EP2319630A1 - Method for multi-colour permanent varnishing of a product - Google Patents
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- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
Definitions
- separating layer in this application is understood to mean one of the layers or fillings listed below under the numbers 1 to 6.
- the selection of a particular release layer can be made depending on whether the paint to be applied is solvent-based or water-based and whether the paint to be applied should coat the release layer well, poorly or substantially not at all.
- the structuring can be carried out according to claim 1 such that the release agent is substantially unstructured, i. without spatial resolution, is applied (in the above, simple example: in both places) and structured is removed again (in the above, simple example: only in the first place).
- the surface is provided with the first lacquer layer at least at the first location
- the first separating layer 7 can - as in in FIG. 1 illustrated method step E2 and in the associated example described as well as together with the first lacquer layer 10 or separately - are at least partially and actively removed at the second location 6.
- a third location 105 within a second area 104 and a fourth location 106 different from the third location are defined within the second area and corresponding to those in FIG FIG. 2 treated process steps G1, G3, H1, H2, I and J2, J2 treated.
- the application of the separating layer 107 takes place at least at the fourth location 106, but not at the third location 105.
- a repetition in accordance with the in FIG. 2 illustrated method step K and a final permanent fixation according to the in FIG. 2 shown method step Z are possible.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum mehrfarbigen, permanenten Lackieren eines Produkts gemäß einem der Ansprüche 1 und 2.The present invention relates to a process for multicolor, permanent coating of a product according to one of
Aus dem Bereich der industriellen Lackierung wie z.B. bei der Automobil-Herstellung oder bei "weißer Ware", Getränkeautomaten, Metallfassaden usw. ist es bekannt, Metallbleche oder Kunststoffflächen zu lackieren, d.h. permanent bzw. dauerhaft mit einem Lack zu versehen, um die Teile sowohl vor Korrosion und Beschädigung auf Dauer, d.h. über Jahre, zu schützen, als auch optisch ansprechend zu gestalten. Es ist dabei auch bereits bekannt, solche Teile nicht nur mit einem einzigen Lack, sondern mit zwei verschiedenfarbigen Lacken in zwei Arbeitsschritten zu versehen. Hierzu wird der zuerst aufgetragene Lack vor der zweiten, verschiedenfarbigen Lackierung teilweise abgeklebt. Ein solches Verfahren ist arbeits-, zeit- und kostenintensiv.From the field of industrial painting such. in automobile manufacturing or "white goods", beverage vending machines, metal facades, etc., it is known to paint metal sheets or plastic surfaces, i. be permanently or permanently provided with a paint to protect the parts against both corrosion and permanent damage, i. over years to protect, as well as to make visually appealing. It is also already known to provide such parts not only with a single paint, but with two different colored paints in two steps. For this purpose, the first applied paint is partially masked before the second, different colored paint. Such a method is labor-intensive, time-consuming and cost-intensive.
Die
Aus dem davon entfernten Bereich der Graphischen Industrie, insbesondere im Offsetdruck, ist es daneben bereits bekannt, Druckformen zu bebildern und temporär bzw. reversibel einzufärben, um die aufgetragene Druckfarbe von der Druckform auf ein Substrat (z.B. Papier oder Karton) zu übertragen. Nach dem Drucken können die Druckformen vollständig von Farbe gereinigt und ggf. wieder eingesetzt werden. Meist werden die Substrate mehrfarbig bedruckt, d.h. es kommen mehrere Druckformen zu Einsatz, die unterschiedlich eingefärbt werden. Die Druckformen werden im Zuge der Bebilderung den zu druckenden Bilddaten entsprechend strukturiert, d.h. es werden an der Oberfläche farbannehmende und farbabweisende Bereiche geschaffen - z.B. mit Hilfe von Laserstrahlung. Eine Art der Strukturierung umfasst das strukturierte bzw. ortsaufgelöste nanoskopische Belegen der Druckform mit amphiphilen Molekülen, z.B. in den farbannehmenden Bereichen.In addition, it is already known from the distant field of the graphic arts industry, especially in offset printing, to image and temporarily or reversibly color print forms in order to transfer the applied printing ink from the printing form to a substrate (eg paper or cardboard). After printing, the printing plates can be completely cleaned of paint and, if necessary, replaced. In most cases, the substrates are printed in multiple colors, ie several printing plates are used, which are colored differently become. In the course of the imaging, the printing forms are structured correspondingly to the image data to be printed, ie ink-accepting and ink-repelling areas are created on the surface - for example with the aid of laser radiation. One type of structuring comprises the structured or spatially resolved nanoscopic covering of the printing form with amphiphilic molecules, for example in the ink-accepting areas.
