WO2000054894A1 - Verfahren zur herstellung und ausbesserung von lackierungen - Google Patents

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Winfried Kreis
Harry Libutzki
Hans-Joachim Streitberger
Gudrun Wiemann
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Basf Coatings Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/005Repairing damaged coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing and repairing paintwork on objects, preferably vehicle bodies.
  • a base coat layer is produced on a substrate surface using a paint containing at least one effect substance
  • the basecoat is overcoated with a transparent lacquer
  • lacquers containing aluminum flakes are used as the lacquers containing effect substances for producing the base lacquer layer, then for example the widely used metallic effect lacquers are obtained.
  • Both the basecoat layer can be touched up with a transparent lacquer prior to overpainting, or the burned-in multi-layer lacquer coating with a lacquer containing at least one platelet-like pigment, in the latter case being overpainted again with a transparent lacquer and then baked again. It is very important that the repaired areas on the finished paintwork are not recognizable by differences in color and brightness.
  • at least the last spraying step for the production of the basecoat layer is carried out with the aid of a pneumatic application process in the case of automotive serial painting. These are usually so-called HVLP (high volume, low pressure) processes.
  • Pneumatic application methods are, however, disadvantageously characterized in that a relatively large part of the sprayed paint does not reach the substrate, with the result that the circulating air in the spray booth must have high speeds so that the relatively large amounts of overspray can be separated and disposed of .
  • EP 0 773 840 tries to avoid this problem by carrying out a very special painting process with precisely prescribed parameters. The process includes that the basecoat is applied electrostatically, and that the repair is carried out with the aid of pneumatic application under special conditions with regard to the droplet size and speed of the sprayed paint. Although this method can reduce the amount of overspray, it has been found that the touch-up is not sufficiently reproducible and there are undesirable color deviations between the base coat and the touched-up areas.
  • the present invention has set itself the task of avoiding the disadvantages of the prior art and to provide a method for producing and repairing coatings of objects which is simple and reproducible and in which no noticeable color deviations occur.
  • the process is said to be suitable for the production of multi-layer metallic effect coatings, with only small amounts of overspray being to be obtained.
  • This object is achieved by a process for touching up paintwork, in which new paint is applied to the damaged areas using a pneumatic spraying device, and which is characterized in that an electrical voltage is applied between the spraying device and the object to be touched up during the spraying process.
  • the electrical voltage causes an electrostatic attraction to pull the sprayed paint droplets toward the object to be painted.
  • the amount of overspray lost is therefore considerably smaller than without tension.
  • This influence of the application process on the color tone was surprising and may be due to the fact that the electrostatic field has an influence on the orientation of the metal particles in the effect lacquer.
  • the parameters of the electrostatic spray application according to the invention during the repair can essentially be selected as for the production of the basecoat.
  • the method according to the invention can be used in particular in the case of paint which contains effect metal particles, e.g. Aluminum plates included.
  • This can be water-based paint or conventional paints with organic solvents.
  • the electrostatic forces apparently have a positive effect on the orientation of the metal particles and thus on the color tone.
  • a waterborne basecoat is preferably processed with the method according to the invention. These are advantageous types of lacquer that are increasingly used.
  • the tension between the object to be repaired, e.g. a vehicle body, and the spray device can typically be 50 to 100 kV, the object being at a higher potential than the spray device.
  • the voltage is preferably selected in the same order of magnitude as when applying the base coating.
  • the invention further relates to a method for producing a coating, preferably a multi-layer effect coating, wherein
  • a basecoat film is produced on a substrate surface, - if necessary, the basecoat is overcoated with a transparent lacquer,
  • the basecoat film is preferably produced in an electrostatic application process.
  • the process according to the invention has the advantage that a uniform lacquer layer is obtained, in which repair areas are not recognizable.
  • the aim of the following example is to ensure a flawless painting process when first painting automobiles with metallic water-based paints (WBL) with the electrostatic gun REA III (ITW Ransburg endurentechnik GmbH, Dietzenbach, Germany).
  • the gun tip After switching on the high voltage, the gun tip must be held in the direction of the earthed part to be painted.
  • the high voltage is activated by pulling the gun lever.
  • the application takes place in a one-time order up to the opacity.
  • the fault current during painting must be in the range of 60 - 75 pA.
