EP1404460B1

EP1404460B1 - Maskierungsmittel für den fahrzeugbau

Info

Publication number: EP1404460B1
Application number: EP01947432A
Authority: EP
Inventors: Volker Beckord
Original assignee: Pro-Tech Beratungs- und Entwicklungs GmbH
Current assignee: Pro-Tech Beratungs- und Entwicklungs GmbH
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: WO2003004174A1; DE20203933U1; CZ20033499A3; CN1277622C; CA2450498A1; DE50111332D1; SK16282003A3; JP2004535921A; PL365204A1; CN1520340A; HUP0400811A2; EP1404460A1; US20040238985A1; MXPA03011661A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und zum Recyceln von Betriebsmitteln.
Die Autoserienlackierung ist heute eine der technologisch anspruchsvollsten Lackanwendungen. Wichtigste Anforderungen sind Farbeffekt und Glanzgebung sowie der Schutz der Metalloberflächen vor äußeren Einflüssen. Die gewünschten Eigenschaften der Lackierung werden durch einen funktionalen Schichtaufbau erzielt, bei dem die einzelnen Schichten unterschiedliche Aufgaben übernehmen. So wird zunächst eine kathodische Tauchlackierung (KTL) als Korrisionsschutzschicht auf die Rohkarosserie aufgebracht, welche z. B. in einem Trocknerofen bei Temperaturen bis 220 Grad Celsius eingebrannt wird. Erst danach gelangt die grundierte Karosserie in den eigentlichen Lackprozeß, bei dem zunächst ein Füller zum Ausgleich des Untergrundes und als Steinschlagschutz aufgebracht wird. Danach erfolgt eine Basislackierung zur Farb- und Effektgebung, schließlich eine Klarlackierung zum Schutz vor äußeren Einflüssen. Der nach der KTL-Beschichtung durchgeführte eigentlichen Lackierprozeß wird bei Temperaturen von bis zu ca. 170 Grad Celsius durchgeführt.
Erst nach dem Durchlaufen der Lackierstraße wurden bislang Einbauten an der Karosserie eines Fahrzeuges vorgenommen. Insbesondere die Fensterscheiben (Windschutzscheibe, Heckscheibe, feststehende Seitenscheiben) werden in der Großserienproduktion üblicherweise robortergesteuert am Verbauort eingesetzt und verklebt (Direktverglasung). Der Scheibenklebstoff wird dabei zunächst im Randbereich der Fensterscheibe umlaufend wulstartig aufgebracht, bevor dieser Bereich mit dem Karosserieflansch (Fensterflansch) an der Einbauöffnung in Kontakt gebracht und angepreßt wird. Die strukturelle Verbindung zwischen der Scheibe und der Karosserie dient dabei sowohl der Stabilisierung im Sinne einer torsionssteifen Karosserie, als auch der Kraftableitung im Crashfall.
Da alle im Lackierprozeß aufgespritzten Beschichtungen, wie Füller und Decklack, gemäß Kundenwunsch aufgetragen werden, ist es notwendig, daß der Scheibenklebstoff auf vielen unterschiedlichen Decklacken (Farben) eine gute Haftung erzielt. Die strukturelle Verbindung der Scheibe und der Karosserie in der Montage, wo lackierte Oberflächen vorliegen, ist jedoch nicht befriedigend gelöst, da der Lackaufbau selbst die strukturellen Kräfte, besonders im Crash, nicht aufnehmen kann. Zum Erzielen eines guten Haftungsresultates zwischen dem Karosserieflansch und dem Scheibenklebstoff ist deshalb eine Verklebung des Fensters auf der KTL-Beschichtung optimal, da dann die strukturellen Schwachstellen im Füllermaterial und im Decklack wegfallen. Ein strukturelles Verkleben in dieser Art unterstützt den Trend in Richtung der Leichtbauweise und zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit der Karosserie. Allerdings setzt dieses Verfahren auch eine entsprechende Maskierung des Karosserieflansches nach dem Durchlaufen der KTL-Lackierung zum Fernhalten der in den nachfolgenden Lackierungsschritten aufgebrachten Lackschichten in diesem Bereich voraus. Durch die Maskierung wird eine einwandfreie Haftung des Scheibenklebstoffes zum KTL beschichteten Flansch erzielt.
