WO2013135416A1 - Pulverbeschichtungsvorrichtung und pulverbeschichtungsverfahren - Google Patents

Pulverbeschichtungsvorrichtung und pulverbeschichtungsverfahren Download PDF

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WO2013135416A1
WO2013135416A1 PCT/EP2013/051714 EP2013051714W WO2013135416A1 WO 2013135416 A1 WO2013135416 A1 WO 2013135416A1 EP 2013051714 W EP2013051714 W EP 2013051714W WO 2013135416 A1 WO2013135416 A1 WO 2013135416A1
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powder coating
coated
powder
coating
electromagnetic radiation
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PCT/EP2013/051714
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Sonja Dudziak
Thomas Kretschmar
Alexander Klonczynski
Jens Koenig
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Robert Bosch Gmbh
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    • B05B7/228—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using electromagnetic radiation, e.g. laser
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    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/14—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying for coating elongate material
    • C23C4/16—Wires; Tubes

Definitions

  • the present invention relates to a powder coating apparatus for coating articles. Furthermore, the present invention relates to a powder coating method for coating objects by means of an inventive
  • Coating in manufacturing technology is understood to mean a group of production processes which are used for applying a firmly adhering layer of shapeless material to the
  • the coating methods differ by the type of layer application in chemical, mechanical, thermal and thermomechanical processes.
  • Powder coating or powder coating is a coating process in which an electrically conductive object is coated with powder coating.
  • Coating plant has a surface pretreatment device, a
  • Applizier In the coating device, called Applizier Hughes, the powder to be coated on the object, for example by means of spray guns, applied.
  • a crosslinking of the powder coating takes place approximately using a furnace.
  • the temperatures for crosslinking the powder coating are between 1 10 and 250 ° C.
  • the exact setting of the oven temperature and the residence time depends on the powder coating used.
  • the heating of the furnace is usually carried out by convection.
  • a hot air stream is used, which cools the workpiece and on this transfers the heat in order to crosslink the powder coating particles together.
  • DE 101 16 720 A1 describes a laser powder coating apparatus which has a laser source and a device head optically connected thereto.
  • the laser beam is directed to the component surface to be coated and at the same time a powdery filler material is mixed with the laser beam.
  • a powdery filler material is mixed with the laser beam.
  • a powder coating device for coating objects with the features of claim 1 and a
  • Powder coating process for coating articles provided with the features of claim 8.
  • a powder coating apparatus for coating articles with an applicator adapted to apply powder coating to areas of the article to be coated; and with an irradiation device which has at least one electromagnetic radiation source which is designed to direct electromagnetic radiation onto powder-coated regions of the article and thereby crosslink the powder coating on the coated regions.
  • Powder coating to accomplish by means of electromagnetic radiation, so that only in the powder layer, the required temperatures are achieved and not the entire component is heated.
  • thermosensitive materials eg. B. foils for battery cells to coat by means of a powder coating.
  • present invention reduces power consumption since highly efficient electromagnetic radiation sources can be used.
  • the electromagnetic radiation is selected to selectively heat the powder coating over the coated article to crosslink the powder coating.
  • the wavelength of the electromagnetic radiation is selected such that it lies in the absorption region of the powder coating material and not in the absorption region of the article to be coated. In this way, the heat transfer to the object is minimized, so that even very temperature-sensitive and thin-walled parts can be coated.
  • the radiation source is a laser, in particular a diode laser.
  • Diode lasers are very suitable for use in the
  • Powder coating device since they have a very compact design and can be pumped easily by means of electric current. Furthermore, diode lasers have a very high degree of twist, so that the
  • diode lasers are very low maintenance and have a very long life.
  • the coupling and transport of the electrical magnetic radiation is very simple by means of diode lasers.
  • other types of laser such as dye laser Nd: YAG laser, argon ion laser, carbon dioxide or nitrogen laser be used.
  • the use of a maser is possible.
  • the present invention is not limited to particular wavelengths of the electromagnetic radiation. Wavelengths ranging from ultraviolet to far infrared can be used to transfer energy to the powder coating. Microwaves can also be used. Depending on the design of the powder coating, the wavelength can be matched to the powder coating.
  • a control device which is coupled to the radiation source and a temperature sensor, which is arranged on the object to be coated, wherein the radiation power of the
  • Radiation sources depending on the temperature detected by the temperature sensor is controlled and regulated.
