WO2017059935A1 - Verfahren zum bearbeiten einer oberfläche eines bauteils - Google Patents

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WO2017059935A1
WO2017059935A1 PCT/EP2016/000883 EP2016000883W WO2017059935A1 WO 2017059935 A1 WO2017059935 A1 WO 2017059935A1 EP 2016000883 W EP2016000883 W EP 2016000883W WO 2017059935 A1 WO2017059935 A1 WO 2017059935A1
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blasting
blasting material
interior
negative pressure
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PCT/EP2016/000883
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Erhard Brandl
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Audi Ag
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Definitions

  • the invention relates to a method for processing at least part of a surface of a component for a vehicle.
  • a surface appearance can be selected. There are so-called clearcoats whose surface appears shiny. On the other hand, there are matte clearcoats or matt coatings that appear dull.
  • a painting of a metallic body of a vehicle consists of several layers, eg. B. from a cathodic dip coating, a filler, a basecoat and a clearcoat.
  • a painting of plastic body components or plastic interior components also consists of several layers, eg. B. from a so-called primer or a filler, a basecoat and a clearcoat.
  • the resist layers visible to the customer are the base coat defining the color and effect (eg metallic or pearl effect) and the overlying clear coat sealing the lower layers and outer ones
  • the clear coat layer is microscopically smooth or polished, forming a reflective surface that reflects incident light. If the surface appears to be dull, a matte clear coat (ie matte lacquer) is used.
  • the clearcoat is admixed with a matting agent, whereby the surface is microscopically rough and the incident light is diffused, so that the light is reflected in almost every spatial direction.
  • a matt finish can be applied locally or, if desired by the customer, to the entire
  • CONFIRMATION COPY Body are applied.
  • Such a matt finish is an optically high-quality coating, which can cause considerable costs.
  • An alternative to painting with a matt paint containing a matting agent to obtain a matte finish is films that are adhered completely or partially to the vehicle.
  • a gluing with foils has a lower technical and optical quality than a paint job.
  • films can also be used for local matting of surfaces.
  • these do not achieve the visual, haptic and technical quality as a paint job.
  • films can peel off, which can form edges where dirt can deposit.
  • the surface could be manually masked, sanded and
  • Impurities such as dust inclusions, wetting disorders, craters,
  • Blasting medium which is defined by its grain size and hardness, influenced, wherein the surface of the object is roughened. From document JP 4/147986 A an enamelled surface for a component is known which appears like natural stone.
  • Patent claim 1 presented. Embodiments of the method are evident from the dependent claims and the description.
  • the inventive method for processing at least a part of a surface of a component is provided for a vehicle, wherein the surface is coated with a layer of clearcoat having a given first layer thickness.
  • the component is arranged in an interior of a blasting chamber, wherein an opening of at least one conveying device for a blasting material or blasting medium opens into the interior space.
  • the interior of the blasting chamber and the component disposed therein are completely under negative pressure, blasting in a generated by the negative pressure carrier air flow through the Opening of the at least one conveyor fed to the interior, for example, is metered.
  • the final velocity is set as a function of a type and shape of the surface to be processed, a type of blasting material, a loading level of the carrier air stream with blasting material, a value of the reduced pressure in the carrier air stream, a blasting time and / or a blasting temperature.
  • At least 1% and at most 50% of the given first layer thickness of the clearcoat layer is removed from the surface of the component, whereby the surface of the component to be processed is matted and a reduced second layer thickness of the layer of clearcoat is formed.
  • a reworking of the remaining layer of clearcoat with the reduced second layer thickness possible, whereby a protective effect of the layer of clearcoat is maintained.
  • the negative pressure is set to a maximum value of 950 mbar, for example to a value of approximately 200 mbar.
  • a volume flow of the blasting material is set to approximately 1 kg / h to 100 kg / h, for example to approximately 20 kg / h.
  • free-flowing particles for example a granulate and / or a powder, are used to remove part of the layer of clearcoat material.
  • the particles have a size of at least 15 ⁇ m to a maximum of 250 ⁇ m or 2500 ⁇ m, for example 150 pm, the particles being made, for example, of sand, plastic,
  • the surface of the component is up to the at least one
  • a template machined part covered by a template, using as a mask a cover sheet of plastic or a metal plate is used.
  • the proposed method according to the invention is, for example, with a device for processing at least part of a surface of a component for to perform a vehicle, wherein the surface is painted with a layer of clear coat of a given first layer thickness.
  • the device comprises a blasting chamber with an interior, at least one
  • Conveying device for a blasting material and at least one pump as
  • An opening of the at least one conveyor opens into the interior.
  • the component is to be arranged in the interior.
  • the at least one pump is to be activated, wherein the at least one activated pump is adapted to put the interior of the blasting chamber and the component disposed therein completely under negative pressure, blasting the interior through the opening of the at least one conveyor in a by the negative pressure To be metered carrier air flow generated.
  • the part of the surface to be machined and the opening of the at least one conveying device are to be moved relative to each other, wherein the blasting material leaves the opening of the at least
  • the device has at least one transport device for the component, which is designed to place the component in the interior of the component
  • Beam chamber for example. Relative to the opening of the at least one
  • the transport device comprises, for example, a conveyor belt, which is arranged in the interior of the steel chamber and with which the component arranged thereon is to be moved.
  • the device has at least one transport device for the opening of the at least one conveying device, which is in addition thereto
  • the at least one conveyor is formed to move the opening of the at least one conveyor in the interior of the blasting chamber, for example. Relative to the component to move.
  • the at least one conveyor is usually connected to a reservoir in which the blasting material is stored.
  • the at least one pump is adapted to suck blasting material from the interior by generating the negative pressure. Furthermore, the at least one pump is connected to the at least one conveying device via at least one line and is designed to be formed from
  • blasting material is to be supplied by the pump to the reservoir.
