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Dokumentenidentifikation DE102004010389B4 04.09.2008
Titel Verfahren zum Naßlackieren von Fahrzeugkarosserien, zweifarbig lackierte Fahrzeugkarosserie und Zweifarben-Lackieranlage
Anmelder Ford Motor Co., Dearborn, Mich., US
Erfinder Dunlop, Alyson Marie, Royal Oak, Mich., US;
Fiala, Aaron M., Newport, Mich., US;
Tallon, Christopher Anthony, Louisville, Ky., US;
Braslaw, Jacob, Farmington Hills, Mich., US;
Purcell, John Michael, Livonia, Mich., US;
Barrett, Stephan Joseph, Lanesville, Mich., US;
Smith, Samuel A., Frankfort, Ky., US;
Bullock, Warren Phillip, Taylorsville, Ky., US;
Rosenberger, Mary Ellen, Northville, Mich., US;
Gilland, James Scott, Northville, Mich., US;
Young, Timothy S., Bloomfield Hills, Mich., US
Vertreter Neidl-Stippler und Kollegen, 81679 München
DE-Anmeldedatum 03.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004010389
Offenlegungstag 21.10.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.09.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.09.2008
IPC-Hauptklasse B05D 7/24(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B05D 7/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B05C 15/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Naßlackieren nach Patentanspruch 1, eine zweifarbig lackierte Fahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 9 sowie eine Zweifarben-Lackieranlage Patentanspruch 13.

Häufig soll eine lackierte Fahrzeugkarosserie mit einer oder mehreren Farben unterschiedlichen Aussehens hergestellt werden. Das Aussehen der Lacke kann typischerweise hinsichtlich der Farbe, der Schattierung, und/oder des Farbtons an mindestens zwei unterschiedlichen Bereichen des Fahrzeugkarosserie variieren. Derart lackierte Fahrzeuge werden konventionell als „zweifarbige„ Fahrzeuge bezeichnet und das Verfahren, mit dem sie lackiert werden, wird allgemein als „Zwei-Farben„-Lackierverfahren bezeichnet.

Aus der JP 09206670A ist bekannt, eine zweite Farbe auf eine erste, noch nasse, ungehärtete Farbe aufzutragen. Dies ist insofern nachteilig, als möglicherweise ein Verlaufen der Farben stattfinden kann.

In der JP 60106568A wird zunächst eine Fläche A mit einer ersten Farbe bedeckt und dann ofengetrocknet. Dieser getrocknete Bereich wird dann maskiert und eine Fläche B mit einer andern Fabe bedeckt. Hier werden beide Farben auf einen bereits bestehenden trockenen Primerüberzug aufgebracht, während erfindungsgemäß auf einen noch nassen Primer aufgetragen werden kann.

Ein weiteres Naß-Zwei-Farben-Lackierprozess für ein Kraftfahrzeug wird typischerweise wie folgt (s. 1) durchgeführt. Eine Primerzusammensetzung wird auf die Karosserie des Fahrzeugs aufgetragen. Dies findet in einem ersten Farbbad statt, typischerweise als Primer-Kabine bezeichnet. Vor der Aufbringung des Primerüberzugs wird die Fahrzeugkarosserie typischerweise gemäß dem Fachmann bekannten Techniken für die Aufbringung der Primerzusammensetzung vorbereitet. Beispielsweise wird die Fahrzeugkarosserie mit einem Elektrotauchlacküberzug und/oder einem Phosphat-Überzug versehen. Der Primer wird so dann unter Ausbildung eines Primerüberzugs auf der Karosserie gehärtet. Das Fahrzeug läuft dann durch eine zweite Lackierkabine, die typischerweise als „Email-Kabine„ oder „Basisüberzugskabine„ bezeichnet wird, wo die Kraftfahrzeugkarosserie dann mit einer ersten Basisüberzugszusammensetzung auf dem vernetzten Primerüberzug lackiert, also überzogen wird. Typischerweise wird sodann eine Klarlackzusammensetzung auf die Kraftfahrzeugkarosserie über die noch nasse erste Basisüberzugszusammensetzung aufgebracht. Die erste Basisüberzugszusammensetzung und der Klarlacküberzugs werden sodann gemeinsam in einem Ofen vernetzt, und bilden im wstl. auf der gesamten Kraftfahrzeugkarosserie einen ersten Basisüberzug sowie einen ersten Klarlacküberzug,. Danach wird ein Hauptabschnitt des Fahrzeugs mit einer meist als „Tasche„ bezeichneten Maske, maskiert oder bedeckt, um den Großteil der Fahrezeugkarosserie vor Lack während eines nachfolgenden Lackierschrittes abzuschirmen. Dies wird meist durchgeführt, indem eine Tasche über dem oberen Abschnitt die Fahrzeugkarosserie befestigt wird, nämlich dem Abschnitt, der keine zweite Basisüberzugsanwendung benötigt. Das Fahrzeug wird sodann ein drittes Mal durch eine Lackierkabine geleitet, wo eine zweite Basisüberzugszusammensetzung aufgebracht wird. Die zweite Basisüberzugszusammensetzung wird auf den unmaskierten oder zweiten Karosserieabschnitt des Fahrzeugs aufgebracht. Während die zweite Basisüberzugszusammensetzung noch nass ist, wird eine Klarlackzusammensetzung sodann über die zweite Basisüberzugszusammensetzung aufgebracht, gegebenenfalls auch über mindestens Teile der Maske. Die Fahrzeugkarosserie wird sodann demaskiert und die zweite Basisüberzugszusammensetzung und die zweite Klarlackzusammensetzung ausgehärtet, um einen gehärteten zweiten Basisüberzug über einem Teil des ersten Klarlacküberzugs und einen zweiten Klarlacküberzug auf dem zweiten Basisüberzug zu bilden. Bei diesem Verfahren wird der zweite Basisüberzug typischerweise als „Akzentüberzug„ bezeichnet. Das Fahrzeug wird sodann inspiziert, poliert und für die Überführung vorbreitet.

