BESCHREIBUNG Lackierverfahren und Lackieranlage für Zierstreifen
Die Erfindung betrifft ein Lackierverfahren zum Lackieren eines Bauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugkarosseriebau- teils. Weiterhin umfasst die Erfindung eine entsprechende La- ckieranlage und eine damit erzeugte Lackschicht auf einem
Bauteil, insbesondere auf einem Kraftfahrzeugkarosseriebau- teil.
Bei der Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen wer- den üblicherweise mehrere Lackschichten aufgebracht, nämlich unter anderem eine Schicht aus einem Kathodentauchlack (KTL) , eine Füllerschicht, eine Basislackschicht und ganz außen eine Klarlackschicht. Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Zierlinien, Designstreifen, Muster oder Grafiken auf das Bauteil aufzubringen. Beispielsweise werden Zierstreifen mittels eines Pinsels auf die Klarlackschicht aufgebracht. Nach dem Trocknen des manuell aufgebrachten Zierstreifens wird dann eine weitere Klarlackschicht aufgebracht und eingebrannt .
Figur 1 zeigt exemplarisch den mehrschichtigen Aufbau eines solchen herkömmlichen Lacks auf einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 1. So besteht der Lack aus einer Phospatschicht 2, einer Grundierung 3 aus einem Kathodentauchlack (KTL) , einem Füller 4, einer Basislackschicht 5, einer Klarlackschicht 6, einem Muster 7 (z.B. Zierstreifen) und einer auf das Muster 7 aufgebrachten weiteren Klarlackschicht 8.
Figur 2 zeigt entsprechend in Form eines Flussdiagramms das Lackierverfahren zum Lackieren des Lacks aus Figur 1. Das Flussdiagramm beginnt hierbei in einem Schritt Sl mit dem Auftragen der Grundierung 3 aus einem Kathodentauchlack, je- doch kann in einem vorgelagerten Verfahrensschritt noch die Phosphatschicht 2 aufgetragen werden, was hier nicht dargestellt ist. In einem Schritt S2 wird dann die Füllerschicht 4 aufgetragen. Daraufhin wird dann in einem Schritt S3 die Basislackschicht 5 aufgetragen und in einem Schritt S4 wird der Basislack getrocknet. Nach dem Trocknen des Basislacks wird dann die Klarlackschicht 6 in einem Schritt S5 aufgetragen. Anschließend wird die Klarlackschicht dann in einem Schritt S6 eingebrannt. Daraufhin wird dann in einem Schritt S7 manuell das Muster 7 aufgetragen, beispielsweise in Form eines Zierstreifens, der manuell mit einem Pinsel appliziert werden kann. Daraufhin wird das Muster 7 in einem Schritt S8. zwischengetrocknet. Schließlich wird dann in einem Schritt S9 die weitere Klarlackschicht 8 aufgetragen und in einem
Schritt S10 eingebrannt.
Nachteilig an diesem bekannten Verfahren zum Aufbringen eines Musters (z.B. Zierstreifen) ist zunächst die Tatsache, dass die zusätzliche Klarlackschicht 8 erforderlich ist. Damit verbunden ist auch die Notwendigkeit eines weiteren Trock- nungsschrittes .
Ein weiterer Nachteil des vorstehend beschriebenen bekannten Lackierverfahrens besteht darin, dass das Muster 7 manuell aufgebracht wird. Hierbei ist in der Regel auch Abdeckmateri- al (z.B. Folien, Klebebänder) erforderlich, um die Bauteiloberfläche entsprechend dem gewünschten Muster 7 zu maskieren, wobei die Bereitstellung und Entsorgung des Abdeckmaterials mit Zusatzkosten verbunden ist. Ferner führt das manuelle Aufbringen des Musters 7 auch zu relativ vielen Fehlern.
Aus DE 10 2010 014 381 AI ist ein Lackierverfahren bekannt, bei dem ein Muster direkt auf die Basislackschicht aufgebracht wird, d.h. ohne eine dazwischen liegende Klarlack- schicht. Allerdings wird das Muster hierbei aus einem
Schichtverbund gebildet, der einen Träger und eine ausgehärtete Lackschicht umfasst. Der Schichtverbund wird hierbei mit der Seite der ausgehärteten Lackschicht auf die Basislackschicht aufgedrückt, woraufhin dann der Träger abgezogen wer- den kann. Das Aufbringen des Musters erfolgt hierbei also nicht im Rahmen eines Lackierverfahrens und ist deshalb wesentlich aufwändiger.