  • a cleaning device is optionally provided, which is associated with the reservoir and / or upstream and is designed to clean blasting material which is conveyed from the interior in front of the pump.
  • residues of the layer of clearcoat which have been removed from the surface, to be separated from the blasting material.
  • Layer thickness is painted, proposed.
  • the blasting material is generated in a by the negative pressure in the interior of the blasting chamber
  • Negative pressure in the carrier air flow a jet time and a jet temperature is set. Since the blasting chamber completely encloses the component and the entire component is under negative pressure, the surface of the component is only acted upon by the grit blasted thereon. Otherwise, no further force acts on the component, since its surface is not touched by a tool which could possibly additionally roughen the surface with blasting agent. Accordingly, it is avoided that a tool grinds on the already blasted surface, so that not completely sucked blasting material, which remains on the component or could get between the tool and the surface, is ground on the surface and could scratch the component.
  • the blasting material is sucked out together with a removal by the pump.
  • the vacuum suction blasting causes a nearly homogeneous flow profile and thus very uniform impact speeds of the blasting material or the blasting particles on the surface to be machined.
  • a desired treatment result can be set very precisely, with a submicron accurate removal is possible.
  • the optical, haptic and technical quality of a clear varnish coating can be used, which also reflects the brand's brand of design, since adhesive films can be dispensed with.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first example of a device for carrying out a first embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a schematic representation of a second example of an apparatus for carrying out a second embodiment of the method according to the invention from different perspectives.
  • FIG. 1 of the device 2 comprises a blasting chamber 4, a conveyor device 6, a funnel 8, a transport device 10 and a reservoir 12 for a blasting material 14, which consists of free-flowing particles here.
  • the funnel 8 is connected to a pump 15 via a line 36 formed here as a hose. If the pump 15 is turned on, via an opening 16 of the line 36, this opening 16 is also formed as an opening of an inner space 18 of the blasting chamber 4, in the interior 18 generates a negative pressure. If in the interior 18 of the blasting chamber 4, the negative pressure prevails, blasting material from the reservoir 12 is here via a further formed as a hose line 20 of the
  • a surface 26 of a component 28 usually a component 28 for a vehicle or motor vehicle to edit, wherein the surface 26 has a layer of clear coat, which is painted on the component 28.
  • the conveyor 6 and the pump 15 are initially deactivated and in the interior 18 there is a normal atmospheric pressure. Furthermore, the component 28, as indicated by a first curved arrow 30, disposed through an opening, not shown, of the blasting chamber 4 in the interior 18 and at a first end of the transport device 10 within the Interior 18 arranged. Thereafter, the opening to the interior 18 of the blasting chamber 4 is closed.
  • the conveying device 6 and the pump 15 are activated, whereby blasting material 14 is sucked into the interior 18.
  • the component 28 is transported with the transport device 10 relative to the opening 24 of the conveyor 6.
  • blasting material 14 impinges on the surface 26, whereby a part of the layer of clear lacquer is removed and the surface 26 is matted.
  • the blasting material 14, as indicated by arrows 32 first to the component 28 and then removed due to a suction effect of the pump 15 from the interior 18.
  • the transport device 10 is here, for example, designed as a treadmill or conveyor belt on which the component 28 is to be placed. Furthermore, it is possible - that the transport device 10 only has a support body on which the component 28 is to be placed, said support body, for example. On rails with the on it
  • arranged component 28 can be reciprocated within the interior 18.
  • the transport device 10 has a plurality of openings through which blasting material 14 can be transported through to the opening 16 of the hopper 8 and the line 32.
  • the treadmill or the support body is, for example, formed like a grid or mesh.
  • the pump 15 is connected here by a further formed as a hose line 37 to the reservoir 12, it is possible to provide a closed circuit for the blasting material 14, wherein the blasting material 14 at least when the pump 15 is switched from the reservoir 12 via the line 20th to the opening 24 of the conveyor 6 in the lower
  • a cleaning device 38 is integrated, which is designed to clearcoat, usually residues or particles of the clearcoat, which is removed from the surface 26 of the component 28 by the blasting material 14, from which to Reservoir 12 conveyed blasting material 14 to separate.
  • Cleaning device 38 is, for example, designed as a sieve.
  • the second device 52 is shown schematically in FIG. 2a from the front, in FIG. 2b along a section AA from FIG. 2a and in FIG. 2c from above, respectively.
  • the device 52 comprises a blasting chamber 54, which has a wall 56 which encloses an interior 58 of the blasting chamber 54.
  • a first flap 60 which is opened here, and a second, here closed flap 62 are arranged.
  • a conveying device 64 designed as a jet lance is arranged on the upper side here.
  • a bottom of the Blasting chamber 54 is limited here by a funnel 66, which here comprises a pump not shown.
  • the device 52 comprises a transport device, which in turn comprises a conveyor belt 70, which is arranged in the inner space 58 of the blasting chamber 54.
  • Assembly line 70 disposed component is in the interior 58 of the
  • Beam chamber 54 to move relative to the conveyor 64.
  • the second embodiment of the method according to the invention is provided for processing a surface of the component.
  • the component is painted with a layer of clearcoat, which forms the surface to be processed.
  • provision is initially made for arranging the component on the assembly line 70. Thereafter, the interior 58 is closed by closing both flaps 60, 62.
  • Conveyor 64 which here includes a jet lance, the opening of which opens into the interior 58 is connected via lines not shown with a reservoir for blasting.
  • a negative pressure is generated in the interior 58 of the blasting chamber 54, whereby the blasting material is sucked out of the openings of the conveying device 64 into the interior 58.
  • the component arranged on the conveyor belt 70 is transported relative to the opening of the conveyor 64 after activation of the transport device.