Das konventionelle Zwei-Farben-Lackierverfahren hat mehrere Nachteile. Ein erster Nachteil besteht darin, daß das konventionelle Verfahren drei Durchgänge durch eine Lackierkabine benötigt, einmal durch eine Primer-Kabine und zweimal durch eine Basisüberzugskabine. Das konventionelle Verfahren benötigt auch drei Durchgänge durch einen Härtungsofen. Das konventionelle Verfahren benötigt auch mindestens zwei Klarlacküberzüge. Typischerweise hinterlässt das konventionelle Verfahren eine relativ ausgeprägte Masshilfslinie (– witness line – eine Erhebung) zwischen den beiden Farben. Ferner verwendet das konventionelle Verfahren auch einen relativ aufwendigen Maskierschritt. Die Nachteile des Standes der Technik können Auswirkungen auf Kostensteigerungen, Produktionsverlangsamung und negative Beeinflussung der Fahrzeugästhetik haben.

Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, mindestens zweifarbig lackierte Karosserien sowie eine Anlage zu ihrer Herstellung zu schaffen, welches Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1, eine Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 9 und eine Zweifarben-Lackieranlage nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Naßlackieren von Fahrzeugkarosserien mit mindestens zwei Farblacken, mit: – Aufbringen einer thermisch härtbaren Naß-Primerschicht auf eine erste und zweite Fläche der Fahrzeugkarosserie; – Aufbringen einer thermisch härtbaren nassen ersten Farblack-Basisüberzugszusammensetzung auf die nasse Primerschicht der ersten Fläche; – thermisches Härten; – Maskieren mindestens eines Abschnitts des gehärteten ersten Basisüberzugs; – Aufbringen einer zweiten nassen Farblack-Basisüberzugszusammensetzung auf die zweite Fläche der gehärteten Primerschicht; – Trockenen; – Entfernen der Maskierung; – Aufbringen einer nassen Klarlackzusammensetzung; und -thermisches Härten. Die erste Basisüberzugszusammensetzung wird also auf die erste Fläche des Fahrzeugkarosserie aufgebracht, während die Primerzusammensetzung nass ist, oder mindestens im wstl. nass. In diesem Fall ist die Zusammensetzung noch nicht vollständig kreuzvernetzt und kann von der Oberfläche durch Abwischen mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie Isopropanol, entfernt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung hat der erste Basisüberzug eine erste Farbe und der zweite Basisüberzug eine zweite Farbe, die sich von der ersten Farbe unterscheidet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Zusammensetzungen über automatisierte Spritzausrüstungen aufgebracht. Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine zweifarbig lackierte Fahrzeugkarosserie mit: – einer Karosserie; – einem thermisch gehärteten Naßprimerüberzug auf der Karosserie; – einem auf einer ersten Fläche des Primerüberzugs thermisch gehärteten ersten Naß-Farblack-Basisüberzug; und – einem auf der zweiten Fläche des Primerüberzugs thermisch gehärteten zweiten Naß-Farblack-Basisüberzug; und – einem thermisch gehärteten Naß-Klarlacküberzug auf den gehärteten Farblack-Basisüberzügen.