  • the temperature sensor can be provided for example on the back of the surface to be coated of the article.
  • the radiation power of the electromagnetic radiation source can then be changed depending on the temperature of the object. In this way it is possible that the material of the article to be coated is not damaged, and yet a good crosslinking of the powder coating takes place.
  • the radiation power of the radiation source can be
  • the electromagnetic radiation source for example, be controlled or regulated by a pulsed operation of the electromagnetic radiation source or by changing the wavelength. Also, it is possible to use a variety of electromagnetic radiation sources in the
  • a deflection device which is designed to deflect the electromagnetic radiation of the radiation source onto the regions of the object to be coated.
  • Deflection device formed in the form of a so-called scanner, which the
  • the deflection device also via the deflection device, the total energy which is transmitted from the electromagnetic radiation source to the areas to be coated of the object can be controlled in a simple manner.
  • the wavelength of the radiation source is adjustable by means of the control device. In this way, optimal crosslinking of the powder coating can be achieved.
  • a process gas device is provided, which is designed to supply process gas into the powder coating device. In this way, a very homogeneous coating of the component can take place.
  • Process gas for example, inert gases are used.
  • a ventilation, a Dehydrierstrom, etc. can be combined, depending on the application and use of the object to be coated.
  • the present invention is particularly suitable for the coating of
  • the present invention is particularly suitable for coating white goods, for example, components for dishwashers,
  • Implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.
  • the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
  • Fig. 1 is a schematic view of a powder coating apparatus
  • Fig. 2 is a schematic view of an irradiation device
  • Fig. 3 is a schematic view of a powder coating apparatus
  • FIG. 4 is a schematic flow diagram of a powder coating process.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a powder coating apparatus 1 for
  • Applicator 2 shown, which is designed to apply powder coating to be coated areas of the article 1 1.
  • the applicator 2 has a chamber 18, which is isolated from the environment.
  • supports 12 are provided on soft spray guns 9 on all sides around the object 1 1 around
  • the object 1 1 is for example on a platform (not shown) held.
  • the carriers 12 are mounted displaceably within the applicator, so that the article 1 1 can be provided on all sides with powder coating.
  • an irradiation device 3 On the right side of Fig. 1, an irradiation device 3 is shown. Also in the irradiation device 3, a plurality of carriers 12 are provided, which can be arranged displaceably within the irradiation device 3. On the supports 12, a plurality of electromagnetic radiation sources 4 are provided.
  • Electromagnetic radiation sources 4 are designed to be electromagnetic
  • the electromagnetic radiation is chosen such that it is absorbed only by the powder coating particles, and not by the material of the article 1 1. In this way, the object 1 1 is only minimally heated during the crosslinking of the powder coating particles. In this way, even very temperature-sensitive components, in particular very thin-walled components, can be coated with a powder coating.
  • Fig. 2 shows a schematic view of an irradiation device 3.
  • a deflection device 7 is provided on the support 12, which is adapted to direct the electromagnetic radiation of the radiation source 4 to the areas of the object to be coated 1 1.
  • the electromagnetic radiation source 4 emits electromagnetic radiation 10, which is conducted to the deflection device 7.
  • the deflection device 7 then steers the electromagnetic radiation 10, for example by means of an actuator provided with the mirror, onto the regions of the object 1 to be coated. In this way it is possible to reduce the number of electromagnetic radiation sources 4 in the irradiation device 3.
  • the irradiation device 3 shown in FIG. 2 has a control device 5.
  • the control device 5 is coupled to the electromagnetic radiation source 4 and a temperature sensor 6 which is arranged on the object 11.
  • the control device 5 receives from the temperature sensor 6 is a measured value of the temperature of the object 1 1 and controls depending on the detected temperature of the object 1 1, the radiation power of the electromagnetic radiation source 4. If a measured value detected, which exceeds a predetermined temperature value, the switches Control device 5, the electromagnetic radiation source 4 from. When the temperature falls below a predetermined temperature, the control device 5 switches on the electromagnetic radiation source 4 again. In this way, the power for crosslinking the powder coating particles can be set very accurately.
  • a continuous control instead of a control.
  • a PI D control loop is used, which can continuously adjust the radiant power of the electromagnetic radiation source 4.