  • the product When repairing the defect, the product is pre-fogged dry and then blown dry before painting completely. The vehicle goes through the intermediate dryer. Thereby solvents and water escape. a) Processing water-based paint
  • the water-based paint is applied in one spraying step in the first investment zone "spray box fogging". After a short flash-off time, the painted part is evenly fogged out if necessary, so that no cloud formation occurs.
  • the second plant zone "spraying box pre-spraying" is not used.
  • the 2-component clear coat is then applied in the clear coat zone.
  • special spray guns are used (3 connections: air, hardener, clear lacquer), which have to be flushed with Acytyl before each break.
  • the dryer is then used to control the vehicle.
  • the ambient air temperature is approx. 100 ° C.
  • the vehicle After the dryer has run through, the vehicle is glued and the quality of the machined parts checked.
  • the criteria for this are color, spray pattern, curing, dirt, glued edges, runners, etc.
  • the vehicle is a return or whether it is controlled via the cooling zone in the paint finish for further processing.
  • the vehicles are processed accordingly at the paint finish, i.e. polished, mounted, fully reported, controlled.
  • humidifiable booths When processing water-thinnable basecoats (which also include the waterborne basecoat from series production), humidifiable booths must be used so that the color deviations in the assembly and spot paint repairs to be carried out during assembly differ by a maximum of 3-4 notes from the original painting (assessment according to DIN 53230 ).
  • Compressed air hose Compressed air hose, paint suit, paint gloves, paint helmet and hose, stopwatch, outlet bags, measuring cylinder, stir bar.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Verfahren zur Ausbesserung von Lackierungen von Fahrzeugkarosserien, wobei mit einer Sprühvorrichtung neuer Lack auf die beschädigten Stellen aufgetragen wird und erfindungsgemäss während des Sprühvorganges zwischen der Sprühvorrichtung und dem Gegenstand eine elektrische Spannung angelegt wird. Vorzugsweise wird das Ausbesserungsverfahren im Rahmen der Herstellung einer mehrschichtigen Effektlackierung angewendet, wobei auf einer Substratoberfläche eine Basislackschicht in einem elektrostatischen Applikationsverfahren hergestellt wird, die Basislackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird und die so erhaltene Lackierung getrocknet wird. Notwendige Ausbesserungen werden dann erfindungsgemäss im elektrostatischen Sprühverfahren durchgeführt.

Description

Verfahren zur Herstellung und Ausbesserung von Lackierungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Ausbesserung von Lackierungen von Gegenständen, vorzugsweise von Fahrzeugkarosserien.
Die Ausbesserung von Lackierungen von z.B. Automobilen ist bekanntermaßen erforderlich, wenn durch mechanische Einwirkungen oder Alterung Schäden in der Lackschicht aufgetreten sind. Eine Ausbesserung der Lackierung ist aber in der Regel auch schon während der Herstellung der Erstlackierung notwendig, da produktionsbedingte Beschädigungen an der Basislackierung unvermeidbar sind. Im folgenden soll ohne Beschränkung der Allgemeinheit dieses Verfahren der sogenannten Montage Reparatur am Beispiel der Herstellung und Ausbesserung von mehrschichtigen Effektlackierungen betrachtet werden.
Mehrschichtige Effektlackierungen, die herstellbar sind, indem
auf einer Substratoberfläche unter Verwendung eines mindestens ein Effektstoffe enthaltenden Lackes eine Basislackschicht hergestellt wird,
- die Basislackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird, und
die so erhaltene mehrschichtige Lackierung eingebrannt wird
sind schon lange bekannt und werden insbesondere in der Automobillackierung eingesetzt. Wenn als Effektstoffe enthaltende Lacke Aluminiumplättchen enthaltende Lacke zur Herstellung der Basislackschicht eingesetzt werden, dann werden beispielsweise die weit verbreiteten Metalleffektlackierungen erhalten.