Bei der Fahrzeugkarosserie kann der erste Naß-Farblack-Basisüberzug eine erste Farbe und der zweite Naß-Farblack-Basisüberzug eine von der ersten Farbe verschiedene zweite Farbe besitzen, wobei der erste Naß-Farblack-Basisüberzug und der zweite Naß-Farblack-Basisüberzug im wstl. gleiche Dicke aufweisen und nebeneinander liegen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Zweifarben-Lackieranlage, mit: – einer Primereinheit, die eine Primer-Naßlackierstation, eine erste Naß-Farblack-Basisüberzugseinheit und einen ersten Ofen aufweist; – einer Maskierstation; einer Basiseinheit mit einer zweiten Naß-Farblack-Basisüberzugseinheit, einer Demaskierstation; einer Klarlack-Aufbringstation und einem zweiten Ofen und im indestens einer Schiene zum Fahrzeugkarosserietransport durch die jeweilige Station. Bei einer Ausführungsform liegt die Primer-Einheit auf einer ersten Schiene und die Basisüberzugseinheit auf einer zweiten Schiene.

Nachfolgend wird die Erfindung näher anhand der Zeichnung erläutert, dabei zeigt:

1 ein schematisches Flußdiagramm eines Verfahrens nach dem Stand der Technik;

2 ein erfindungsgemäß hergestelltes Kraftfahrzeug,

3 eine schematische Darstellung einer Ansicht entlang Linie 3-3 der 2;

4 ein schematisches Flußdiagramm eines Lackierverfahrens für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

5 schematisch einen Querschnitt durch eine Fahrzeugkarosserie nach den in 4 repräsentierten Schritten;

6 schematisch einen Querschnitt durch eine Fahrzeugkarosserie nach einem weiteren der in 4 aufgeführten Schritte;

7 schematisch einen weiteren der in 4 dargestellten Schritte;

8 schematisch einen der in 4 dargestellten Schritte;

9 schematisch eine weitere Ausführungsform des in 8 dargestellten Teils;

10 schematisch einen Querschnitt durch einen Fahrzeugkarosserie nach einem der in 4 repräsentierten Schritte;

11 schematisch einen Querschnitt durch eine Fahrzeugkarosserie nach einem weiteren der in 4 dargestellten Schritte;

12 schematisch einen Querschnitt durch eine Fahrzeugkarosserie nach einem anderen der in 4 dargestellten Schritte; und

13 ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Lackieranlage.

Nachfolgend werden detaillierte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Selbstverständlich sollen die offenbarten Ausführungsbeispiele lediglich exemplarisch für die Erfindung sein, die in verschiedensten anderen und alternativen Weisen verkörpert werden kann.

Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, Einiges kann vergrößert oder verkleinert worden sein, um Details spezieller Komponenten darzustellen. Demzufolge sollen die hier offenbarten spezifischen strukturellen und funktionellen Details keinesfalls begrenzend interpretiert werden, sondern lediglich als repräsentative Basis für die Ansprüche und/oder die Lehre für den Fachmann, um die Erfindung in verschiedenster Art und Weise anzuwenden, dienen. Ferner sollen – mit Ausnahme der Stellen, an denen ausdrücklich darauf hingewiesen wird, numerische Mengen in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen, die Materialmengen oder Reaktionsbedingungen angeben und/oder Verwendungen selbstverständlich nur als ungefähre Angaben zur Beschreibung des breitesten Umfanges der Erfindung interpretiert werden. Eine Durchführung innerhalb der numerischen Grenzen, die angegeben wurden, ist allgemein bevorzugt. Außerdem sind, außer ausdrücklich anders angegeben, die Prozentzahl, "Teile von" und Verhältniswerte auf Gewicht bezogen und die Beschreibung von Gruppen oder Materialklassen als „geeignet„ oder „bevorzugt„ für einen speziellen Zweck in Zusammenhang mit der Erfindung soll bedeuten, dass Mischungen von mindestens zwei Mitgliedern der Gruppe oder Klasse ebenso geeignet oder bevorzugt sein können.

Die Erfindung betrifft mindestens zweifarbig lackierte Karosserien, und Anlagen zur zweifarbigen Lackierung von Karosserien. Es wird angenommen, dass jedes lackierbare Substrat erfindungsgemäß lackiert werden kann. Beispiele für lackierbare Karosserien/Substrate gemäß der Erfindung umfassen, sind aber nicht begrenzt auf Metall- und Kunststoffkarosserien/Substrate. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der zweifarbigen Lackierung eines Fahrzeugs beschrieben, selbstverständlich können auch, andere Artikel als Fahrzeuge erfindungsgemäß lackiert werden.

2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10. Das Fahrzeug 10 umfasst einen ersten Karosserieabschnitt 12 und einen zweiten Karosserieabschnitt 14. Der erste Karosserieabschnitt 12 ist mit Lack überzogen, der sich hinsichtlich seines Aussehens oder Erscheinung von dem Lack unterscheidet, welcher den zweiten Karosserieabschnitt 14 bedeckt. Bei einigen Ausführungsformen ist der erste Karosserieabschnitt 12 in einer ersten Farbe und der zweite Karosserieabschnitt 14 in einer zweiten Farbe, die sich von der ersten Farbe unterscheidet.