  • the temperature sensor 6 may be arranged, for example, on the back of a film to be coated. As a temperature sensor 6, for example
  • thermocouples Semiconductor temperature sensors, thermistors, PTC thermistors or thermocouples or
  • Quartz crystals are used. Further, in Fig. 2, a process gas device 8 within the chamber 18 of
  • the process gas device 8 may supply a process gas, for example argon or nitrogen, to the chamber 18. In this way, a very homogeneous powder coating layer can be formed on the article 11.
  • a process gas for example argon or nitrogen
  • 3 other facilities for ventilation, dehydration or ventilation can be provided in the irradiation device.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a powder coating device 1.
  • the as yet uncoated component is received in the device 1.
  • a pretreatment of the article 1 1 to be coated is carried out.
  • the surface of the article 11 is cleaned of coarse impurities and the surface is degreased by means of solvents.
  • the object is dried between.
  • the Applizier worn 2 is shown.
  • powder coating is applied to areas of the article 11 to be coated.
  • spray guns 9 are provided in the applicator 2. Subsequently, the object 1 1 is guided into the irradiation device 3.
  • the powder coating is crosslinked on the regions of the object to be coated by means of an electromagnetic radiation source, which is designed to direct electromagnetic radiation to the areas of the object coated with powder coating. In the area 15, for example, an aftertreatment of the article 11 takes place.
  • step S1 an object to be coated is provided.
  • step S2 an object to be coated is provided.
  • Powder coating applied to areas of the article to be coated In step S3, the powder coating is crosslinked by means of electromagnetic radiation.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverbeschichtungsvorrichtung zum Beschichten von Gegenständen, mit einer Appliziereinrichtung, welche ausgebildet ist, Pulverlack auf zu beschichtende Bereiche des Gegenstands zu applizieren; und mit einer Bestrahlungseinrichtung, welche zumindest eine elektromagnetische Strahlungsquelle aufweist, welche ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung auf mit Pulverlack beschichtete Bereiche des Gegenstandes zu richten und dadurch den Pulverlack auf den beschichteten Bereichen zu vernetzen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Pulverbeschichtungsverfahren zum Beschichten von Gegenständen mittels einer erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungsvorrichtung.

Description

Beschreibung Titel Pulverbeschichtungsvornchtung und Pulverbeschichtungsverfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverbeschichtungsvornchtung zum Beschichten von Gegenständen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Pulverbeschichtungsverfahren zum Beschichten von Gegenständen mittels einer erfindungsgemäßen
Pulverbeschichtungsvornchtung.
Stand der Technik
Unter Beschichten wird in der Fertigungstechnik eine Gruppe der Fertigungsverfahren verstanden, die zum Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus formlosem Stoff auf die
Oberfläche eines Gegenstandes genutzt werden. Die Beschichtungsverfahren unterscheiden sich durch die Art der Schichtaufbringung in chemische, mechanische, thermische und thermomechanische Verfahren.
Das Pulverbeschichten oder die Pulverlackierung ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem ein elektrisch leitfähiger Gegenstand mit Pulverlack beschichtet wird. Eine typische
Beschichtungsanlage weist eine Oberflächenvorbehandlungseinrichtung, eine
Zwischentrocknungseinrichtung, eine elektrostatische Beschichtungseinrichtung und eine Trocknereinrichtung auf.
In der Beschichtungseinrichtung, Appliziereinrichtung genannt, wird das zu beschichtende Pulver auf den Gegenstand, beispielsweise mittels Sprühpistolen, aufgetragen.
Anschließend erfolgt eine Vernetzung des Pulverlackes ungefähr mithilfe eines Ofens. Die Temperaturen zum Vernetzen des Pulverlackes liegen zwischen 1 10 und 250°C. Die genaue Einstellung der Ofentemperatur und der Verweilzeit hängt von dem verwendeten Pulverlack ab. Die Aufheizung des Ofens erfolgt üblicherweise durch Konvektion. Hierfür wird ein Warmluftstrom verwendet, der am Werkstück abkühlt und auf diesem so die Wärme überträgt, um die Pulverlackpartikel miteinander zu vernetzen. Ferner ist eine
Wärmeübertragung auf die Pulverpartikel durch Infrarotstrahlung möglich. In der DE 101 16 720 A1 ist ein Gerät zur Laserpulverbeschichtung beschrieben, welches eine Laserquelle und einen mit dieser optisch verbundenen Gerätekopf aufweist. Der Laserstrahl wird zur zu beschichtenden Bauteilfläche gerichtet und gleichzeitig wird ein pulverförmig vorliegender Zusatzwerkstoff mit dem Laserstrahl gemischt. Mittels der Laserstrahlung werden sowohl das Pulver wie auch ein minimaler Teil der Bauteiloberfläche aufgeschmolzen und der zugeführte Zusatzwerkstoff metallurgisch mit der
Bauteilwerkstoffoberfläche verbunden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden eine Pulverbeschichtungsvorrichtung zum Beschichten von Gegenständen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein
Pulverbeschichtungsverfahren zum Beschichten von Gegenständen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 zur Verfügung gestellt.