Weiterhin ist zum Stand der Technik hinzuweisen auf US
2004/0028823 AI. Hierbei wird jedoch kein Muster im Sinne der Erfindung aufgetragen.
Ferner umfasst der Stand der Technik noch WO 2007/131660 AI, die Firmendruckschrift „Dürr News Juni 2006 Ausgabe" und DE 10 2010 019 612 AI.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend verbessertes Lackierverfahren und eine entsprechende Lackieranlage zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Lackierverfahren bzw. durch eine erfindungsgemäße Lackieranlage gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, das Muster (z.B. Zierstreifen) ohne eine dazwischen liegende Klarlackschicht auf die Basislackschicht aufzubringen, so dass auf eine zusätzliche Klarlackschicht über dem Muster verzichtet werden kann. Im Rahmen des erfindungsgemäßen La-
ckierverfahrens wird also vorzugsweise nur eine einzige Klar¬ lackschicht aufgetragen, die nicht nur die Basislackschicht abdeckt, sondern auch das Muster. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Formulierung des Auftragens des Musters bezieht sich vorzugsweise auf Lackierverfahren, wie beispielsweise Sprühverfahren oder Druckverfahren. Das Muster wird also vorzugsweise durch einen Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber) aufgetragen. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung von der eingangs zitierten Druckschrift DE 10 2010 014 381 AI, bei der ein Schichtverbund (Träger + ausgehärtete Lackschicht) aufgedrückt wird.
Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Musters ist nicht auf die vorstehend erwähnten Zier-, Design- oder
Dekorstreifen beschränkt. Vielmehr umfasst der Begriff eines Musters im Rahmen der Erfindung auch Grafiken, Bilder und Ähnliches. Ein weiteres Beispiel eines Musters ist die Lackierung einer Teilfläche (z.B. eines Dachholms einer Kraft- fahrzeugkarosserie) , die in einer anderen Farbe lackiert werden soll als die sonstige Kraftfahrzeugkarosserie. Allgemein umfasst der Begriff eines Musters also im Rahmen der Erfindung jegliche Teilflächen einer Bauteiloberfläche, die mit einem anderen Beschichtungsmittel (z.B. in einer anderen Far- be) beschichtet werden sollen als der Rest der Bauteiloberfläche. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Musters bedeutet vorzugsweise, dass das Muster nur eine Teilfläche der Bauteiloberfläche abdeckt, d.h. nicht die gesamte Bauteiloberfläche. Weiterhin impliziert der Begriff eines Musters vorzugsweise, dass das Muster nicht flächig durchgehend ist, sondern die Bauteiloberfläche lediglich bei den jeweiligen Musterdetails (z.B. Linien) abdeckt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Muster direkt auf die Basislackschicht aufgebracht. Dies bedeutet, dass zwischen der Basislackschicht einerseits und dem Muster andererseits weder eine Klarlackschicht angeordnet ist, noch eine sonstige Schicht aus einem anderen Material.
In einer Variante der Erfindung wird die Basislackschicht vor dem Aufbringen des Musters nur abgelüftet und auch das Muster (z.B. Zierstreifen) wird vor dem Aufbringen des Klarlacks nur abgelüftet.
In einer anderen Variante der Erfindung wird die Basislackschicht dagegen vor dem Aufbringen des Musters zwischengetrocknet, wohingegen das Muster vor dem Aufbringen des Klar- lacks nur abgelüftet wird.
Eine wiederum andere Variante der Erfindung sieht dagegen vor, dass die Basislackschicht vor dem Aufbringen des Musters abgelüftet wird, wohingegen das Muster vor dem Aufbringen des Klarlacks zwischengetrocknet wird.
Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass die Basislackschicht vor dem Aufbringen des Musters zwischengetrocknet wird, wie auch das Muster vor dem Aufbringen des Klarlacks zwischengetrocknet wird.
In noch einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Basislackschicht und das Muster nass-in-nass aufgetragen werden ohne ein zwischenzeitliches Trocknen oder Ab- lüften. Dies bedeutet, dass das Muster bereits zu einem Zeitpunkt aufgetragen wird, zu dem die darunter liegende Basislackschicht noch nicht vollständig getrocknet ist, so dass der nasse Lack des Musters auf den noch nassen Lack der Ba-
sislackschicht trifft, weswegen man auch von "nass-in-nass "- Lackierung spricht .