Bekannt ist unter anderem ein Verfahren zur Scheibenverklebung, bei dem der Karosserieflansch mit einem Klebeband oder mit einer organischen Masse, wie z. B. einem PVC-Pastisol, maskiert wird. Das Plastisol wird z. B. mittels IR-Strahler oder im PVC-Ofen geliert und erreicht dabei eine feste Konsistenz. Am Ende des Lackierprozesses und vor der Scheibenmontage wird die Flanschmaskierung meistens manuell wieder entfernt und entsorgt, und die Direktverglasung erfolgt auf den KTL beschichteten Flansch. Sowohl das Plastisol als auch das Klebeband sind dabei nicht recycelbar, wodurch die Entsorgung von Verfahrensabfällen in erheblichen Umfang notwendig wird. Recycelbare Maskierungsmittel sind beispeilsweise aus der EP 1 110 619 A1 bekannt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, recycelbare Betriebsmittel zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeuges während des Lackiervorgangs bereitzustellen, welche unter den Bedingungen eines Lackierprozesses eine solche Form, Stabilität und Festigkeit aufweisen, daß ihre Verwendung unter wirtschaftlichen und qualitativen, wie auch unter ökologischen Gesichtspunkten Vorteile mit sich bringt.
Von besonderen Vorteil ist es, wenn das Betriebsmittel aus einem temperaturbeständigen Kunststoff mit einer Dauergebrauchstemperatur von mindestens 170° Celsius besteht. Diese speziellen Kunststoffe, welche die geforderten Eigenschaften besitzen und sich für das Spritzgießen verwenden lassen, wurden erst nach detaillierten Praxisversuchen gefunden. Es kommen dabei Kunststoffe wie z. B. Polysulfon, Poly-(arylether)keton, Polyamide etc. in Betracht, welche aus dem Kunststoffkompendium, Vogel Fachbuch, 4. Auflage 1996, von Dr. A. Frank, ISBN 3-8023-1589-8 zu ersehen sind.
Für ein derartiges Betriebsmittel eignen sich insbesondere Kunststoffe, welche mit Fasern, wie z.B. Glas, Keflar etc. verstärkt sind. Als besten Kunststoff hat sich bezüglich Beschaffungskosten, Recycelbarkeit, Spritzgießen (optimales Fließverhalten) sowie mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen, wie sie in den Einbrennöfen vorkommen, glasfaserverstärktes Polyamid erwiesen.
Die bezeichneten Vorteile können insbesondere bei Betriebsmitteln, deren Kunststoffmaterial durch Füllstoffe im Verhältnis von 0,1 bis 40 % verstärkt ist, nachgewiesen werden. In diesem Variationsbereich der Füllung kann in Abhängigkeit der Anforderungen an ein gutes Fließverhalten beim Spritzgießen und an einem entsprechende Formbeständigkeit und Festigkeit des Betriebsmittels während Lackierprozesses ein wünschenstwertens Optimum erzielt werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen und zum Recyceln von Betriebsmitteln zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorganges gelöst, bei dem die Schritte a) die Betriebsmittel werden im Spritzverfahren hergestellt; b) die Betriebsmittel werden nach jedem Einsatz im lackierten Zustand gemahlen; c) das resultierende Pulver wird als Rohstoff wieder dem Spritzverfahren zur Herstellung der Betriebsmittel zugeführt, gelöst.
Das Betriebsmittel wird zunächst im Spritzgußverfahren hergestellt und nach jedem Einsatz im lackierten Zustand gemahlen, wobei das resultierende Pulver direkt wieder zur Herstellung des Betriebsmittel verwendet werden kann. Durch die Verwendung der speziellen Kunststoffe vereinfacht sich dabei der gesamte Ablauf. Nach dem Gebrauch des Betriebsmittel entfällt eine typbezogene Sortierung, da die Betriebsmittel nach jedem Einsatz im lackierten Zustand gemahlen und damit als Schüttgut dem Spritzgießen zugeliefert werden können. Dies beinhaltet insbesondere, daß keine Kosten für die Handhabung sowie gegebenenfalls die Instandsetzung der Funktionsfähigkeit anfallen.