  • blasting material impinges on the surface of the component, wherein the varnish lacquered thereon is partially removed. Remains of the clearcoat material and the material to be removed are sucked out of the interior 58 by the pump. It is furthermore possible to clean the blasting material of residues of the clearcoat and to provide it again to the reservoir for the conveying device 64.
  • the proposed method is suitable for machining a surface 26 of a component 28 which is designed as a body component or as an interior component of a vehicle.
  • a layer be processed from clearcoat wherein the clearcoat has no matting agent.
  • the surface 26 of the component 28 is frosted and it forms a dull-seeming surface 26.
  • polishing the now matte surface 26 a matte effect can be polished out, so that the surface 26 appears shiny again. Thus, local repairs can be carried out on painted surfaces.
  • on matt surfaces painted with clear lacquer 26 appear dull
  • a frosted surface 26 can be polished again, so that a shiny surface 26 is formed, which can then be matted again with the presented method. This can, for example

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Teils einer Oberfläche (26) eines Bauteils (28) für ein Fahrzeug, die mit einer Schicht aus Klarlack einer gegebenen ersten Schichtdicke lackiert ist, wobei das Bauteil (28) in einem Innenraum (18) einer Strahlkammer (4) angeordnet wird, wobei in den Innenraum (18) eine Öffnung (24) mindestens einer Fördereinrichtung (6) für ein Strahlgut (14) mündet, wobei der Innenraum (18) der Strahlkammer (4) und das darin angeordnete Bauteil (28) vollständig unter Unterdruck gesetzt werden, wobei Strahlgut (14) in einem durch den Unterdruck erzeugten Trägerluftstrom durch die Öffnung (24) der mindestens einen Fördereinrichtung (6) dem Innenraum (18, 58) zugeführt wird, wobei der zu bearbeitende Teil der Oberfläche und die Öffnung (24) der mindestens einen Fördereinrichtung (6) relativ zueinander bewegt werden, wobei das Strahlgut (14) aus der Öffnung (24) der mindestens einen Fördereinrichtung (6) auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche (26) gestrahlt wird, wobei das Strahlgut (14) durch den Unterdruck auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche (26) beschleunigt wird.

Description

Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Bauteils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Teils einer Oberfläche eines Bauteils für ein Fahrzeug.
Eine Farbe und eine Lackoberfläche spielen beim Kauf eines Fahrzeugs eine wichtige Rolle. Verschiedenste Farben, Farbverläufe und Farbeffekte können individuell gewählt werden. Ebenso kann eine Oberflächenerscheinung gewählt werden. Es gibt sogenannte Klarlacke, deren Oberfläche glänzend erscheint. Andererseits gibt es matte Klarlacke bzw. Mattlacke, die matt erscheinen.
Eine Lackierung einer metallischen Karosserie eines Fahrzeugs besteht aus mehreren Schichten, z. B. aus einer kathodischen Tauchlackierung, einem Füller, einem Basislack und einem Klarlack. Eine Lackierung von Kunststoff- Karosseriebauteilen oder von Kunststoff-Interieur-Bauteilen besteht ebenfalls aus mehreren Schichten, z. B. aus einem sogenannten Primer bzw. einem Füller, einem Basislack und einem Klarlack. In beiden Fällen sind die für den Kunden sichtbaren Lackschichten der Basislack, der die Farbe und den Effekt (z. B. Metallic- oder Perleffekt) definiert, und der darüber liegende Klarlack, der die unteren Schichten versiegelt und vor äußeren
mechanischen, chemischen und physikalischen Einflüssen schützt sowie Farbtiefe verleiht. Bei einer glänzenden Oberfläche ist die Klarlackschicht mikroskopisch glatt bzw. poliert, so dass sich eine reflektierende Oberfläche ausbildet, die einfallendes Licht reflektiert. Soll die Oberfläche matt erscheinen, wird ein matter Klarlack (d. h. Mattläck) verwendet. Dabei wird dem Klarlack ein Mattierungsmittel beigemischt, wodurch die Oberfläche mikroskopisch rau wird und das einfallende Licht diffus gestreut wird, so dass das Licht in quasi jede Raumrichtung reflektiert wird. Eine Mattlackierung kann lokal oder, wenn es von dem Kunden gewünscht ist, auf die gesamte
BESTÄTIGUNGSKOPIE Karosserie aufgetragen werden. Eine derartige Mattlackierung ist eine optisch hochwertige Beschichtung, die erhebliche Kosten verursachen kann. Die technische Qualität eines matten Klarlacks, z. B. hinsichtlich einer Kratzfestigkeit oder Dampfstrahlbeständigkeit, ist in der Regel geringer als von einem glänzenden Klarlack, da ein Mattierungsmittel die technischen Eigenschaften einer Schicht aus mattem Klarlack negativ beeinflussen kann.
Eine Alternative zur Lackierung mit einem Mattlack, der ein Mattierungsmittel enthält, um eine matte Oberfläche zu erhalten, sind Folien, die vollständig oder auf Teilflächen auf das Fahrzeug aufgeklebt werden. Eine Beklebung mit Folien weist jedoch eine mindere technische und optische Qualität als eine Lackierung auf.
Zur lokalen Mattierung von Oberflächen, bspw. zur Dekoration, können ebenfalls Folien eingesetzt werden. Diese erreichen jedoch nicht die optische, haptische und technische Qualität wie eine Lackierung. Außerdem können sich Folien ablösen, wobei sich Ränder bilden können, an denen sich Schmutz ablagern kann. Alternativ könnte die Oberfläche manuell maskiert, geschliffen und
mattlackiert werden. Dieser Prozess ist jedoch sehr aufwändig.
