt der Kontakt der strukturierten Oberfläche der Folie 36 mit der äußeren Lackschicht 6. Die Folie 36 kann als Mylarband ausgebildet sein.
  • Die Folie 36 und die Walze 38 sind für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht 6 anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig. Somit kann die von der Strahlungsquelle 16 ausgestrahlte Strahlung die äußere Lackschicht 6 zumindest teilweise aushärten, während die Folie 36 mit der äußeren Lackschicht 6 in Kontakt steht.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Folie als Endlosfolie ausgebildet und auf einem Endlosband aufgespannt, wobei das Endlosband ein Anpressband darstellt und keine eigene Oberflächenstruktur aufweist. Dabei kann der in Fig. 2 gezeigte Aufbau benutzt werden, indem auf das dort gezeigte Endlosband 22 die Endlosfolie aufgespannt wird.
  • Somit können in gleicher Weise, wie schon anhand des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt worden ist, die Strahlungsquellen 16 innerhalb des von der Endlosfolie aufgespannten Volumens angeordnet sein und die Strahlung ist durch das Endlosband 22 und die Folie hindurch auf die äußere Lackschicht 6 gerichtet.
  • Durch die Ausgestaltung der Druckvorrichtung 8 mit einer Folie ist ein einfacher Wechsel zwischen verschiedenen Oberflächenstrukturen möglich, ohne dass für einen Wechsel der Oberflächenstruktur ein Wechsel der anderen Bestandteile der Vorrichtung ausgewechselt werden müssen.
  • Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtungen zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück dienen einem kontinuierlichen Verfahren, d.h. die Werkstücke durchlaufen die Vorrichtung jeweils kontinuierlich (in den Fig. 1 bis 3 von links nach rechts).
  • Das beschriebene Verfahren kann jedoch auch in einem Taktverfahren, also diskontinuierlich durchgeführt werden. Eine dafür geeignete Vorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt.
  • Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück 2 mit einer Oberfläche 4 und mit einer äußeren Lackschicht 6, in die während des Aushärtens eine Oberflächenstruktur eingeprägt werden soll.
  • Dazu weist die Vorrichtung eine Auflage 40 auf, auf der das Werkstück 2 abgelegt wird. Von oben wird dann eine Druckvorrichtung 8 herabgesenkt, die aus Tragelementen 42 und 44 besteht. An der Unterseite des Tragelementes 44 ist eine Druckplatte 46 mit einer strukturierten Oberfläche angeordnet. Die Druckplatte 46 kommt mit der äußeren Lackschicht 6 in Kontakt, wenn die gesamte Druckvorrichtung vollständig herabgesenkt worden ist.
  • Die Druckplatte 46 ist für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht 6 anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig. Somit kann die von den oberhalb der Druckplatte 46 innerhalb des Tragelementes 46 angeordneten Strahlungsquellen 16 ausgestrahlte Strahlung die äußere Lackschicht 6 zumindest teilweise aushärten, während die Druckplatte 46 mit der äußeren Lackschicht 6 in Kontakt steht.
  • Nach dem zumindest teilweisen Aushärten der äußeren Lackschicht 6 wird die Druckvorrichtung 6 angehoben und das bearbeitete Werkstück 2 kann entfernt und durch ein zu bearbeitendes neues Werkstück 2 ersetzt werden. Darauf kann der nächste Taktzyklus erfolgen.