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Pulverbeschichtungsvorrichtung zum Beschichten von Gegenständen mit einer Appliziereinrichtung, welche ausgebildet ist, Pulverlack auf zu beschichtende Bereiche des Gegenstandes zu applizieren; und mit einer Bestrahlungseinrichtung, welche zumindest eine elektromagnetische Strahlungsquelle aufweist, welche ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung auf mit Pulverlack beschichtete Bereiche des Gegenstandes zu richten und dadurch den Pulverlack auf den beschichteten Bereichen zu vernetzen.
Ferner ist ein Pulverbeschichtungsverfahren zum Beschichten von Gegenständen mittels einer erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungsvorrichtung vorgesehen mit den folgenden Verfahrensschritten:
(a) Bereitstellen eines Gegenstandes;
(b) Applizieren eines Pulverlackes auf zu beschichtende Bereiche des Gegenstandes mittels der Appliziereinrichtung; und
(c) Vernetzen des Pulverlackes mittels elektromagnetischer Strahlung mittels der
Bestrahlungseinrichtung.
Vorteile der Erfindung Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die Vernetzung der
Pulverbeschichtung mittels elektromagnetischer Strahlung zu bewerkstelligen, sodass nur in der Pulverschicht die benötigten Temperaturen erreicht werden und nicht das gesamte Bauteil erwärmt wird.
Auf diese Weise ist es möglich, besonders temperatursensible Werkstoffe, z. B. Folien für Batteriezellen, mittels einer Pulverbeschichtung zu beschichten. Ferner wird durch die vorliegende Erfindung der Energieverbrauch reduziert, da sehr effiziente elektromagnetische Strahlungsquellen verwendet werden können.
Aufgrund der elektromagnetischen Strahlung kommt es zu einer besseren Vernetzung der Pulverschicht, sodass diese eine höhere Festigkeit und Härte aufweist. Somit kann die Lebensdauer der Beschichtung gesteigert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren
Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die elektromagnetische Strahlung derart gewählt, dass sie den Pulverlack selektiv gegenüber dem beschichteten Gegenstand erwärmt, um den Pulverlack zu vernetzen. Beispielsweise wird die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung derart gewählt, dass sie in dem Absorptionsbereich des Pulverlackmaterials liegt und nicht in dem Absorptionsbereich des zu beschichtenden Gegenstandes. Auf diese Weise ist die Wärmeübertragung auf den Gegenstand minimiert, sodass auch sehr temperatursensible und dünnwandige Teile beschichtet werden können.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Strahlungsquelle ein Laser, insbesondere ein Diodenlaser. Diodenlaser eignen sich sehr gut für die Verwendung in der
erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungsvorrichtung, da sie eine sehr kompakte Bauweise aufweisen und auf einfache Weise mittels elektrischen Stroms gepumpt werden können. Ferner weisen Diodenlaser einen sehr hohen Wrkungsgrad auf, sodass der
Energieverbrauch zum Beschichten der Gegenstände signifikant reduziert werden kann. Ferner sind Diodenlaser sehr wartungsarm und weisen eine sehr hohe Lebensdauer auf. Auch die Einkopplung und der Transport der elektrischen magnetischen Strahlung ist mittels Diodenlasern sehr einfach. Für die vorliegende Erfindung können jedoch auch andere Laserarten, wie beispielsweise Farbstofflaser Nd:YAG-Laser, Argon-Ionen-Laser, Kohlenstoffdioxid- oder Stickstofflaser verwendet werden. Ferner ist auch die Verwendung von einem Maser möglich. Auch ist die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung festgelegt. Für die Energieübertragung auf den Pulverlack können Wellenlängen im Bereich von Ultraviolett bis fernes Infrarot verwendet werden. Auch Mikrowellen können verwendet werden. Je nach Ausbildung des Pulverlackes kann die Wellenlänge auf den Pulverlack abgestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche mit der Strahlungsquelle und einem Temperatursensor gekoppelt ist, welcher auf dem zu beschichtenden Gegenstand angeordnet ist, wobei die Strahlungsleistung der