3 zeigt einen Querschnitt einer zweifarbig lackierten Fahrzeugkarosserie. Das Substrat 30 ist mit einem gehärteten Primer 32 überzogen. Wie dem Fachmann ersichtlich, können zwischen dem Primerüberzug und Substrat 30 bekannte Verarbeitungsüberzüge liegen, wie ein Elektrotauchlack – oder ein Phosphatüberzug, oder/aber das Substrat kann aus einem bereits vorbeschichteten Metall oder Kunststoffmaterial hergestellt sein. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Substrat 30 eine Fahrzeugkarosserie. Oberhalb eines ersten Abschnitts des Primerüberzugs 32 befindet sich ein erster Basisüberzug 34 (3). In der in 3 dargestellten Ausführungsform liegt der erste Basisüberzug 34 auf dem zweiten Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs 10. Auf einem zweiten Abschnitt des Primerüberzugs 32 befindet sich ein zweiter Basisüberzug 36 (3). In der in 3 dargestellten Ausführungsform befindet sich der zweite Basisüberzug 36 auf dem ersten Karosserieabschnitt 12 des Fahrzeugs 10. In 3 ist der zweite Basisüberzug 36 schematisch im wstl. gleicher Dicke und neben dem ersten Basisüberzug 34 dargestellt. Die Überzüge 34 und 36 im wstl. gleicher Dicke unterstützen eine Verringerung jeglicher Maßhilfslinie. Selbstverständlich kann sich der erster Basisüberzug 34 etwas in den ersten Karosserieabschnitt 12 des Fahrzeugs erstrecken, wobei dann der Abschnitt des ersten Basisüberzugs 34, auf dem ersten Karosserieabschnitt 12 durch den zweiten Basisüberzug 36 bedeckt wäre. Auf den ersten und zweiten Basisüberzügen 34 und 36 befindet sich ein Klarlacküberzug 38. Jeder der in 3 dargestellten Überzüge ist thermisch härtbar.

4 zeigt ein Verfahren zum zweifarbigen Lackieren eines Fahrzeugkarosserie gemäß der Erfindung.

Die Fahrzeugkarosserie, in diesem Fall das Substrat 30, welches die Fahrzeugkarosserie 10 bildet, ist mit einer Primerzusammensetzung 31 beschichtet. Die Primerzusammensetzung 31 kann in einem Ein- oder Zweischrittverfahren aufgebracht sein. Die Primerzusammensetzung 31 kann auf jegliche Art und Weise, wie dem Fachmann bekannt, aufgebracht sein. Meist wird die Primerzusammensetzung 31 auf die Fahrzeugkarosserie gespritzt. Vor der Aufbringung der Primerzusammensetzung wird die Fahrzeugkarosserie typischerweise für die Primeraufbringung mit dem Fachmann bekannten Techniken vorbereitet. Beispielsweise kann die Fahrzeugkarosserie mit Elektrotauchlack und/oder einem Phosphatüberzug versehen werden.

Bei einer Ausführungsform kann die Primerzusammensetzung 31, jegliche geeignete Primerzusammensetzung sein, die dem Fachmann bekannt ist. Bei einer anderen Ausführungsform hat die Primerzusammensetzung eine vorherbestimmte Rheologie, um erfolgreiche Aufbringung des nachfolgenden Basisüberzugs zu ermöglichen. Die Verwendung der Primerzusammensetzung 31 dieser Ausführungsform kann zumindest wesentliche und möglicherweise jegliche Mischung zwischen der Primerzusammensetzung 31 und der nachfolgenden ersten Basisüberzugszusammensetzung 33 vermeiden. Ein wesentliches Vermischen kann zu Gleiten, Absetzen, Rissbildung, schlechter Farbe, schlechtem Aussehen und anderen unerwünschten Lackiereffekten führen. Bei dieser Ausführungsform ist die vorherbestimmte Rheologie der Primerzusammensetzung derart, dass das minimal akzeptable Absetz-Niveau der Primerzusammensetzung mindestens 0,051 mm (2 mil) ist, bei anderen Ausführungsformen zwischen 0,053 und 0,076 mm (2.1–3.0 mil), und in wiederum anderen Ausführungsformen zwischen 0,057–0,066 mm (2,25 und 2, 6 mil), gemessen gemäß FLTMBI-122-02. Die Rheologie der Primerzusammensetzung 31 kann gesteuert werden, indem eingestellt wird: Viskosität und/oder Lösemittelmischung, und/oder Pigment-/Bindemittelverhältnis der Primerzusammensetzung 31, oder durch andere Verfahren, wie sie dem Fachmann bekannt sind.