Außerdem ist es aus der Graphischen Industrie bereits bekannt, die derart übertragenen Druckfarben auf dem Substrat zu trocknen oder zu härten, wobei UV- oder IR-Strahlung (auch als Laserstrahlung) zum Einsatz kommen kannMoreover, it is already known from the graphic arts industry to dry or cure the printing inks thus transferred to the substrate, it being possible to use UV or IR radiation (also as laser radiation)
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu schaffen, welches es ermöglicht, Produkte wie z.B. Karosserieteile mehrfarbig und permanent zu lackieren, wobei der Aufwand bei Farbwechseln gering ist und geringen Reinigungsaufwand nach sich zieht.Against this background, it is an object of the present invention to provide a comparison with the prior art improved method, which makes it possible to paint products such as body parts multi-colored and permanent, the cost of color changes is low and low cleaning costs entails.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen.This object is achieved by methods having the features of
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum mehrfarbigen, permanenten Lackieren eines Produkts, ist ein Verfahren, bei welchem: A) auf der Oberfläche des Produkts ein erster Bereich, ein erster Ort innerhalb des ersten Bereichs und ein vom ersten Ort verschiedener, zweiter Ort innerhalb des ersten Bereichs definiert werden; B1, B2) die Oberfläche wenigstens im ersten Bereich mit einer ersten Trennschicht versehen wird und die erste Trennschicht am ersten Ort, nicht jedoch am zweiten Ort mit elektro-magnetischer Strahlung beaufschlagt wird; C1) die Oberfläche wenigstens am ersten Ort mit einer ersten Lackschicht versehen wird; und D) die erste Lackschicht wenigstens am ersten Ort fixiert wird.A method of multicolor permanent painting of a product according to the present invention is a method wherein: A) defines on the surface of the product a first region, a first location within the first region and a second location within the first region different from the first location become; B1, B2) the surface is provided, at least in the first region, with a first separation layer and the first separation layer is acted on at the first location, but not at the second location, with electromagnetic radiation; C1) the surface is provided with a first lacquer layer at least at the first location; and D) the first lacquer layer is fixed at least at the first location.
Ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zum mehrfarbigen, permanenten Lackieren eines Produkts, ist ein Verfahren, bei welchem: A) auf der Oberfläche des Produkts ein erster Bereich, ein erster Ort innerhalb des ersten Bereichs und ein vom ersten Ort verschiedener, zweiter Ort innerhalb des ersten Bereichs definiert werden; B1) die Oberfläche wenigstens am zweiten Ort, nicht jedoch am ersten Ort unter Einsatz einer Auftragsvorrichtung mit einer ersten Trennschicht versehen wird; C1) die Oberfläche wenigstens am ersten Ort mit einer ersten Lackschicht versehen wird; und D) die erste Lackschicht wenigstens am ersten Ort fixiert wird.An alternative method of multicolor permanent painting of a product according to the present invention is a method wherein: A) on the surface of the product, a first region, a first location within the first region, and a second location within the first region, other than the first location To be defined; B1) the surface at least on second location, but not provided at the first location using an applicator with a first separation layer; C1) the surface is provided with a first lacquer layer at least at the first location; and D) the first lacquer layer is fixed at least at the first location.