Beim Lackieren können in der Deckschicht, also der Klarlackschicht
Unreinheiten, wie Staubeinschlüsse, Benetzungsstörungen, Krater,
Nadelstiche, usw. oder Kratzer und andere Beschädigungen auftreten. Da, wie erwähnt, der Mattlack aufgrund des Mattierungsmittels eine
mikroskopisch raue Oberfläche aufweist, können o. g. Unreinheiten und Beschädigungen nicht einfach herauspoliert werden, da dadurch die
Oberfläche mikroskopisch geglättet wird, wodurch die Lackoberfläche glänzend erscheint und damit optisch von der umgebenden Oberfläche abweicht. Eine lokale Aufbereitung einer solchen nachbearbeiteten, glänzenden Oberfläche zur Wiederherstellung des optischen matten
Ursprungzustands, ist bisher nicht möglich. Stattdessen muss das komplette Karosserieteil oder eine komplette Teilfläche (z. B. eine Tür) neu lackiert werden. Dadurch erhöht sich die Zeit, die das Karosserieteil in der Fertigung benötigt, bis es eingebaut werden kann. Zusätzlich erhöhen sich die Kosten durch den Mehraufwand an Zeit und Material.
Eine Vorrichtung zur Behandlung einer Oberfläche eines Objekts für eine nachfolgende Lackierung ist aus der Druckschrift DE 20 2014 010 585 U1 bekannt. Mit dieser Vorrichtung werden Strömungsparameter eines
Strahlmediums, das durch seine Korngröße und seinen Härtegrad definiert ist, beeinflusst, wobei die Oberfläche des Objekts aufzurauen ist. Aus der Druckschrift JP 4/147986 A ist eine emaillierte Oberfläche für ein Bauteil bekannt, die wie natürlicher Stein erscheint.
Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren mit den Merkmalen von
Patentanspruch 1 vorgestellt. Ausführungsformen des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Teils einer Oberfläche eines Bauteils ist für ein Fahrzeug vorgesehen, wobei die Oberfläche mit einer Schicht aus Klarlack mit einer gegebenen ersten Schichtdicke lackiert ist. Bei Durchführung des Verfahrens wird das Bauteil in einem Innenraum einer Strahlkammer angeordnet, wobei in den Innenraum eine Öffnung mindestens einer Fördereinrichtung für ein Strahlgut bzw. Strahlmittel mündet. Der Innenraum der Strahlkammer und das darin angeordnete Bauteil werden vollständig unter Unterdruck gesetzt, wobei Strahlgut in einem durch den Unterdruck erzeugten Trägerluftstrom durch die Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung dem Innenraum zugeführt, bspw. zudosiert wird. Außerdem werden der zu bearbeitende Teil der Oberfläche des Bauteils und die Öffnung der mindestens einen
Fördereinrichtung relativ zueinander bewegt, wobei das Strahlgut aus der Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche des Bauteils gestrahlt, bspw. gelenkt wird, wobei das Strahlgut durch den Unterdruck auf den zu bearbeitenden Teil der
Oberfläche des Bauteils beschleunigt wird. Mit dem Verfahren wird eine ursprünglich bspw. glänzende Oberfläche des Bauteils mit dem Strahlgut innerhalb der Strahlkammer beaufschlagt, wobei Partikel des Klarlacks abgetragen werden, wodurch die Oberfläche rau und somit mattiert wird. Ergänzend wird das Strahlgut durch mindestens einen weiteren vom
Unterdruck angesaugten, mindestens unter Atmosphärendruck stehenden Gasstrom vor einem Auftreffen auf der zu bearbeitenden Oberfläche auf eine Endgeschwindigkeit beschleunigt, die größer als eine
Strömungsgeschwindigkeit des Trägerluftstroms ist.
Die Endgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit einer Art und Form der zu bearbeitenden Oberfläche, einer Art des Strahlguts, eines Beladungsgrads des Trägerluftstroms mit Strahlgut, einem Wert des Unterdrucks in dem Trägerluftstrom, einer Strahlzeit und/oder einer Strahltemperatur eingestellt.
Je nach Anforderung wird mindestens 1 % und maximal 50 % der gegebenen ersten Schichtdicke der Schicht aus Klarlack von der Oberfläche des Bauteils abgetragen, wodurch die zu bearbeitende Oberfläche des Bauteils mattiert wird und sich eine reduzierte zweite Schichtdicke der Schicht aus Klarlack ausbildet. Allerdings ist eine erneute Bearbeitung der verbleibenden Schicht aus Klarlack mit der reduzierten zweiten Schichtdicke möglich, wobei eine Schutzwirkung der Schicht aus Klarlack erhalten bleibt.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die resultierende mattierte Oberfläche des Bauteils des Fahrzeugs
anschließend glänzend poliert.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Unterdruck auf einen Wert von maximal 950 mbar, bspw. auf einen Wert von ca. 200 mbar, eingestellt.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Volumenstrom des Strahlguts auf ungefähr 1 kg/h bis 100 kg/h, bspw. auf ungefähr 20 kg/h eingestellt.
In noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Abtragen eines Teils der Schicht aus Klarlack als Strahlgut rieselfähige Partikel, bspw. ein Granulat und/oder ein Pulver, verwendet, die eine Größe von mindestens 15 pm bis maximal 250 pm oder 2500 pm, bspw. 150 pm, aufweisen, wobei die Partikel bspw. aus Sand, Kunststoff,
Glasperlen, zerbrochenem Glas, Trockeneis und/oder Soda bestehen, wobei dem Strahlgut ggf. eine Flüssigkeit, bspw. Wasser, beigefügt wird.
In noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Oberfläche des Bauteils bis auf den mindestens einen zu
bearbeitenden Teil von einer Schablone abgedeckt, wobei als Schablone eine Abdeckfolie aus Kunststoff oder eine Metallplatte verwendet wird.