Geeignete Primerzusammensetzungen 31 umfassen Rheologie modifizierte 2-N-1 Primer, erhältlich von Dupont-Herberts Automotive aus Troy, Michigan, USA und Rheologie modifizierte Einschrittprimer, erhältlich von BASF, Michigan, USA. 5 illustriert schematisch die Fahrzeugkarosserie nach Aufbringung der Primerzusammensetzung 31.

Nach Aufbringung der Primerzusammensetzung 31 wird eine erste Basisüberzugszusammensetzung 33 über einen Abschnitt der Primerzusammensetzung 31 aufgetragen, während die Primerzusammensetzung zumindest im wstl. nass ist. Die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 kann in einem Ein- oder Zweischrittverfahren aufgebracht werden. Die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 kann in jeglicher dem Fachmann bekannten Art und Weise aufgebracht werden. Bei der häufigsten Ausführungsform wird die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 auf einen Abschnitt der Primerzusammensetzung 31 aufgespritzt.

Bei einigen Ausführungsformen wird die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 nur auf den zweiten Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs 10 aufgebracht. Bei anderen Ausführungsformen wird die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 auf den zweiten Karosserieabschnitt 14 und einen relativ kleinen Bereich des ersten Karosserieabschnitts 12 aufgebracht. Bei Ausführungsformen, bei denen die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 auch auf Abschnitte des ersten Karosserieabschnitts 12 des Fahrzeugs 10 aufgebracht wird, liegen die Abschnitte des ersten Karosserieabschnitts 12, auf die die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 aufgebracht wird, im wstl. neben dem zweiten Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs 10, wobei die Dicke der ersten Basisüberzugszusammensetzung umso mehr abnimmt, je weiter entfernt sie vom zweiten Karosserieabschnitt 14 aufgebracht wird. Diese selektive Aufbringung der ersten Basisüberzugszusammensetzung 33 kann beim Einsatz von Spritzausrüstungen erzielt werden, indem die Spritzausrüstung so geleitet wird, dass sie die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 hauptsächlich auf den zweiten Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs spritzt. Bei Verwendung einer Spritzkabine kann dies unter Abschalten der oberen Spritzpistolen erfolgen, während die unteren Spritzpistolen auf den zweiten Karossrieabschnitt 14 des Fahrzeugs 10 gerichtet werden.

Ohne Aufbringen des ersten Basisüberzugszusammensetzung 33 darf die Primerzusammensetzung 31 mindestens 1 sec vortrocknen. Bei bestimmten Ausführungsformen darf die Primerzusammensetzung 31 1 sec–30 min abtrocknen, in anderen Ausführungsformen 1 sec–3 min und in bestimmten anderen Ausführungsformen 15–60 sec. Die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 kann jede geeignete Basisüberzugszusammensetzung sein, die dem Fachmann bekannt ist. 6 illustriert schematisch die Fahrzeugkarosserie nach Aufbringung der ersten Basisüberzugszusammensetzung 33.

Die erste Basisüberzugszusammensetzung darf dann mindestens 10 sec abtrocknen, bevor die Primerzusammensetzung 31 und die erste Basisüberzugszusammensetzung in einem Ofen gehärtet werden. Bei besonderen Ausführungsformen darf die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 1 min–120 min abdampfen, bei anderen Ausführungsformen 2 min–60 min und in wiederum anderen Ausführungsformen 3–30 min, bei weiteren anderen Zusammensetzungen 3–15 min, bevor das Fahrzeug einen Härteofen betritt. Nachdem die erste Basisüberzugszusammensetzung eine bestimmte Zeit trocknen durfte, betritt das Fahrzeug eine Härteeinrichtung, hier einen Ofen, wo es Temperaturen von etwa 121–177°C 10–45 min ausgesetzt wird. Bei anderen Ausführungsformen ist das Fahrzeug Temperaturen von etwa 160°C etwa 15 min ausgesetzt. Nach Härten bildet die Primerzusammensetzung 31 einen ausgehärteten Primerüberzug 32 auf im wstl. der gesamten Fahrzeugkarosserieoberfläche und die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 liefert einen thermisch gehärteten ersten Basisüberzug 34 auf einem Abschnitt des gehärteten Primerüberzugs 32. Bei Zweifarben Lackiersystemen wird der Basisüberzug 34 typischerweise als "Akzentüberzug" bezeichnet. Bei besonderen Ausführungsformen überdeckt der erste Basisüberzug 34 den Primerüberzug 32 im wstl. nur im zweiten Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs 10 und bei anderen Ausführungsormen bedeckt er mindestens relativ kleine Abschnitte des ersten Karosserieabschnittes 12 des Fahrzeugs. In Ausführungsformen, bei denen ein Teil des ersten Karosserieabschnittes 12 durch den ersten Basisüberzug 34 bedeckt ist, liegt die überzogene Fläche des ersten Karosserieabschnittes 12 neben dem zweiten Karosserieabschnitt 14, wobei die Dicke des ersten Basisüberzugs eine Neigung zum Dünnerwerden aufweist, wenn sich dieser in den ersten Karosserieabschnitt erstreckt. 7 illustriert schematisch die Fahrzeugkarosserie nach Trocknen der Primerzusammensetzung 31 und der gehärteten ersten Basisüberzugszusammensetzung 34. Der zweite Abschnitt 14 des Fahrzeugs wird dann mit einer oder mehreren geeigneten Masken 78 maskiert. Die Maske 78 kann jedes Material sein, das zur Maskierung eines Fahrzeugkarosserie/Fahrzeugs geeignet ist. Geeignete Beispiele von Masken umfassen, sind aber nicht begrenzt auf Papier, Kunststofffolien, Bänder, Taschen und Magneten. Bei speziellen Ausführungsformen sind selbstklebende Kunststofffolien der Vector Technologies, Grand Blanc, Michigan, USA zur Einsatz als Maske 78 (8) geeignet. Die Maske 78 umfasst typischerweise mehrere Teile, die so geformt sind, dass sie im wstl. spiegelbildlich zur Form des zweiten Karosserieabschnitts 14 des Fahrzeugs 10 ist.