Claims (50)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück,
    - bei dem eine äußere Lackschicht aus einem durch Strahlung aushärtbaren Lack auf eine Oberfläche des Werkstückes aufgetragen wird,
    - bei dem die äußere Lackschicht mit einer eine Oberflächenstruktur aufweisenden Druckvorrichtung in Kontakt gebracht wird und bei dem die Oberflächenstruktur der Druckvorrichtung auf die äußere Lackschicht übertragen wird, wobei die Druckvorrichtung zumindest teilweise für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung durchlässig ist, und
    - bei dem die äußere Lackschicht während des Kontaktes mit der strukturierten Druckvorrichtung mit der zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendenden Strahlung zumindest teilweise ausgehärtet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    bei dem die äußere Lackschicht als im ausgehärteten Zustand zumindest teilweise transparenter Lack aufgetragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    bei dem die äußere Lackschicht als farbgebender Lack aufgetragen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    bei dem die äußere Lackschicht aus einem mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit UV-Strahlung oder mit Infrarot-Strahlung aushärtbaren Lack besteht und mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung ausgehärtet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    bei dem die äußere Lackschicht aus einem mit Elektronenstrahlung aushärtbaren Lack besteht und mit Hilfe von Elektronenstrahlung ausgehärtet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    bei dem die äußere Lackschicht mit einem eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Walze in Kontakt gebracht wird und bei dem die Oberflächenstruktur der Walze auf die äußere Lackschicht übertragen wird, wobei der Walzenmantel für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    bei dem die äußere Lackschicht mit einem eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Endlosband in Kontakt gebracht wird und bei dem die Oberflächenstruktur des Endlosbandes auf die äußere Lackschicht übertragen wird, wobei das Endlosband für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6,
    bei dem das Endlosband zumindest abschnittsweise an die äußere Lackschicht angedrückt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    bei dem die äußere Lackschicht mit einer eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Folie in Kontakt gebracht wird und bei dem die Oberflächenstruktur der Folie mit einer Anpressvorrichtung auf die äußere Lackschicht übertragen wird, wobei die Folie und die Anpressvorrichtung für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    bei dem die Folie als Endlosfolie im Umlauf eingesetzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9,
    bei dem die Folie vor der Anpressvorrichtung abgewickelt und nach dem teilweisen Aushärten der äußeren Lackschicht wieder aufgewickelt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    bei dem die Oberflächenstruktur der Folie mit einer Anpresswalze auf die äußere Lackschicht übertragen wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    bei dem die Oberflächenstruktur der Folie mit einem Anpressband auf die äußere Lackschicht übertragen wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    bei dem die Oberfläche des Werkstückes kontinuierlich mit der strukturierten äußeren Lackschicht versehen wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    bei dem die Oberfläche des Werkstückes im Taktverfahren mit der strukturierten äußeren Lackschicht versehen wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    bei dem eine Beschichtung der Oberfläche des Werkstückes unterhalb der mindestens einen äußeren Lackschicht aufgetragen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16,
    bei dem als Beschichtung ein aus mindestens einer Lackschicht bestehender Lackaufbau aufgetragen wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17,
    bei dem mindestens eine farbgebende Lackschicht aufgetragen wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 16,
    bei dem als Beschichtung eine Kunststoffbeschichtung, eine Laminatbeschichtung oder ein anderes nicht aus einem Lack bestehendes Beschichtungsmaterial aufgetragen wird.
  20. Vorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück (2), mit einer äußeren Lackschicht (6),
    - mit einer eine Oberflächenstruktur aufweisenden Druckvorrichtung (8),
    - mit einer einen Gegendruck gegenüber der Druckvorrichtung (8) erzeugenden Gegendruckvorrichtung (12) und
    - mit mindestens einer Strahlungsquelle (16) zum Erzeugen der zum Aushärten der äußeren Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Druckvorrichtung (8) zumindest teilweise für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung durchlässig ist und
    - dass die von der Strahlungsquelle (16) erzeugte Strahlung durch zumindest einen Teil der Druckvorrichtung (8) hindurch auf die äußere Lackschicht (6) gerichtet ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strahlungsquelle (16) eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere UV-Strahlung oder Infrarot-Strahlung erzeugt.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strahlungsquelle (16) einen Elektronenstrahlung erzeugt.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckvorrichtung (8) eine eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Walze (10) aufweist, wobei der Walzenmantel für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strahlungsquelle (16) innerhalb der Walze (10) angeordnet ist und die Strahlung durch den Walzenmantel hindurch auf die Lackschicht (6) gerichtet ist.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckvorrichtung (8) ein eine strukturierte Oberfläche aufweisendes Endlosband (22) aufweist, wobei das Endlosband (22) für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strahlungsquelle (16) innerhalb des vom Endlosband (22) gebildeten Volumens angeordnet ist und die Strahlung durch das Endlosband (22) hindurch auf die äußere Lackschicht (6) gerichtet ist.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckvorrichtung (8) eine eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Folie (36) und eine Anpressvorrichtung (38) aufweist, wobei die Folie (36) und die Anpressvorrichtung (38) für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig sind.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Folie (6) eine Endlosfolie ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strahlungsquelle (16) innerhalb des von der Endlosfolie aufgespannten Volumens angeordnet ist und die Strahlung durch die Folie (36) hindurch auf die äußere Lackschicht (6) gerichtet ist.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Anpresswalze (38) zum Andrücken der Folie (36) vorgesehen ist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Anpressband zum Andrücken der Folie (36) vorgesehen ist.