Sowohl während als auch nach dem Serienlackierprozess kommt es zu Beschädigungen der Lackierung, die ausgebessert werden müssen. Dabei kann sowohl die Basislackschicht vor dem Überlackieren mit einem transparenten Lack oder die eingebrannte mehrschichtige Lackierung mit einem mindestens ein plättchenföraiiges Pigment enthaltenden Lack ausgebessert werden, wobei im letzteren Fall erneut mit einem transparenten Lack überlackiert und anschließend erneut eingebrannt wird. Es ist von großer Wichtigkeit, daß die ausgebesserten Stellen an der fertigen Lackierung nicht durch Unterschiede im Farbton und in der Helligkeit erkennbar sind. Um dies zu erreichen, wird bei der Automobilserienlackierung wenigstens der letzte Spritzgang zur Herstellung der Basislackschicht mit Hilfe eines pneumatischen Applikationsverfahrens durchgeführt. Hierbei handelt es sich in der Regel um sogenannte HVLP- Verfahren (high volume, low pressure). Pneumatische Applikationsverfahren zeichnen sich jedoch nachteiligerweise dadurch aus, daß ein relativ großer Teil der versprühten Lackmenge das Substrat nicht erreicht, was zur Folge hat, daß die Umluft in der Spritzkabine hohe Geschwindigkeiten aufweisen muß, damit die relativ großen Mengen an Overspray abgeschieden und entsorgt werden können. In der EP 0 773 840 wird dieses Problem zu vermeiden gesucht, indem ein sehr spezielles Lackierverfahren mit genau vorgeschriebenen Parametern durchgeführt wird. Zu dem Verfahren gehört, daß die Basislackschicht elektrostatisch aufgetragen wird, und daß die Ausbesserung mit Hilfe der pneumatische Applikation unter speziellen Bedingungen hinsichtlich der Tropf chengröße und -gesch windigkeit des versprühten Lackes erfolgt. Mit diesem Verfahren läßt sich zwar die Menge an Overspray verringern, allerdings hat sich herausgestellt, daß die Ausbesserung nicht ausreichend reproduzierbar ist und unerwünschte Farbtonabweichungen zwischen der Basislackierung und den ausgebesserten Stellen entstehen.
Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung und Ausbesserung von Lackierungen von Gegenständen zur Verfügung zu stellen, das einfach und reproduzierbar durchzuführen ist und bei dem keine auffälligen Farbtonabweichungen auftreten. Insbesondere soll das Verfahren für die Herstellung von mehrschichtigen Metalleffektlackierungen geeignet sein, wobei nur geringe Mengen an Overspray anfallen sollen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Ausbesserung von Lackierungen gelöst, bei dem mit einer pneumatischen Sprühvorrichtung neuer Lack auf die beschädigten Stellen aufgetragen wird, und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß während des Sprühvorganges zwischen der Sprühvorrichtung und dem auszubessernden Gegenstand eine elektrische Spannung angelegt wird.
Die elektrische Spannung bewirkt zum einen, daß eine elektrostatische Anziehung die versprühten Lacktröpfchen zu dem zu lackierenden Gegenstand zieht. Die Menge an verlorenem Overspray ist daher erheblich gering als ohne Spannung. Ferner treten überraschenderweise keine erkennbaren Farbtonabweichungen auf. Dies gilt insbesondere für die oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Metalleffektlackierungen, bei denen die Basislackierung mit einem elektrostatischen Applikationsverfahren aufgetragen wird, in bezug auf Farbtonabweichungen gegenüber der Basislackierung. Dieser Einfluß des Applikationsverfahrens auf den Farbton war überraschend und beruht möglicherweise darauf, daß das elektrostatische Feld einen Einfluß auf die Orientierung der Metallteilchen im Effektlack hat. Die Parameter der erfindungsgemäßen elektrostatischen Spritzapplikation bei der Ausbesserung können im wesentlichen so gewählt werden, wie bei der Herstellung der Basislackierung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere bei Lack anwendbar, die effektgebende Metallteilchen, z.B. Aluminiumplättchen, enthalten. Dabei kann es sich um Wasserbasislack oder um konventionelle Lacke mit organischen Lösemitteln handeln. Wie oben erläutert wurde, wirken sich die elektrostatischen Kräfte offenbar positiv auf die Orientierung der Metallteilchen und damit auf den Farbton aus.
Vorzugsweise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Wasserbasislack verarbeitet. Hierbei handelt es sich um vorteilhafte Lacktypen, die zunehmende Verwendung finden.