Um die Ansprüche und die diesen jeweils entsprechenden Figuren sowie Beschreibungsteile besser identifizieren zu können, wurden die Nummerierung der Verfahrensschritte in den Ansprüchen und die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen für Verfahrensschritte aneinander angepasst.In order to better identify the claims and the corresponding figures and parts thereof, the numbering of the method steps in the claims and the reference numbers used in the figures for process steps have been adapted to each other.
I) Unter dem Begriff "permanente Lackierung" wird in dieser Anmeldung - im Gegensatz zum nur temporären Einfärben von Druckformen zum Zwecke der anschließenden Farbübertragung - das dauerhafte Lackieren bzw. Auftragen eines Lacks oder einer Farbe verstanden, wobei der ausgehärtete Lack bzw. die Farbe wischfest ist und somit vom Substrat nicht beschädigungsfrei oder zerstörungsfrei wieder entfernbar ist, d.h. mit anderen Worten: das Entfernen führt zwangsweise zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung des Lacks/der Farbe und/oder sogar des Substrats.I) The term "permanent coating" in this application - in contrast to only temporary inking of printing plates for the purpose of subsequent color transfer - the permanent coating or application of a paint or a color understood, the cured paint or the paint smudge is and thus the substrate is not damage-free or non-destructive removable again, that is, in other words, the removal inevitably leads to damage or destruction of the paint / color and / or even the substrate.
II) Unter dem Begriff "Produkt" wird in dieser Anmeldung ein Substrat mit wenigstens einer festen Oberfläche verstanden, welche eine permanente Lackierung zu tragen vermag. Das Substrat bzw. der Werkstoffe des Substrats kann zumindest bereichsweise beschichtet, veredelt, grundiert, gespachtelt oder lackiert sein.II) The term " product " in this application is understood to mean a substrate having at least one solid surface which is capable of carrying a permanent coating. The substrate or the materials of the substrate may be at least partially coated, finished, primed, filled or painted.
Geeignete Substrate (Liste von Ausführungsbeispielen):
- 1. Metallbleche
- 1.1. z.B. verzinkt;
- 1.2. z.B. im wesentlichen aus Edelstahl, Aluminium oder Magnesium;
- 2. Metall-Verbundmaterialien
- 2.1. z.B. Aluminium-Stahl-Komposit, Magnesium-Aluminium-Stahl-Komposit oder "Bondal" der Firma ThyssenKrupp;
- 3. Faserverstärkte Kunststoffe
- 3.1. z.B. Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK);
- 3.2. z.B. Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK);
- 3.3. z.B. Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) wie z.B. mit Kenaf verstärkte Polylactide (PLA);
- 4. Wood-Plastic-Composite (WPC), d.h. Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe oder Holz-Polymer-Werkstoffe;
- 5. Kunststoffe (PE, HDPE, PVC, PS);
- 6. Glas.
- 1. metal sheets
- 1.1. eg galvanized;
- 1.2. eg essentially of stainless steel, aluminum or magnesium;
- 2. Metal composites
- 2.1. eg aluminum-steel composite, magnesium-aluminum-steel composite or "Bondal" from ThyssenKrupp;
- 3. Fiber-reinforced plastics
- 3.1. eg glass fiber reinforced plastics (GRP);
- 3.2. eg carbon fiber reinforced plastics (CFRP);
- 3.3. eg natural fiber reinforced plastics (NFK) such as kenaf reinforced polylactides (PLA);
- 4. Wood-plastic composite (WPC), ie wood-plastic composites or wood-polymer materials;
- 5. plastics (PE, HDPE, PVC, PS);
- 6. Glass.