Im Beispiel des Fahrzeugs 10 weist die Maske 78 mehrere Teile auf, die ein im wstl. gerades oberes Ende oder Kante 82 und eine Unterkante 84 mit geraden 85 und genauen oder gerundeten Kanten 86 aufweist, um die Unterkante des Fahrzeugs in spiegelbildlicher Weise im wstl. nachzuformen. Bei anderen Ausführungsformen (9) kann die Maske 78 ein oder mehrere übliche Formen haben, um Fahrzeuge, die zweite Karosserieabschnitte mit unterschiedlichen Designs, wie Flammen 88 und/oder Ausschnitte 90 haben, um nur einige zu nennen, damit zu versehen. Es können auch automatisierte Maskiersysteme eingesetzt werden, um korrekte Positionierung der Maske(n) auf jedem Fahrzeug zu unterstützen. Ein derartiges System kann Farbe, Lack oder andere geeignete Markierungen auf dem Fahrzeug aufbringen, um bei der Identifizierung, wo die Maske 78 aufgebracht werden soll, zu helfen. Die Maske 78 bedeckt den zweiten Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs 10, das ist die Fläche, auf der der Akzentüberzug erscheinen wird. 10 illustriert schematisch die Fahrzeugkarosserie nach Aufbringung der Maske 78.

Nach Maskieren des Fahrzeugs wird eine zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 auf das Fahrzeug aufgebracht. Die zweite Basisüberzugszusammensetzung wird in einigen Ausführungsformen auf den unbedeckten Abschnitt des Primerüberzugs 32 aufgebracht, und mindestens auf einige Bereiche des markierten Abschnitts des Fahrzeugs. Die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 kann jede dem Fachmann bekannte Basisüberzugszusammensetzung sein, solange die zweite Basisüberzugszusammensetzung andere Farbe, Farbtönung oder Schattierung (oder einen anderen optischen Eindruck nach Härtung) liefert als der erste Basisüberzug ist. Geeignete Lieferanten geeigneter Basisüberzugszusammensetzungen umfassen Dupont-Herberts Automotive und BASF.

Die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 kann in einem Ein- oder Zweischrittverfahren aufgebracht werden. Die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 kann in jeglicher dem Fachmann bekannten Art und Weise aufgebracht werden. Meist wird die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 auf den Primerüberzug 32 aufgespritzt. 11 illustriert schematisch die Fahrzeugkarosserie nach Aufbringung der zweiten Basisüberzugszusammensetzung 35.

Die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 darf trocknen, bevor das Fahrzeug mit einer Klarlackzusammensetzung 37 überzogen wird. Die Trockenperiode ist üblicherweise mindestens 10 sec, und in bestimmten Ausführungsformen zwischen 1 min und 90 min, bei anderen Ausführungsformen zwischen 2 min und 60 min, bei wiederum anderen Ausführungsformen zwischen 3 min und 10 min.