Strahlungsquellen in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor erfassten Temperatur Steuer- und regelbar ist. Der Temperatursensor kann beispielsweise auf der Rückseite der zu beschichtenden Fläche des Gegenstandes vorgesehen sein. Die Strahlungsleistung der elektromagnetischen Strahlungsquelle kann dann in Abhängigkeit der Temperatur des Gegenstandes verändert werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Material des zu beschichtenden Gegenstandes nicht beschädigt wird, und dennoch eine gute Vernetzung des Pulverlackes stattfindet. Die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle kann
beispielsweise durch einen gepulsten Betrieb der elektromagnetischen Strahlungsquelle gesteuert oder geregelt werden oder durch eine Änderung der Wellenlänge. Auch ist es möglich, eine Vielzahl von elektromagnetischen Strahlungsquellen in der
Bestrahlungseinrichtung vorzusehen, wobei die Anzahl der aktiven elektromagnetischen Strahlungsquellen verändert werden kann, um die Strahlungsleistung der
Bestrahlungseinrichtung zu ändern. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Ablenkeinrichtung vorgesehen, welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle auf die zu beschichtenden Bereiche des Gegenstandes abzulenken. Beispielsweise ist die
Ablenkeinrichtung in Form eines sogenannten Scanners ausgebildet, welcher die
elektromagnetische Strahlung zeilen- und spaltenweise auf die zu beschichtenden Bereiche des Gegenstandes richtet. Auch über die Ablenkeinrichtung kann die Gesamtenergie, welche von der elektromagnetischen Strahlungsquelle auf die zu beschichtende Bereiche des Gegenstandes übertragen wird, auf einfache Weise gesteuert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Wellenlänge der Strahlungsquelle mittels der Steuereinrichtung einstellbar. Auf diese Weise kann eine optimale Vernetzung des Pulverlackes erzielt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Prozessgaseinrichtung vorgesehen, welche dazu ausgebildet ist, Prozessgas in die Pulverbeschichtungsvorrichtung zuzuführen. Auf diese Weise kann eine sehr homogene Beschichtung des Bauteils erfolgen. Als
Prozessgas werden beispielsweise inerte Gase verwendet. Mit der Prozessgaseinrichtung kann eine Belüftung, eine Dehydrieranlage usw. kombiniert werden, je nach Anwendung und Verwendung des zu beschichtenden Gegenstandes.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Beschichtung von
temperatursensiblen Bauteilen. Auch eignet sich die vorliegende Erfindung besonders zur Beschichtung von weißer Ware, beispielsweise von Bauteilen für Spülmaschinen,
Wäschetrockner, Waschmaschinen, Kühlschränken etc. Auch für Metallbeschichtungen zum Korrosionsschutz eignet sich die Pulverbeschichtungsvorrichtung und das
Pulverbeschichtungsverfahren sehr gut.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und
Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Pulverbeschichtungsvorrichtung; Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Bestrahlungsvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Pulverbeschichtungsvorrichtung; und
Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm eines Pulverbeschichtungsverfahrens.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Die veranschaulichten Ausführungsformen dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit demselben Bezugszeichen versehen.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Pulverbeschichtungsvorrichtung 1 zum
Beschichten von Gegenständen 1 1 . Auf der linken Seite der Fig. 1 ist eine
Appliziereinrichtung 2 dargestellt, welche ausgebildet ist, Pulverlack auf zu beschichtende Bereiche des Gegenstandes 1 1 zu applizieren. Die Appliziereinrichtung 2 weist eine Kammer 18 auf, welche von der Umgebung isoliert ist. In dieser Kammer 18 sind Träger 12 vorgesehen, auf weichen Sprühpistolen 9 allseitig um den Gegenstand 1 1 herum
vorgesehen sind. Der Gegenstand 1 1 wird beispielsweise auf einer Plattform (nicht dargestellt) gehalten. Die Träger 12 sind innerhalb der Appliziereinrichtung verschieblich gelagert, sodass der Gegenstand 1 1 allseitig mit Pulverlack versehen werden kann.