III) Unter dem Begriff "Trennschicht" wird in dieser Anmeldung eine der im Folgenden unter den Ziffern 1 bis 6 aufgeführten Schichten oder Belegungen verstanden. Die Auswahl einer bestimmten Trennschicht kann in Abhängigkeit davon erfolgen, ob der aufzutragende Lack lösemittelbasiert oder wasserbasiert ist und ob der aufzutragende Lack die Trennschicht gut, schlecht oder im Wesentlichen gar nicht benetzen soll.III) The term "separating layer" in this application is understood to mean one of the layers or fillings listed below under the
Erfindungsgemäß kommt ein Trennmittel zum Einsatz welches temporär eine Trennschicht auf dem Substrat erzeugt. Die Trennschicht kann eine farbabstoßende Zwischenschicht sein. Sie wird zumindest aber durch eine anschließend aufgebrachte Lackschicht nicht gelöst oder beschädigt. Diese Trennschicht soll möglichst beständig und ortsstabil bis zum Erreichen gängiger Lacktrocknungstemperaturen von ca. 60-200°C sein. Die Trennschicht kann flächig aufgebracht und anschließend lokal entfernt oder verändert werden (z.B. durch bevorzugt lasererzeugte IR-Strahlung oder UV-Strahlung). Alternativ kann die Trennschicht lokal aufgebracht werden.
- 1. Eine Wachs- oder Ölschicht, d.h. eine mikroskopische Schicht (Schichtdicke bevorzugt geringer als etwa 100 Mikrometer, weiter bevorzugt geringer als etwa 10 Mikrometer) zumindest umfassend: Wachs oder Öl, bevorzugt ein PTFE (Teflon) oder Silikon enthaltendes Wachs und/oder bevorzugt ein Wachs mit geringem Fließverhalten. Geeignete Substanzen/Mittel (Liste von Ausführungsbeispiele):
- 1.1. Wasserbasierte Außenhautkonservierung W550 sowie lösemittelbasiertes Konservierungswachs
Apex 106 II der Firma Pfinder in Böblingen (http://www.pfinder.de/); - 1.2. Hohlraumversiegler "Fertan HT" oder "Fertan NT10" der Firma Fertan in Saarbrücken (http://www.fertan.de);
- 1.3. Teflonhaltiges Sprühwachs "Fin Grease" sowie die Produkte "Fin Film WB" oder "Wax-Spray" der Firma Interflon in Nettetal (www.interflon.net); oder Teflonfett der Firma Gescha in Nagold;
- 1.4. Wässrige Mikrowachs-Suspension, z.B. "Antiparoli Temporär" der Firma Coverax-M-Chemie in Altdorf (www.coverax.de); oder
- 1.5. Handelsübliche Autolackpolituren, z.B. "
Sonax Xtreme Wax 1 Full Protect" der Firma Sonax in Neudorf (www.sonax.de) oder "Nigrin Nanotec Hartwachspolitur" der Firma Inter-Union Technohandel in Landau (www.nigrin.de).
- 1.1. Wasserbasierte Außenhautkonservierung W550 sowie lösemittelbasiertes Konservierungswachs
- 2. Eine Molekülbelegung, d.h. eine nanoskopische Schicht (Schichtdicke bevorzugt geringer als etwa 100 Nanometer, weiter bevorzugt geringer als etwa 10 Nanometer) von Molekülen, bevorzugt eine Monolage. Geeignete Substanzen/Mittel (Liste von Ausführungsbeispiele):
- 2.1. Semi-Perfluoro-Phosphonsäure;
- 2.2. Polyethersiloxan, z.B. "Evonik Tego Glide 410" der Firma Evonik Tego Chemie (http://evonik.tego.de/);
- 2.3. Fluoriertes oligomeres Siloxan in organischem Lösemittel, z.B. "Graffitischutz HM 050" der Firma Coverax-M-Chemie in Altdorf (www.coverax.de); oder
- 2.4. Wässrige Nanodispersion, z.B. "Nanotol" der Firma CeNano in Dorfen (www.cenano.de).