Das vorgestellte erfindungsgemäße Verfahren ist bspw. mit einer Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Teils einer Oberfläche eines Bauteils für ein Fahrzeug durchzuführen, wobei die Oberfläche mit einer Schicht aus Klarlack einer gegebenen ersten Schichtdicke lackiert ist. Die Vorrichtung umfasst eine Strahlkammer mit einem Innenraum, mindestens eine
Fördereinrichtung für ein Strahlgut und mindestens eine Pumpe als
Saugeinrichtung. Eine Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung mündet in den Innenraum. Das Bauteil ist in dem Innenraum anzuordnen. Dann ist die mindestens eine Pumpe zu aktivieren, wobei die mindestens eine aktivierte Pumpe dazu ausgebildet ist, den Innenraum der Strahlkammer und das darin angeordnete Bauteil vollständig unter Unterdruck zu setzen, wobei Strahlgut dem Innenraum durch die Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung in einem durch den Unterdruck erzeugten Trägerluftstrom zuzudosieren ist. Zugleich sind der zu bearbeitende Teil der Oberfläche und die Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung relativ zueinander zu bewegen, wobei das Strahlgut aus der Öffnung der mindestens
Fördereinrichtung auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche zu strahlen, bspw. zu lenken ist, wobei das Strahlgut durch den Unterdruck auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche zu beschleunigen ist.
Die Vorrichtung weist mindestens eine Transporteinrichtung für das Bauteil auf, die dazu ausgebildet ist, das Bauteil in dem Innenraum der
Strahlkammer, bspw. relativ zu der Öffnung der mindestens einen
Fördereinrichtung, zu bewegen. Die Transporteinrichtung umfasst bspw. ein Fließband, das in dem Innenraum der Stahlkammer angeordnet ist und mit dem das darauf angeordnete Bauteil zu bewegen ist. Alternativ oder ergänzend weist die Vorrichtung mindestens eine Transporteinrichtung für die Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung auf, die dazu
ausgebildet ist, die Öffnung der mindestens einen Fördereinrichtung in dem Innenraum der Strahlkammer, bspw. relativ zu dem Bauteil, zu bewegen. Die mindestens eine Fördereinrichtung ist in der Regel mit einem Reservoir verbunden, in dem das Strahlgut bevorratet ist.
Die mindestens eine Pumpe ist dazu ausgebildet, durch Erzeugung des Unterdrucks Strahlgut aus dem Innenraum zu saugen Weiterhin ist die mindestens eine Pumpe über mindestens eine Leitung mit der mindestens einen Fördereinrichtung verbunden und dazu ausgebildet, aus dem
Innenraum gesaugtes Strahlgut der mindestens einen Fördereinrichtung wieder bereitzustellen, wobei Strahlgut durch die Pumpe dem Reservoir zuzuführen ist. Hierzu ist ggf. eine Reinigungseinrichtung vorgesehen, die dem Reservoir zugeordnet und/oder vorgeschaltet sowie dazu ausgebildet ist, Strahlgut, das vor der Pumpe aus dem Innenraum gefördert wird, zu reinigen. Hierzu sind Reste der Schicht aus Klarlack, die von der Oberfläche abgetragen worden sind, von dem Strahlgut zu trennen.
Somit ist es möglich, das Strahlgut aus dem Innenraum der Strahlkammer von der zu bearbeitenden Oberfläche abzusaugen, zu reinigen und in den Trägerluftstrom zurückzubefördern, wodurch für das Strahlgut ein
geschlossener Kreislauf bereitgestellt wird.
Somit wird ein Verfahren zum Bearbeiten einer glänzenden Oberfläche des Bauteils, die mit einer Schicht aus Klarlack einer gegebenen ersten
Schichtdicke lackiert ist, vorgeschlagen. Dabei wird das Strahlgut in einen durch den Unterdruck im Innenraum der Strahlkammer erzeugten
Trägerluftstrom der Fördereinrichtung mittels Schwerkraft und/oder
Injektorwirkung zudosiert, über ein Schlauchleitungssystem der
Fördereinrichtung in die Strahlkammer, die unter Unterdruck steht, befördert und mit einer Strahllanze, die die Öffnung der Fördereinrichtung umfasst, auf das Bauteil und dessen Oberfläche gelenkt, von dort in den Luftstrom zurückbefördert, gereinigt und ggf. im Kreislauf zurückgeführt wird, wobei die Beschleunigung des Strahlguts durch den Unterdruck erzeugt und das Bauteil in der Strahlkammer relativ zu der Öffnung der Strahllanze
verschoben wird, wobei dem Strahlgut mindestens ein zusätzlicher
Energieimpuls durch mindestens einen weiteren vom Unterdruck
angesaugten, mindestens unter Atmosphärendruck stehenden Gasstrom zum Erreichen einer deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Trägerluftstroms liegenden Endgeschwindigkeit stromaufwärts von einem Dosierort an der Oberfläche erteilt wird, wobei mit der Endgeschwindigkeit ein Energieeintrag in die zu bearbeitende Oberfläche in Abhängigkeit von Art und Form der Bearbeitungsfläche sowie des Strahlguts, eines
Beladungsgrads des Trägerluftstroms mit Strahlgut, einem Wert des
Unterdrucks im Trägerluftstrom, einer Strahlzeit und einer Strahltemperatur eingestellt wird. Da die Strahlkammer das Bauteil vollständig umschließt und das ganze Bauteil unter Unterdruck steht, wird die Oberfläche des Bauteils lediglich durch das darauf gestrahlte Strahlgut beaufschlagt. Ansonsten wirkt auf das Bauteil keine weitere Kraft, da dessen Oberfläche durch kein Werkzeug berührt wird, das die Oberfläche mit Strahlmittel evtl. zusätzlich aufrauen könnte. Demnach wird vermieden, dass ein Werkzeug auf der bereits gestrahlten Oberfläche schleift, so dass nicht vollständig abgesaugtes Strahlgut, das auf dem Bauteil liegen bleibt oder zwischen das Werkzeug und die Oberfläche gelangen könnte, auf der Oberfläche geschliffen wird und das Bauteil zerkratzen könnte.