Ferner ist das erfindungsgemäße Konzept auch ökologisch. Eine mechanisch, thermische oder chemische Operation ist für die Entlackung nicht erforderlich, da die Betriebsmittel im lackiertem Zustand nach dem Mahlen dem Spritzgießen zugeführt werden können.
Weiterhin ist die Verwendung der Betriebsmittel wirtschaftlich. Der Anwender, insbesondere der Fahrzeugbauer wird nicht mit der Bereitstellung belastet, da diese Aufgabe von den Zulieferern der Spritzgießerei übernommen wird, bei welcher das Mahlen des Schüttgut und die Verwendung des Rezyklates zur Kerntätigkeit gehören.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den folgenden Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.
In bevorzugter Weise wird beim Spritzgießen im Recyclingbetrieb eine gewisse Menge von Originalrohstoff zugegeben. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Qualität des lackkontaminierten Kunststoffrezyklates nicht mehr zufriedenstellend ist. Durch Zugabe des Originalrohstoffes kann die Funktion der Maskierung mit dem oben genannten Vorteilen aufrechterhalten werden.
In bevorzugter Weise beträgt die Zugabemenge von Originalrohstoff etwa 10 %. Diese geringfügige Zugabe des Originalrohstoffes garantiert insbesondere eine mehrmalige Verwendung des Rezyklates ohne Einbußen der mechanischen und temperaturrezistenten Eigenschaften.
Das Betriebsmittel läßt sich neben der Scheibenverklebung auch auf die Maskierung von anderen Modulverklebungen, wie z. B. Frontklappen, Heckklappen, Kotflügel, Seitenwände etc. übertragen, wobei auch hier die lackierten Kunststoffen praktisch zu 100 % für ein Spritzgießen wiederverwendbar sind.
Das Betriebsmittel wird im Folgenden anhand einer Figur näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Betriebsmittel 1 zum Maskieren eines Karosserieflansches 2, welcher von dem Betriebsmittel 1 formschlüssig dichtend umfaßt ist. Der Karosserieflansch 2 ist dabei umlaufend an einer Einbauöffnung für eine Fensterscheibe 3 angebracht, welche in ihrem Randbereich mit einem Wulst aus Klebstoff 4 versehen ist. Durch Abdecken mit dem Betriebsmittel 1 ist der Flansch 2 nur mit der KTL-Lackierung, nicht aber mit den im weiteren Lackierprozeß aufgebrachten Lackschichten behaftet. Nach dem Entfernen des Betriebsmittel 1 wird der darunterliegende Klebebereich freigelegt, auf den die Fensterscheibe 3 aufgedrückt wird. Eine strukturelle Schwachstelle in Form z. B. einer Füller- und Decklackschicht zwischen dem Klebstoff 4 und dem KTL beschichteten Karosserieflansch 2 wird dadurch umgangen. Dadurch entsteht eine torsionssteife Gesamtstruktur im Sinne einer Leichtbaukonstruktion mit guten Crasheigenschaften. Das Betriebsmittel kann unter Einsparung von Prozeßkosten recycelt und wiederverwendet werden.

Bezugszeichenliste

1: Betriebsmittel
2: Karosserieflansch
3: Fensterscheibe
4: Klebstoff

Claims

Verfahren zum Herstellen und zum Recyceln von Betriebsmittels zum maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorgangs mit folgenden Schritten:
a) die Betriebsmittel (1) werden im Spritzgussverfahren hergestellt;

b) die Betriebsmittel (1) werden nach jedem Einsatz im lackierten Zustand gemahlen; und

c) das resultierende Pulver wird als Rohstoff wieder dem Spritzgußverfahren zur Herstellung der Betriebsmittel (1) zugeführt.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Spritzgussverfahren im Recycling-Betrieb ein beliebiger Anteil von Originalrohstoff zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zugabe von Originalrohstoff etwa 10% beträgt.