Vor Auftragung der Klarlackzusammensetzung 37 wird die Maske 78 vom Fahrzeug abgenommen. Die Klarlackzusammensetzung 37 wird dann auf den thermischen ersten Basisüberzug 34 aufgebracht und auf die immer noch im wstl. nasse zweite Basisüberzugszusammensetzung 35. Die Klarlackzusammensetzung 37 kann in einem Ein- oder Zweischrittverfahren aufgebracht werden. Die Klarlackzusammensetzung 37 kann in geeignetet Weise, wie dem Fachmann bekannt, aufgebracht werden. Meist wird die Klarlackzusammensetzung 37 durch Spritzen aufgebracht und die geeignete Klarlackzusammensetzung 37, die dem Fachmann bekannt ist, kann eingesetzt werden. Geeignete Klarlackzusammensetzungen 37 umfassen Gen IV, erhältlich von Dupont-Herberts und URO-Clear, erhältlich von BASF. 12 illustriert schematisch die Fahrzeugkarosserie nach Aufbringung der Klarlackzusammensetzung 37.

Nach Aufbringung der Klarlackzusammensetzung 37 wird das Fahrzeug durch eine Härteeinrichtung geschickt, wie einen Ofen, so dass die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 und Klarlackzusammensetzung 37 thermisch gehärtet werden können. Bei besonderen Ausführungsformen wird der Ofen auf Temperaturen zwischen 121–149°C (250–300°F) eingestellt und das Fahrzeug dem Ofen etwa 10–30 min ausgesetzt. Nach Härten bildet die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 einen gehärteten zweiten Basisüberzug 36 auf dem ersten Abschnitt 12 des Fahrzeugs und die Klarlackzusammensetzung 37 einen gehärteten Klarlacküberzug 38 auf der gesamten Außenoberfläche der Fahrzeugkarosserie, nämlich den gehärteten ersten und zweiten Basisüberzügen (3). Da der zweite Karosserieabschnitt 14 des Fahrzeugs während des Aufbringens der zweiten Basisüberzugszusammensetzung 35 maskiert wird, wird auf dem zweiten Karosserieabschnitt 14 im wstl. kein zweiter Basisüberzug 36 gebildet. Nach Ausbildung des zweiten Basisüberzugs 36 und des Klarlacküberzugs 38 wird das Fahrzeug inspiziert, poliert und ist dann fertig zur Überführung.

13 illustriert schematisch eine Lackierstraße, die erfindungsgemäß einsetzbar ist. Bei mindestens einer Ausführungsform umfasst die Lackierstraße 40 eine Schiene 44, um die Fahrzeuge durch die Straße zu transportieren. Die Lackierstraße 40 umfasst eine Primereinheit 48 und eine Basisüberzugseinheit 50. Die Lackierstraße 40 umfasst auch eine Maskierstation 62. Die Primereinheit 48, Basisüberzugseinheit 50 und Maskierstation 62 können alle durch eine Schiene 44, wie in 13 gezeigt, umfasst sein, sie können aber auch an verschiedenen Schienen in verschiedenen Konfigurationen vorliegen. Beispielsweise kann die Maskierstation 62 in der Primereinheit 48 oder in der Basisüberzugseinheit 50 liegen, wobei jede Einheit 48 und 50 ihre eigene Schiene besitzt. Die Station 62 kann auch von den Einheiten 48 und 50 getrennt, von der Schiene getrennt, oder an einer eigenen Schiene liegen.

Die Primereinheit 48 umfasst eine Primerlackierstation 54, wo automatisierte Spritzausrüstung, wie Spritzpistolen, die Primerzusammensetzung 31 auf das Substrat 30 aufbringen können, gefolgt durch eine Basislackierstation 56, wo automatisierte Spritzausrüstungen die erste Basisüberzugszusammensetzung 33 auf die aufgebrachte Primerzusammensetzung aufbringen können, gefolgt von einem Ofen 58, wobei die Zusammensetzungen 31 und 33 gehärtet/getrocknet werden können, um Überzüge 32 und 34 zu bilden. Die Basisüberzugseinheit 50 umfasst eine Basislackierstation 66, wo die zweite Basisüberzugszusammensetzung 35 auf einen Abschnitt des gehärteten Primerüberzugs 32 über automatisierte Spritzausrüstungen aufgebracht werden kann, eine Demaskierstation 68, wo die Maske 78 vom Fahrzeug entfernt werden kann, eine Klarlacküberzugsstation 72, wo die Klarlackzusammensetzung 37 auf das Fahrzeug gespritzt werden kann, und einen Ofen 74, wo der Klarlacküberzug und der zweite Basisüberzug gehärtet werden. Die Lackierstationen 54, 56, 66 und 72 können typischerweise sowohl Kabinen als auch automatische Spritzpistolen/Düsenkonfigurationen, um die erwünschte Zusammensetzung auf das Fahrzeug zu spritzen, aufweisen. Die Öfen 58 und 74 können typische Härteinrichtungen, wie in konventionellen Ofeneinheiten, aufweisen.