  32. Druckvorrichtung zum Erzeugen einer strukturierten Lackoberfläche auf einem Werkstück,
    - mit einem eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Druckkörper (10,22,36,46),
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Druckkörper zumindest teilweise für eine zum Aushärten einer Lackschicht geeignete Strahlung durchlässig ist.
  33. Druckvorrichtung nach Anspruch 32,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druckkörper zumindest teilweise für eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere UV-Strahlung oder Infrarot-Strahlung durchlässig ist.
  34. Druckvorrichtung nach Anspruch 32,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druckkörper zumindest teilweise für Elektronenstrahlung durchlässig ist.
  35. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druckkörper eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Walze (10) ist, wobei der Walzenmantel für die zum Aushärten der Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist.
  36. Druckvorrichtung nach Anspruch 35,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb der Walze (10) eine Strahlungsquelle (16) angeordnet ist.
  37. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druckkörper ein eine strukturierte Oberfläche aufweisendes Endlosband (22) ist, wobei das Endlosband (22) für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig sind.
  38. Druckvorrichtung nach Anspruch 37,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb des vom Endlosband (22) gebildeten Volumens eine Strahlungsquelle (16) angeordnet ist und die Strahlung durch das Endlosband (22) hindurch auf die Lackschicht gerichtet ist.
  39. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druckkörper eine eine strukturierte Oberfläche aufweisenden Folie (36) ist, wobei die Folie (36) für die zum Aushärten der äußeren Lackschicht (6) anzuwendende Strahlung zumindest teilweise durchlässig sind.
  40. Druckvorrichtung nach Anspruch 39,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Folie (36) eine Endlosfolie ist und dass innerhalb des von der Endlosfolie aufgespannten Volumens eine Strahlungsquelle (16) angeordnet ist und die Strahlung durch die Folie (36) hindurch auf die Lackschicht gerichtet ist.
  41. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druckkörper eine Druckplatte (46) ist.
  42. Werkstück mit einer strukturierten Lackoberfläche,
    - mit einem Trägerwerkstoff (2) und
    - mit mindestens einer Oberfläche (4) und
    - mit einer äußeren Lackschicht (6) auf der mindestens einen Oberfläche (4),
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Lackschicht (6) mechanisch mit einer Oberflächenstruktur versehen ist und
    - dass die Dichte der äußeren Lackschicht (6) im Bereich von Vertiefungen der Strukturierung nicht wesentlich von der Dichte der äußeren Lackschicht (6) im Bereich nicht vertiefter Bereiche verschieden ist.
  43. Werkstück nach Anspruch 42,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die äußere Lackschicht (6) im ausgehärteten Zustand zumindest teilweise transparent ist.
  44. Werkstück nach Anspruch 42,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die äußere Lackschicht (6) ein farbgebender Lack ist.
  45. Werkstück nach einem der Ansprüche 42 bis 44,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die äußere Lackschicht (6) aus einem mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung oder Infrarot-Strahlung aushärtbaren Lack besteht.
  46. Werkstück nach einem der Ansprüche 42 bis 44,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die äußere Lackschicht (6) aus einem mit Elektronenstrahlung aushärtbaren Lack besteht.
  47. Werkstück nach einem der Ansprüche 42 bis 46,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Beschichtung der Oberfläche des Werkstückes unterhalb der mindestens einen äußeren Lackschicht (6) vorgesehen ist.
  48. Werkstück nach Anspruch 47,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschichtung einen mindestens eine Lackschicht (6) aufweisenden Lackaufbau aufweist.
  49. Werkstück nach Anspruch 48,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschichtung mindestens eine farbgebende Lackschicht (6) aufweist.
  50. Werkstück nach Anspruch 47,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschichtung eine Kunststoffbeschichtung, eine Laminatbeschichtung oder ein anderes nicht aus einem Lack bestehendes Beschichtungsmaterial aufweist.
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