Die Spannung zwischen dem auszubesserndem Gegenstand, z.B. einer Fahrzeugkarosserie, und der Sprühvorrichtung kann typischerweise 50 bis 100 kV betragen, wobei der Gegenstand auf höherem Potential als die Sprühvorrichtung liegt. Bei der Herstellung mehrschichtiger Lackierungen wird die Spannung vorzugsweise in derselben Größenordnung gewählt wie beim Auftragen der Basislackierung.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Lackierung, vorzugsweise einer mehrschichtigen Effektlackierung, wobei
auf einer Substratoberfläche eine Basislackschicht hergestellt wird, - gegebenenfalls die Basislackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird,
die so erhaltenen Lackierung getrocknet wird,
und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Schäden an der Basislackschicht vor oder nach der Überlackierung mit dem transparenten Lack (Klarlack) und/oder vor oder nach dem Trocknen mit einem der oben dargestellten Verfahren ausgebessert werden. Vorzugsweise wird bei diesem Herstellungsverfahren die Basislackschicht in einem elektrostatischen Applikationsverfahren hergestellt. Das erfindungsgemaß Verfahren hat den Vorteil, daß eine gleichmäßige Lackschicht erhalten wird, in der Ausbesserungsstellen nicht erkennbar sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Ziel des folgenden Beispiels ist die Sicherstellung eines einwandfreien Lackierprozesses bei der Ersterstellung der Lackierung von Automobilen mit Metallic-Wasserbasislacken (WBL) mit der elektrostatischen Handpistole REA III (ITW Ransburg Oberflächentechnik GmbH, Dietzenbach, Deutschland).
Der Einsatz einer 2-K Mischanlage sorgt für das richtige Verhältnis zwischen Klarlack und Härter. Es ist eine gute Erdung der Karossen zu gewährleisten. Der Lackierer prüft beim Abreiben der zu lackierenden Teile, ob sie richtig geschliffen und eingeklebt sind. Danach wird beim Durchfahren des Blasportals der Staub vom Fahrzeug entfernt. Wird mit einem Druckbehälter gearbeitet, so ist darauf zu achten, daß der Materialbehälter aus rostfreien Stahl besteht.
Die Lackierparameter sind folgender Aufsteilung zu entnehmen:
Geräte und Hilfsmittel:
Elektrostatische Handpistole REA HI, Düse 1.4 mm, Kappe Nr. 65; Lackierstraße oder Kabine (temperiert 22+/-2°C und befeuchtet 65+/-5%); Umluftofen und/oder IR-Strahler; Druckkesselpistolen;
Druckluftschlauch, Lackieranzug, Lackierhandschuhe, Lackierhelm und Schlauch, Stoppuhr, Auslauftüten, Meßzylinder, Rührstab. Materialien:
Montagereparatur-Basislack; Niederlassungs-Klarlack; Niederlassungs-Härter; Verdünnung; HydroaufbaufüUer / -Härter; Spülflüssigkeit WBL; Spülflüssigkeit 2K Klarlack
Applikationsparameter:
Figure imgf000007_0001
Nach dem Einschalten der Hochspannung ist die Pistolenspitze in Richtung des geerdeten zu lackierenden Teiles zu halten. Die Aktivierung der Hochspannung erfolgt durch Ziehen des Pistolenhebels. Die Applikation erfolgt im Einmalauftrag bis knapp ans Deckvermögen. Während der Lackierung muß der Fehlstrom laut Anzeige im Bereich von 60 - 75 pA liegen. Bei der Fehlstellenausbesserung wird trocken vorgenebelt und anschließend trocken geblasen, bevor komplett lackiert wird. Das Fahrzeug durchläuft den Zwischentrockner. Dabei entweichen Lösungsmittel und Wasser. a) Verarbeitung Wasserbasislack
In der ersten Anlagezone "Lackierbox-Ausnebeln" wird der Wasserbasislack in einem Spritzgang aufgetragen. Nach kurzer Ablüftzeit wird das lackierte Teil wenn nötig gleichmäßig ausgenebelt, so daß keine Wolkenbildung entsteht. Die zweite Anlagenzone "Lackierbox- Vorspritzen" wird nicht benutzt.
b) Auftragen von Klarlack
Anschließend wird in der Klarlackzone der 2-K Klarlack aufgetragen. Hierzu werden spezielle Lackierpistolen verwendet (3 Anschlüsse: Luft, Härter, Klarlack), diese vor jeder Pause mit Acytyl durchgespült werden müssen. Danach wird das Fahrzeug durch den Trockner gesteuert. Die Umlufttemperatur liegt bei ca. 100°C.