Die Erfindung wurde illustrativ anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert. Selbstverständlich soll die eingesetzte Terminologie lediglich erläuternd und nicht limitierend gesehen werden. Demzufolge kann die Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche auch auf andere Weise, als im Ausführungsbeispiel beschrieben und dem Fachmann offensichtlich, verwirklicht werden. Bspw. ist dem Fachmann offensichtlich, dass Modifikationen der Katalysatoren, Komponenten und Bedingungen, die Zeiten und Temperaturen zum Härten der Zusammensetzungen beeinflussen.

10
Fahrzeug
12
erste Karosserieabschnitt
14
zweite Karosserieabschnitt
30
Substrat
31
Primerzusammensetzung
32
gehärteter Primerüberzug
33
erste Basiszusammensetzung
34
erster Basisüberzug
35
zweite Basiszusammensetzung
36
zweiter Basisüberzug
37
Klarlackzusammensetzung
38
Klarlacküberzug
40
Masshilfslinie
44
Schiene
48
Primereinheit
50
Basisüberzugseinheit
54
Primer Lackierstation
56
Basislackierstation
58
erster Ofen
62
Maskierstation
66
Basislackierstation
68
Demaskierstation
72
Klarlacküberzugsstation
74
zweiter Ofen
78
Maske
82
obere Kante von 78
84
untere Kante von 78
85
gerade Kante von 78
86
gerundete Kante von 78
88
Flammen
90
Ausschnitte


Anspruch[de]
Verfahren zum Naßlackieren von Fahrzeugkarosserien mit mindestens zwei Farblacken, mit:

– Aufbringen einer thermisch härtbaren Naß-Primerschicht auf eine erste und zweite Fläche der Fahrzeugkarosserie;

– Aufbringen einer thermisch härtbaren nassen ersten Farblack-Basisüberzugszusammensetzung auf die nasse Primerschicht der ersten Fläche;

– thermisches Härten

– Maskieren mindestens eines Abschnitts des gehärteten ersten Basisüberzugs;

– Aufbringen einer zweiten nassen Farblack-Basisüberzugszusammensetzung auf die zweite Fläche der gehärteten Primerschicht;

– Trocknen;

– Entfernen der Maskierung;

– Aufbringen einer nassen Klarlackzusammensetzung; und

– thermisches Härten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzungen über automatisierte Spritzausrüstungen aufgebracht werden. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Basisüberzug eine erste Farbe, und der zweite Basisüberzug eine zweite Farbe, verschieden von der ersten Farbe, besitzt. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Primerzusammensetzung ein Absetz-Niveau von mindestens 0,051 mm (2, mil), gemessen nach FLTMBI-122-02, besitzt. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Primerzusammensetzung ein Absetz-Niveau von 0,053 bis 0,076 mm (2.1–3.0 mil) besitzt, gemessen nach FLTMBI-122-02. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Maske ein selbstklebendes Kunststoffteil ist. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Maske Oberflächen besitzt, die ein dekoratives Muster definieren. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Basisüberzug neben dem zweiten Basisüberzug liegt. Zweifarbig lackierte Fahrzeugkarosserie mit:

– einer Karosserie (30);

– einem thermisch gehärteten Naßprimerüberzug (32) auf der Karosserie (30);

– einem auf einer ersten Fläche des Primerüberzugs (32) thermisch gehärteten ersten Naß-Farblack-Basisüberzug (34); und

– einem auf der zweiten Fläche des Primerüberzugs (32) thermisch gehärteten zweiten Naß-Farblack-Basisüberzug (36); und

– einem thermisch gehärteten Naß-Klarlacküberzug (38) auf den gehärteten Farblack-Basisüberzügen (34, 36).
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 9, wobei der erste Naß-Farblack-Basisüberzug (34) eine erste Farbe und der zweite Naß-Farblack-Basisüberzug (36) eine von der ersten Farbe verschiedene zweite Farbe besitzt,. Gegenstand nach Anspruch 9, wobei der erste Naß-Farblack-Basisüberzug (34) und der zweite Naß-Farblack-Basisüberzug (36) im wstl. gleiche Dicke aufweisen und nebeneinander liegen. Gegenstand nach Anspruch 9, wobei der Primerüberzug (32) eine Primerüberzugszusammensetzung mit einem Absetz-Niveau von mindestens 2 mm, gemessen nach FLTMBI-122-02, aufweist. Zweifarben-Lackieranlage, mit:

– einer Primereinheit (48), die eine Primer-Naßlackierstation (54), eine erste Naß-Farblack-Basisüberzugseinheit (56) und einen ersten Ofen (58) aufweist;

– einer Maskierstation (62);

– einer Basiseinheit (50) mit einer zweiten Naß-Farblack-Baisüberzugseinheit (66), einer Demaskierstation (68); einer Klarlack-Aufbringstation (72) und einem zweiten Ofen (74) und

– mindestens einer Schiene (44) zum Fahrzeugkarosserietransport durch die jeweilige Station.






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