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Basislackschicht, das Muster (z.B. ein Zierstreifen) und die Klarlackschicht in einem sogenannten 3-wet-Prozess nass-in-nass aufgetragen werden ohne ein zwischenzeitliches Trocknen oder Ablüften. Dies bedeutet, dass der flüssige Lack des Musters zu einem Zeitpunkt aufgetragen wird, zu dem die darunter befindliche Basislackschicht noch nicht vollständig getrocknet ist. Weiterhin bedeutet dies, dass der flüssige Klarlack zu einem Zeitpunkt aufgetragen wird, zu dem der darunter befindliche Lack des Musters noch nicht vollständig getrocknet ist. Bei einem 3-wet-Prozess sind die drei Lacke (Basislack, Lack des Musters und Klarlack) der drei übereinander liegenden Lackschichten also zumindest kurzzeitig noch gemeinsam in einem flüssigen Zustand.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Basislackschicht und das Muster (z.B. Zierstreifen) gemeinsam in einer Lackierkabine aufgetragen, insbesondere in dem vorstehend erwähnten Nass-in-nass-Prozess ohne ein zwischenzeitliches Trocknen oder Ablüften.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden dagegen das Muster (z.B. Zierstreifen) und die Klarlackschicht gemeinsam in einer Lackierkabine aufgetragen, insbesondere in dem vorstehend erwähnten Nass-in-nass-Prozess, ohne zwischenzeitliches Trocknen oder Ablüften.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wer- den die Basislackschicht, das Muster und die Klarlackschicht gemeinsam in einer Lackierkabine aufgetragen, insbesondere in
dem vorstehend erwähnten 3-wet-Prozess ohne ein zwischenzeitliches Trocknen oder Ablüften.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Basislack- Schicht, das Muster und/oder die Klarlackschicht in mehreren Lackierkabinen aufgetragen werden, die entlang einer Lackierstraße hintereinander angeordnet sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Basislackschicht, das Muster und/oder die Klarlackschicht jeweils mittels eines mehrachsigen, frei programmierbaren Lackierroboters automatisch aufgetragen. Derartige Lackierroboter sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden.
Das Muster wird hierbei vorzugsweise von einem Applikationsgerät aufgetragen, das keinen Beschichtungsmittelnebel abgibt, sondern einen eng begrenzten Beschichtungsmittelstrahl. Derartige Applikationsgeräte sind beispielsweise aus DE 10 2010 019 612 AI bekannt, so dass der Inhalt dieser Druckschrift der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Die Basislackschicht und die Klarlackschicht werden dagegen vorzugsweise von einem herkömmlichen Zerstäuber aufgetragen, wie beispielsweise einem Rotationszerstäuber.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass die Basislackschicht, das Muster und die Klarlackschicht vorzugsweise aus Nasslack bestehen. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch die Möglichkeit, anstelle von Nasslack ei nen Pulverlack für die Basislackschicht, das Muster und/oder die Klarlackschicht einzusetzen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur
Schutz beansprucht für das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Lackierverfahren. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine entsprechend aufgebaute Lack- schicht, insbesondere auf einem Bauteil, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil .
Schließlich beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine entsprechend aufgebaute Lackieranlage, die das Muster ohne eine dazwischen liegende Klarlackschicht auf die Basislackschicht aufbringt.
Weitere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Lackieranlage ergeben sich bereits aus der vorstehenden Beschreibung, so dass auf eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise der Lackieranlage an dieser Stelle verzichtet werden kann.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht durch den eingangs be- schriebenen herkömmlichen Kraftfahrzeuglack mit einem Muster,
Figur 2 das eingangs beschriebene herkömmliche Lackierver- fahren zum Aufbringen eines Musters in Form eines Flussdiagramms,
Figur 3 eine Querschnittsansicht durch einen erfindungsgemäßen mehrschichtigen Lack mit einem Muster,
Figur 4A ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung einer Variante des erfindungsgemäßen Lackierverfahrens,
Figur 4B eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage zur Ausführung des Lackierverfahrens gemäß Figur 4A,
Figur 5A ein weiteres Flussdiagramme einer anderen Variante eines erfindungsgemäßen Lackierverfahrens,
Figur 5B eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage zur Ausführung des Lackierverfahrens gemäß Figur 5A, Figur 6A ein weiteres Flussdiagramm einer anderen Variante eines erfindungsgemäßen Lackierverfahrens,
Figur 6B eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage zur Ausführung des Lackierverfah- rens gemäß Figur 6A,
Figur 7A ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung einer anderen
Variante des erfindungsgemäßen Lackierverfahrens, Figur 7B eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Lackieranlage zur Ausführung des Lackierverfahrens gemäß Figur 7A,
Figur 8A ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines erfin- dungsgemäßen Lackierverfahrens mit einem 3-wet-
Prozess zum Aufbringen des Musters,
Figur 8B eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Lackieranlage
zur Ausführung des Lackierverfahrens gemäß Figur 8A.
Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuglack, der teilweise mit dem Lack gemäß Figur 1 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung zu Figur 1 verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuglacks besteht darin, dass das Muster 7 (z.B. ein Zierstreifen) direkt auf die Basislackschicht 5 aufgebracht ist, d.h. ohne die dazwischen liegende Klarlackschicht 6, wie bei dem herkömmlichen Kraftfahrzeuglack gemäß Figur 1.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglack weist also nur die Klarlackschicht 8 auf, wohingegen die bisher erforderliche weitere Klarlackschicht 6 nicht erforderlich ist. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch zwei Prozessschritte zum Aufbringen und zum Trocknen der Klarlackschicht 6 eingespart werden können .
Figur 4A zeigt exemplarisch ein erfindungsgemäßes Lackierver fahren in Form eines Flussdiagramms, wobei Figur 4B den entsprechenden Aufbau einer erfindungsgemäßen Lackieranlage zeigt .
Teilweise stimmt dieses Flussdiagramm mit dem Flussdiagramm aus Figur 2 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholun gen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
N"ach dem Auftragen der Grundierung 3 und des Füllers 4 in den Schritten Sl und S2 wird in einem Schritt S3 die Basislackschicht 5 aufgetragen. Hierzu weist Lackieranlage eine separate Lackierkabine 9 auf, in der die Basislackschicht 5 von einem mehrachsigen Lackierroboter mit einem Rotationszerstäuber als Applikationsgerät aufgetragen wird.
Durch die Lackierkabine 1 verläuft hierbei entlang einer Lackierstraße ein Förderer 10, der Kraftfahrzeugkarosserien 11 in Pfeilrichtung durch die Lackieranlage fördert.
In einem weiteren Schritt S4 wird die Basislackschicht 5 dann in einer Trocknungsstation 12 getrocknet. Anschließend wird dann in einem Schritt S5 das Muster 7 aufgetragen, was in einer weiteren Lackierkabine 13 erfolgt. Das Aufbringen des Musters 7 erfolgt hierbei ebenfalls durch einen mehrachsigen Lackierroboter, der ein Applikationsgerät trägt, das keinen Beschichtungsnebel erzeugt, sondern einen scharf abgegrenzten Beschichtungsmittelstrahl, wobei ein solches Applikationsgerät beispielsweise aus DE 10 2010 019 612 AI bekannt ist.
In einem Schritt S6 wird das Muster 7 dann in einer Trock- nungsstation 14 getrocknet.
Im Anschluss an das Trocknen des Musters 7 wird dann in einem Schritt S7 die Klarlackschicht 8 in einer weiteren Lackierkabine 15 aufgetragen.
Schließlich wird die Klarlackschicht 8 dann in einem Schritt S8 in einer Einbrennstation 16 eingebrannt.
Die Figuren 5A und 5B zeigen eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 4A und 4B, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugs- zeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass anstelle der Trocknungsstation 12 eine Ablüftstation 12' vorgesehen ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 6A und 6B stimmt ebenfalls mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen teilweise überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass anstelle der Trocknungsstation 14 in Figur 4B eine Ablüftstation 14' vorgesehen ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 7A und 7B stimmt ebenfalls teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen ver- wendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Muster 7 in einem Schritt S4 "nass-in-nass" auf die Basislackschicht 5 aufgetragen wird, wobei dies in einer ge- meinsamen Lackierkabine 17 erfolgt.
Schließlich stimmt auch das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 8A und 8B teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen überein, so dass zur Vermeidung von
Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Klarlackschicht 8, das Muster 7 und die Basislackschicht 5 in einem 3-wet-Prozess gemeinsam in der selben Lackierkabine 18 aufgetragen wird. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Er- findung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der
Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen .
Bezugszeichenliste :
1 Kraftfahrzeugkarosseriebauteil
2 Phosphatschicht
3 Grundierung
4 Füller
5 Basislackschicht
6 Klarlackschicht
7 Muster
8 Klarlackschicht
9 Lackierkabine für den Basislack
10 Förderer
11 Kraftfahrzeugkarosserie
12 TrocknungsStation für den Basislack
12 ' Ablüftstation für den Basislack
13 Lackierkabine für das Muster
14 Trocknungsstation für das Muster
14 ' Ablüftstation für das Muster
15 Lackierkabine für den Klarlack
16 Einbrennstation
17 Lackierkabine für Nass-in-nass-Lackierung von Basislack und Muster
18 Lackierkabine für 3-wet-Prozess