Bei Durchführung des Verfahrens wird ungefähr 1 bis 50 % der gegebenen ersten Schichtdicke der Schicht aus Klarlack abgetragen, wodurch die Oberfläche mattiert wird und sich eine reduzierte zweite Schichtdicke der Schicht aus Klarlack ausbildet, jedoch eine erneute Bearbeitung der verbleibenden Schicht aus Klarlack mit der reduzierten zweiten Schichtdicke zugelassen wird und eine Schutzwirkung der Schicht aus Klarlack erhalten bleibt.
Da das Bauteil nunmehr komplett unter Unterdruck gesetzt wird, wirkt auf die Bauteilfläche keine inhomogen verteilte Kraft, die das Bauteil belasten und beschädigen könnte.
Eine Mattierung der glänz- oder mattlackierten Oberfläche ist mittels
Druckstrahlen, d. h. Partikel- und Flüssigkeitsstrahlen, wie z. B.
Sandstrahlen, Kunststoffpartikelstrahlen, Glasperlenstrahlen oder
Glasbruchstrahlen mit Wasser, Trockeneisstrahlen und/oder Sodastrahlen möglich.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Partikelstrahlen, bspw. Druckstrahlen, werden bei dem Verfahren, das auch als Vakuumsaugstrahlen bezeichnet werden kann, in den obersten Schichten der Oberfläche, die nur wenige Mikrometer dick ist, eine effektive und reproduzierbare Aufrauung erzielt, ohne die Nachteile einer Staubentwicklung, Partikeleinlagerung, schlechten Steuerbarkeit und ggf. geringen Homogenität in Kauf nehmen zu müssen. Das Strahlgut wird ausschließlich durch ein applikationsangepasstes Evakuieren des Innenraums der Strahlkammer durch die Pumpe
beschleunigt. Unmittelbar nach der Interaktion mit dem Bauteil wird das Strahlgut zusammen mit einem Abtrag durch die Pumpe abgesaugt. Das Vakuumsaugstrahlen bewirkt ein nahezu homogenes Strömungsprofil und somit sehr gleichmäßige Aufprallgeschwindigkeiten des Strahlguts bzw. der Strahlpartikel auf der zu bearbeitenden Oberfläche. Damit kann ein gewünschtes Behandlungsergebnis sehr präzise eingestellt werden, wobei ein submikrometergenauer Abtrag ermöglicht wird. Zusätzlich lässt sich die optische, haptische und technische Qualität einer Lackierung aus Klarlack nutzen, die auch die Designmarkanz einer Marke widerspiegelt, da auf Klebefolien verzichtet werden kann. Bereits
existierende Serienlacke können ebenso mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mattiert werden und benötigen keine neue Freigabeerteilung.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegeben
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben. Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer ersten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus unterschiedlichen Perspektiven.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleichen Bezugsziffern sind dieselben Komponenten zugeordnet. Das in Figur 1 schematisch dargestellte Beispiel der Vorrichtung 2 umfasst eine Strahlkammer 4, eine Fördervorrichtung 6, einen Trichter 8, eine Transporteinrichtung 10 und ein Reservoir 12 für ein Strahlgut 14, das hier aus rieselfähigen Partikeln besteht.
Der Trichter 8 ist über eine hier als Schlauch ausgebildete Leitung 36 mit einer Pumpe 15 verbunden. Falls die Pumpe 15 angeschaltet ist, wird über eine Öffnung 16 der Leitung 36, wobei diese Öffnung 16 zugleich auch als Öffnung eines Innenraums 18 der Strahlkammer 4 ausgebildet ist, in dem Innenraum 18 ein Unterdruck erzeugt. Sofern in dem Innenraum 18 der Strahlkammer 4 der Unterdruck herrscht, wird Strahlgut aus dem Reservoir 12 hier über eine weitere als Schlauch ausgebildete Leitung 20 der
Fördereinrichtung 6 zu einer Strahllanze 22 der Fördereinrichtung 6 gesaugt und weiterhin durch eine Öffnung 24 der Strahllanze 22 und somit der Fördereinrichtung 6 in den Innenraum 18 der Strahlkammer 4 gestrahlt und somit in diesen Innenraum 18 hineingefördert.
Mit dieser Vorrichtung 2 ist es möglich, bei Durchführung der ersten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Oberfläche 26 eines Bauteils 28, üblicherweise eines Bauteils 28 für ein Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug, zu bearbeiten, wobei die Oberfläche 26 eine Schicht aus Klarlack aufweist, die auf das Bauteil 28 lackiert ist.
Hierbei ist zunächst vorgesehen, dass die Fördereinrichtung 6 und die Pumpe 15 zunächst deaktiviert sind und in dem Innenraum 18 ein normaler atmosphärischer Druck herrscht. Weiterhin wird das Bauteil 28, wie durch einen ersten gebogenen Pfeil 30 angedeutet, durch eine nicht weiter dargestellte Öffnung der Strahlkammer 4 in dem Innenraum 18 angeordnet und an einem ersten Ende der Transporteinrichtung 10 innerhalb des Innenraums 18 angeordnet. Danach wird die Öffnung zu dem Innenraum 18 der Strahlkammer 4 verschlossen.
Sobald das Bauteil 28, dessen Oberfläche 26 zu bearbeiten ist, in dem Innenraum 18 angeordnet ist, werden die Fördereinrichtung 6 und die Pumpe 15 aktiviert, wodurch Strahlgut 14 in den Innenraum 18 gesaugt wird.