Auf der rechten Seite der Fig. 1 ist eine Bestrahlungseinrichtung 3 dargestellt. Auch in der Bestrahlungseinrichtung 3 sind eine Vielzahl von Trägern 12 vorgesehen, welche innerhalb der Bestrahlungseinrichtung 3 verschieblich angeordnet sein können. Auf den Trägern 12 sind eine Vielzahl von elektromagnetischen Strahlungsquellen 4 vorgesehen. Die
elektromagnetischen Strahlungsquellen 4 sind ausgebildet, um elektromagnetische
Strahlung 10 auf mit Pulverlack beschichtete Bereiche des Gegenstandes 1 1 zu richten. Aufgrund der Strahlungsenergie der von den Strahlungsquellen 4 ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung werden die Partikel des Pulverlackes miteinander vernetzt, und bilden eine homogene Pulverlackschicht aus. Die elektromagnetische Strahlung ist dabei derart gewählt, dass sie nur von den Pulverlackpartikeln absorbiert wird, und nicht von dem Material des Gegenstandes 1 1. Auf diese Weise wird der Gegenstand 1 1 nur minimal während der Vernetzung der Pulverlackpartikel erwärmt. Auf diese Weise können auch sehr temperatursensible Bauteile, insbesondere sehr dünnwandige Bauteile, mit einem Pulverlack beschichtet werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Bestrahlungseinrichtung 3. In diesem
Ausführungsbeispiel der Bestrahlungseinrichtung 3 ist eine Ablenkeinrichtung 7 auf dem Träger 12 vorgesehen, welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 4 auf die zu beschichtenden Bereiche des Gegenstandes 1 1 zu lenken. Die elektromagnetische Strahlungsquelle 4 sendet elektromagnetische Strahlung 10 aus, welche zu der Ablenkeinrichtung 7 geleitet wird. Die Ablenkeinrichtung 7 lenkt dann beispielsweise mittels mit einer Aktorik versehene Spiegel die elektromagnetische Strahlung 10 auf die zu beschichtenden Bereiche des Gegenstandes 1 1. Auf diese Weise ist es möglich, die Anzahl der elektromagnetischen Strahlungsquellen 4 in der Bestrahlungseinrichtung 3 zu reduzieren. Ferner weist die in Fig. 2 dargestellte Bestrahlungseinrichtung 3 eine Steuereinrichtung 5 auf. Die Steuereinrichtung 5 ist mit der elektromagnetischen Strahlungsquelle 4 und einem Temperatursensor 6 gekoppelt, welcher auf dem Gegenstand 1 1 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung 5 erhält vom Temperatursensor 6 einen Messwert der Temperatur des Gegenstandes 1 1 und steuert in Abhängigkeit der erfassten Temperatur des Gegenstandes 1 1 die Strahlungsleistung der elektromagnetischen Strahlungsquelle 4. Falls einen Messwert erfasst, welcher einen vorgegebenen Temperaturwert übersteigt, schaltet die Steuereinrichtung 5 die elektromagnetische Strahlungsquelle 4 ab. Bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur schaltet die Steuereinrichtung 5 die elektromagnetische Strahlungsquelle 4 wieder an. Auf diese Weise kann die Leistung zum Vernetzen der Pulverlackpartikel sehr genau eingestellt werden.
Selbstverständlich ist es möglich, anstatt einer Steuerung eine kontinuierliche Regelung zu verwenden. Hierfür wird ein PI D-Regelkreis verwendet, welcher die Strahlungsleistung der elektromagnetischen Strahlungsquelle 4 kontinuierlich anpassen kann. Der Temperatursensor 6 kann beispielsweise auf der Rückseite einer zu beschichtenden Folie angeordnet sein. Als Temperatursensor 6 können beispielsweise
Halbleitertemperatursensoren, Heißleiter, Kaltleiter oder Thermoelemente oder
Schwingquarze verwendet werden. Ferner ist in Fig. 2 eine Prozessgaseinrichtung 8 innerhalb der Kammer 18 der
Bestrahlungseinrichtung 3 vorgesehen. Die Prozessgaseinrichtung 8 kann ein Prozessgas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, der Kammer 18 zuführen. Auf diese Weise kann eine sehr homogene Pulverlackschicht auf dem Gegenstand 1 1 ausgebildet werden. Zusätzlich können in der Bestrahlungseinrichtung 3 weitere Einrichtungen zur Belüftung, Dehydrierung oder Ventilation vorgesehen sein.