Nach dem Trocknerdurchlauf wird das Fahrzeug ausgeklebt und die Qualität der bearbeiteten Teile überprüft. Kriterien hierfür sind Farbton, Spritzbild, Aushärtung, Schmutz, Einklebekanten, Läufer, etc.
Hier wird entschieden, ob das Fahrzeug ein Rückläufer ist oder zur Weiterbearbeitung über die Abkühlzone ins Lackfinish gesteuert wird. Am Lackfinish werden die Fahrzeuge entsprechend bearbeitet, d.h. poliert, aufmontiert, fertiggemeldet, weitergesteuert.
Montage- und Spot-Lackreparaturen
Bei der Verarbeitung wasserverdünnbarer Basislacke (zu denen auch der Wasserbasislack aus der Serienproduktion gehört) müssen befeuchtbare Kabinen benutzt werden, damit die Farbtonabweichungen bei in der Montage durchzuführenden Montage- und Spot-Lackreparaturen maximal 3-4 Noten von der Originallackierung abweicht (Beurteilung nach DIN 53230).
Die Applikationsparameter für eine typische Montage- und Spot-Lackreparatur sind folgende:
Material: nachgetöntes WBL 2-Serienmaterial plus 2K Klarlack Klima: 20-26°C, 65±5% rel. Feuchte
> 26°C, 70% Feuchte
Zwischentrocknung:WBL2 1 min IR, 80°C
4 min Warmluft 80°C
Trocknung: WBL 2 plus Klarlack
4 - 7 min ablüften m Kabine
45 min 85°C Objekttemperatur
iiktionssystem: Metallic: elektrostatisch unterstützte HVLP
Pistole
Firma DeViblis
Uni: pneumatischer Zerstäuber
AGG Pistole
Firma DeViblis
Applikationsbedingungen Uni's:
Geräte und Hilfsmittel:
DeVibüs JGV 581, Düse 1.4 mm, Kappe Nr. 797; Lackierstraße oder Kabine (temperiert 22+/-2°C und befeuchtet 65+/-5%); Umluftofen und/oder IR-Strahler;
Becher und Druckkesselpistolen;
Druckluftschlauch, Lackieranzug, Lackierhandschuhe, Lackierhelm und Schlauch, Stoppuhr, Auslauftüten, Meßzylinder, Rührstab.
Materialien:
Montagereparatur-Basislack; Niederlassungs-Klarlack; Niederlassungs-Härter; Verdünnung; Hydroaufbaufüller / -Härter; Spülflüssigkeit WBL; Spülflüssigkeit 2K Klarlack
Applikationsparameter:
Figure imgf000010_0001

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Ausbesserung von Lackierungen von Gegenständen, vorzugsweise von Fahrzeugkarosserien, wobei mit einer
Sprühvorrichtung neuer Lack auf die beschädigten Stellen aufgetragen wird, dadurch gek enn z ei chnet, daß während des Sprühvorganges zwischen der Sprühvorrichtung und dem Gegenstand eine elektrische
Spannung angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn et, daß ein Lack verarbeitet wird, welcher effektgebende Metallteilchen, vorzugsweise Aluminiumplättchen, enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzei chn et , daß Wasserbasislacke verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gek ennzei chnet, daß die Spannung zwischen
Gegenstand und Sprühvorrichtung 50 bis 100 kV beträgt, wobei der Gegenstand auf dem höheren Potential liegt.
Verfahren zur Herstellung einer Lackierung, vorzugsweise einer mehrschichtigen Effektlackierung, wobei auf einer Substratoberfläche eine Basislackschicht hergestellt wird, - gegebenenfalls die Basislackschicht mit einem transparenten
Lack überlackiert wird, die so erhaltenen Lackierung getrocknet wird, dadurch gekennzei chnet, daß
Schäden an der Basislackschicht vor oder nach der Uberlackierung mit transparentem Lack und/oder vor oder nach dem Trocknen mit einem
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebessert werden.
PCT/EP2000/001840 1999-03-17 2000-03-03 Verfahren zur herstellung und ausbesserung von lackierungen WO2000054894A1 (de)

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