Ergänzend wird das Bauteil 28 mit der Transporteinrichtung 10 relativ zu der Öffnung 24 der Fördereinrichtung 6 transportiert. Dabei trifft Strahlgut 14 auf die Oberfläche 26, wobei ein Teil der Schicht aus Klarlack abgetragen und die Oberfläche 26 mattiert wird. Dabei wird das Strahlgut 14, wie durch Pfeile 32 angedeutet, zunächst zu dem Bauteil 28 und danach aufgrund einer Saugwirkung der Pumpe 15 aus dem Innenraum 18 entfernt.
In Ausgestaltung ist hier vorgesehen, dass die Transporteinrichtung 10 hier bspw. als Laufband bzw. Fließband ausgebildet ist, auf dem das Bauteil 28 aufzulegen ist. Weiterhin ist es möglich-, dass die Transporteinrichtung 10 lediglich einen Tragekörper aufweist, auf dem das Bauteil 28 aufzulegen ist, wobei dieser Tragekörper bspw. über Schienen mit dem darauf
angeordneten Bauteil 28 innerhalb des Innenraums 18 hin- und herbewegt werden kann.
Unabhängig von einer konkreten Ausgestaltung der Transporteinrichtung 10 ist hier vorgesehen, dass diese eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, durch die Strahlgut 14 hindurch zu der Öffnung 16 des Trichters 8 bzw. der Leitung 32 transportiert werden kann. In diesem Fall ist das Laufband oder der Tragekörper bspw. wie ein Gitter oder Netz ausgebildet.
Sobald die Oberfläche 26 des Bauteils 28 durch Abtrag von Klarlack ausreichend bearbeitet, in der Regel mattiert ist, werden die
Fördereinrichtung 6 und die Pumpe 15 abgestellt. Somit stellt sich in dem Innenraum 18 wieder der normale atmosphärische Druck ein. Danach ist es möglich, das Bauteil 28 mit der bearbeiteten Oberfläche 26, wie durch einen Pfeil 34 angedeutet, durch eine nicht weiter dargestellte Öffnung der Strahlkammer 4 aus dem Innenraum 18 zu entnehmen.
Da die Pumpe 15 hier durch eine weitere als Schlauch ausgebildete Leitung 37 mit dem Reservoir 12 verbunden ist, ist es möglich, für das Strahlgut 14 einen geschlossenen Kreislauf bereitzustellen, wobei das Strahlgut 14 zumindest bei eingeschalteter Pumpe 15 aus dem Reservoir 12 über die Leitung 20 zu der Öffnung 24 der Fördereinrichtung 6 in den unter
Unterdruck stehenden Innenraum 18 gefördert wird, wobei die Oberfläche 26 des Bauteils 28 bearbeitet wird. Weiterhin wird das Strahlgut 14 mit der Pumpe 15 über die Leitung 36 aus dem Innenraum 18 heraus und über die weitere Leitung 37 zu dem Reservoir 12 transportiert, wovon aus das Strahlgut 14 wieder zu der Öffnung 24 der Fördereinrichtung 6 zu
transportieren ist. Dabei ist es möglich, dass in das Reservoir 12 eine Reinigungseinrichtung 38 integriert ist, die dazu ausgebildet ist, Klarlack, üblicherweise Reste bzw. Partikel des Klarlacks, der von der Oberfläche 26 des Bauteils 28 durch das Strahlgut 14 abgetragen ist, von dem zu dem Reservoir 12 geförderten Strahlgut 14 zu trennen. Diese
Reinigungseinrichtung 38 ist bspw. als Sieb ausgebildet.
Die zweite Vorrichtung 52 ist in Figur 2a von vorn, in Figur 2b entlang eines Schnittes A-A aus Figur 2a und in Figur 2c von oben jeweils schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 52 umfasst eine Strahlkammer 54, die eine Wandung 56 aufweist, die einen Innenraum 58 der Strahlkammer 54 umschließt. An einer Oberseite der Strahlkammer 54 sind eine erste Klappe 60, die hier geöffnet ist, und eine zweite, hier geschlossene Klappe 62 angeordnet. Außerdem ist an der Oberseite hier eine als Strahllanze ausgebildete Fördereinrichtung 64 angeordnet. Eine Unterseite der Strahlkammer 54 ist hier durch einen Trichter 66 begrenzt, der hier eine nicht weiter dargestellte Pumpe umfasst. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 52 eine Transporteinrichtung, die wiederum ein Fließband 70 umfasst, das in dem Innenraum 58 der Strahlkammer 54 angeordnet ist. Ein auf dem
Fließband 70 angeordnetes Bauteil ist in dem Innenraum 58 der
Strahlkammer 54 relativ zu der Fördereinrichtung 64 zu verschieben.
Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zum Bearbeiten einer Oberfläche des Bauteils vorgesehen. Dabei ist das Bauteil mit einer Schicht aus Klarlack lackiert, die die zu bearbeitende Oberfläche bildet. Zur Durchführung des Verfahrens ist zunächst vorgesehen, das Bauteil auf dem Fließband 70 anzuordnen. Danach ist der Innenraum 58 durch Zuklappen beider Klappen 60, 62 zu verschließen. Die
Fördereinrichtung 64, die hier eine Strahllanze umfasst, deren Öffnung in den Innenraum 58 mündet, ist über nicht weiter dargestellte Leitungen mit einem Reservoir für Strahlgut verbunden. Durch Aktivieren der Pumpe wird in dem Innenraum 58 der Strahlkammer 54 ein Unterdruck erzeugt, wodurch das Strahlgut aus den Öffnungen der Fördereinrichtung 64 in den Innenraum 58 gesaugt wird. Gleichzeitig wird das auf dem Fließband 70 angeordnete Bauteil nach Aktivierung der Transporteinrichtung relativ zu der Öffnung der Fördereinrichtung 64 transportiert. Dabei trifft Strahlgut auf der Oberfläche des Bauteils auf, wobei der darauf lackierte Klarlack teilweise abgetragen wird. Reste des abgetragenen Klarlacks sowie Streugut werden mit der Pumpe aus dem Innenraum 58 abgesaugt. Dabei ist weiterhin möglich, das Strahlgut von Resten des Klarlacks zu reinigen und wieder dem Reservoir für die Fördereinrichtung 64 bereitzustellen.