Fig. 3 stellt eine schematische Ansicht einer Pulverbeschichtungsvorrichtung 1 dar. In dem Bereich, welcher mit dem Bezugszeichen 18 versehen ist, wird das noch nicht beschichtete Bauteil in die Vorrichtung 1 aufgenommen. In dem Bereich 13 wird eine Vorbehandlung des zu beschichtenden Gegenstandes 1 1 durchgeführt. Beispielsweise wird die Oberfläche des Gegenstandes 1 1 von groben Verunreinigungen gereinigt und die Oberfläche mittels Lösemitteln entfettet. Im Bereich 14 wird der Gegenstand zwischengetrocknet. Rechts neben dem Bereich 14 ist die Appliziereinrichtung 2 dargestellt. In der Appliziereinrichtung 2 wird Pulverlack auf zu beschichtenden Bereichen des Gegenstandes 1 1 appliziert. Hierfür sind Sprühpistolen 9 in der Appliziereinrichtung 2 vorgesehen. Nachfolgend wird der Gegenstand 1 1 in die Bestrahlungseinrichtung 3 geführt. In der Bestrahlungseinrichtung 3 wird der Pulverlack auf den zu beschichtenden Bereichen des Gegenstandes mittels einer elektromagnetischen Strahlungsquelle vernetzt, welche ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung auf die mit Pulverlack beschichteten Bereiche des Gegenstandes zu richten. Im Bereich 15 erfolgt beispielsweise eine Nachbehandlung des Gegenstandes 1 1 .
Beispielsweise wird der Pulverlack im Bereich 15 nachgehärtet. Im Bereich 17 kann der beschichtete Gegenstand 1 1 aus der Prozesskette entnommen werden. Fig. 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Pulverbeschichtungsverfahrens. Im Schritt S1 wird ein zu beschichtender Gegenstand bereitgestellt. Im Schritt S2 wird
Pulverlack auf zu beschichtende Bereiche des Gegenstandes appliziert. Im Schritt S3 erfolgt eine Vernetzung des Pulverlacks mittels elektromagnetischer Strahlung.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Pulverbeschichtungsvorrichtung (1) zum Beschichten von Gegenständen (1 1), mit einer Appliziereinrichtung (2), welche ausgebildet ist, Pulverlack auf zu beschichtende Bereiche des Gegenstands (11) zu applizieren; und mit einer Bestrahlungseinrichtung (3), welche zumindest
eine elektromagnetische Strahlungsquelle (4) aufweist, welche ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung (10) auf mit Pulverlack beschichtete Bereiche des Gegenstandes (1 1) zu richten und dadurch den Pulverlack auf den beschichteten Bereichen zu vernetzen.
2. Pulverbeschichtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 ,
wobei die elektromagnetische Strahlung derart gewählt ist, dass sie den Pulverlack selektiv gegenüber den beschichteten Gegenstand erwärmt, um den Pulverlack zu vernetzen.
3. Pulverbeschichtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Strahlungsquelle (4) ein Laser, insbesondere ein Diodenlaser, ist.
4. Pulverbeschichtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung (5) vorgesehen ist, welche mit der Strahlungsquelle (4) und einem Temperatursensor (6) gekoppelt ist, welcher auf dem zu beschichtenden Gegenstand (11) angeordnet ist, wobei die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle (10) in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor (6) erfassten Temperatur Steuer- und regelbar ist.
5. Pulverbeschichtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Ablenkeinrichtung (7) vorgesehen ist, welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung (10) der Strahlungsquelle (4) auf die zu beschichtende Bereiche des Gegenstandes (11) abzulenken.
6. Pulverbeschichtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Wellenlänge der Strahlungsquelle (4) mittels der Steuereinrichtung (5) einstellbar ist.
Pulverbeschichtungsvomchtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Prozessgaseinrichtung (8) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, Prozessgas in die Pulverbeschichtungsvomchtung (1) zuzuführen.
Pulverbeschichtungsverfahren zum Beschichten von Gegenständen (11) mittels einer Pulverbeschichtungsvomchtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen mit den folgenden Verfahrensschritten:
(a) Bereitstellen eines Gegenstandes (11);
(b) Applizieren eines Pulverlackes auf zu beschichtende Bereiche des
Gegenstandes mittels der Appliziereinrichtung (2); und
(c) Vernetzen des Pulverlackes mittels elektromagnetischer Strahlung (10)
mittels der Bestrahlungseinrichtung (3) .
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