Das vorgestellte Verfahren ist zur Bearbeitung einer Oberfläche 26 eines Bauteils 28, das als Karosseriebauteil oder auch als Interieurbauteil eines Fahrzeugs ausgebildet ist, geeignet. Mit dem Verfahren kann eine Schicht aus Klarlack bearbeitet werden, wobei der Klarlack keine Mattierungsmittel aufweist. Als Folge wird die Oberfläche 26 des Bauteils 28 mattiert und es bildet sich eine matt erscheinende Oberfläche 26 aus. Bei Durchführung des Verfahrens kann auf bestehende Schichten aus Klarlack von hoher technischer Qualität zurückgegriffen werden. Da nur ein Bruchteil der Schicht aus Klarlack abgetragen wird, bleibt eine Schutzwirkung der Schicht aus Klarlack gegenüber Witterungseinflüssen erhalten. Durch Polieren der nunmehr matten Oberfläche 26 kann ein Matteffekt herauspoliert werden, so dass die Oberfläche 26 wieder glänzend erscheint. Somit lassen sich lokale Reparaturen an Lackoberflächen ausführen. Ebenso lassen sich auf mit Klarlack lackierten glänzenden Oberflächen 26 matt erscheinende
Dekorationen auf einer fertig lackierten Karosserie oder eines
Interieurbauteils, wie bspw. Blenden und Abdeckungen, auftragen. Weiterhin kann auch eine mattierte Oberfläche 26 wieder aufpoliert werden, so dass eine glänzende Oberfläche 26 entsteht, die dann mit dem vorgestellten Verfahren wieder mattiert werden kann. Damit können beispielsweise
Fehlstellen an mattierten berflächen 26 repariert werden. Die
Schutzwirkung der Schicht aus Klarlack bleibt dabei erhalten.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Teils einer Oberfläche (26) eines Bauteils (24) für ein Fahrzeug, die mit einer Schicht aus Klarlack einer gegebenen ersten Schichtdicke lackiert ist, wobei das Bauteil (28) in einem Innenraum (18, 58) einer Strahlkammer (4, 54) angeordnet wird, wobei in den Innenraum (18, 58) eine Öffnung (24) mindestens einer
Fördereinrichtung (6, 64) für ein Strahlgut (14) mündet, wobei der Innenraum (18, 58) der Strahlkammer (4, 54) und das darin angeordnete Bauteil (28) vollständig unter Unterdruck gesetzt werden, wobei Strahlgut (14) in einem durch den Unterdruck erzeugten Trägerluftstrom durch die Öffnung (24) der mindestens einen Fördereinrichtung (6, 64) dem Innenraum (18, 58) zugeführt wird, wobei der zu bearbeitende Teil der Oberfläche und die Öffnung (24) der mindestens einen Fördereinrichtung (6, 64) relativ zueinander bewegt werden, wobei das Strahlgut (14) aus der Öffnung (24) der mindestens einen Fördereinrichtung (6, 64) auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche (26) gestrahlt wird, wobei das Strahlgut (14) durch den Unterdruck auf den zu bearbeitenden Teil der Oberfläche (26) beschleunigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem das Strahlgut (14) durch mindestens einen weiteren vom Unterdruck angesaugten, mindestens unter Atmosphärendruck stehenden Gasstrom vor einem Auftreffen auf der zu bearbeitenden Oberfläche (26) auf eine Endgeschwindigkeit beschleunigt wird, die größer als eine Strömungsgeschwindigkeit des Trägerluftstroms ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Endgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Art und Form der zu bearbeitenden Oberfläche (26), einer Art des Strahlguts (14), eines Beladungsgrads des Trägerluftstroms mit Strahlgut, einem Wert des Unterdrucks in dem Trägerluftstrom, einer
Strahlzeit und/oder einer Strahltemperatur eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem mindestens 1 % und maximal 50 % der gegebenen ersten Schichtdicke der Schicht aus Klarlack von der Oberfläche (26) des Bauteils (28) abgetragen wird, wodurch die zu bearbeitende Oberfläche (26) des Bauteils (28) mattiert wird und sich eine reduzierte zweite Schichtdicke der Schicht aus Klarlack ausbildet.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die resultierende mattierte Oberfläche (26) des Bauteils (28) anschließend glänzend poliert wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Unterdruck auf einen Wert von maximal 950 mbar, bspw. auf einen Wert von ca. 200 mbar eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem zum Abtragen eines Teils der Schicht aus Klarlack als Strahlgut (14) rieselfähige
Partikel, bspw. ein Granulat und/oder ein Pulver, verwendet werden, die eine Größe aufweisen, die mindestens 15 pm, maximal 350 pm, bspw. 150 pm ist, wobei die Partikel bspw. aus Sand, Kunststoff, Glasperlen, zerbrochenem Glas, Trockeneis und/oder Soda bestehen, wobei dem Strahlgut ggf. eine Flüssigkeit, bspw. Wasser, beigefügt wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Oberfläche (26) des Bauteils (28) bis auf den mindestens einen zu
bearbeitenden Teil von einer Schablone abgedeckt wird.
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