- 3. Ein Sol-Gel-System bzw. eine durch einen Sol-Gel-Prozess erzeugte Schicht, bevorzugt ein Sol-Gel-System, welches nach wenigen Minuten (Dauer bevorzugt geringer als etwa 10 Minuten, weiter bevorzugt geringer als etwa 5 Minuten) grifffest ist und/oder welches (entgegen sonst zumeist üblicher Anforderungen an Sol-Gel-Systeme) eine nur geringe Verschleißbeständigkeit aufweist. Geeignete Substanzen/Mittel (Liste von Ausführungsbeispiele):
- 3.1. Einkomponenten- und Mehrkomponentensysteme; oder
- 3.2. lösemittelbasierte und wasserbasierte Systeme, bevorzugt polysiloxan-, vinyl- oder fluorhaltige Produkte, z.B. "H5044" der Firma FEW Chemicals in Bitterfeld-Wolfen (www.few.de).
- 4. Eine der folgenden Schichten:
- 4.1. Eine Polymer- oder eine Harzschicht, bevorzugt eine wässrige Suspension mit VinylHarz, z.B. "Flüssige Abdeckfolie" der Firma 3M Deutschland in Neuss (http://solutions.3mdeutschland.de;
- 4.2. Wasserbasierte Ofenbeschichtungen, z.B. "Tacky Booth Coating 10W", "Tacky Booth Coating 10HT" oder das polymerbasierte Produkt "Oven Coating 1493" der Firma General Chemicals in Brighton MI, USA (http://www.paintboothchemicals.com);
- 4.3. Wasserverdünnbarer Abziehlack "Peel White" oder "Peel Clear" der Firma Gescha in Nagold; oder
- 4.4. Lösemittelfreier Staubbindelack "Staubfix SBL 6830" der Firma Briel in Giengen.
- 5. Ein Mehrschichtsystem oder eine Mehrfachbelegung, bevorzugt unter Verwendung von wenigstens einer Schicht und/oder Belegung gemäß der vorhergehenden Ziffern 1
bis 4. Eine Mehrfachbelegung kann z.B. eine erste Molekülbelegung, welche gut am Substrat anbindet, und eine zweite Molekülbelegung, welche gut an der ersten Molekülbelegung anbindet und die gewünschte Oberflächeneigenschaft (bevorzugt ausreichende abweisende Eigenschaft bzw. Hydrophobie gegenüber nachfolgend aufgetragenen Substanzen/Mittel) aufweist oder erzeugt, umfassen. Geeignete Substanzen/Mittel (Liste von Ausführungsbeispiele):- 5.1. Die erste Schicht/Belegung kann z.B. ein Polyethylenimid sein oder die "Flüssige Abdeckfolie" der Firma 3M-Deutschland in Neuss; und
- 5.2. Die zweite Schicht/Belegung kann eine Carbonsäure, bevorzugt eine Stearinsäure, oder eine teil- oder perfluorierte Carbonsäure, bevorzugt eine Perfluorooktansäure sein oder das lösemittelbasierte Konservierungswachs "
Apex 106 II" der Firma Pfinder in Böblingen.
- 6. Die Trennschichten der vorhergehenden Ziffern 1
bis 5 können zudem Additive enthalten, um ihre Funktion zu verbessern. Geeignete Substanzen/Mittel (Liste von Ausführungsbeispiele):- 6.1. Pigmente oder Farbstoffe um Laserstrahlung zu absorbieren (z.B. Acetylenflammenruß oder andere Rußpräparate wie "Luconyl NG Schwarz 0066" der BASF AG, Immoniumsalze, Pyrrelene oder Cyanine wie "52058" oder "50837" der Firma FEW Chemicals)
- 6.2. Substratnetzadditive um die Benetzung des Trennmittels auf dem Substrat zu erhöhen (z.B. siloxanhaltiges "Evonik Tego Wet 240" oder "Evonik Twin 4100")
- 6.3. Geliermittel, um ein fließen bei Erhitzung zu verhindern - z.B. "Tixogel" ® (www.Rockwoodadditives.com)
- 1. A wax or oil layer, ie a microscopic layer (layer thickness preferably less than about 100 microns, more preferably less than about 10 microns) at least comprising: wax or oil, preferably a PTFE (Teflon) or silicone-containing wax and / or preferred a low flow wax. Suitable substances / means (list of embodiments):
- 1.1. Water-based outer skin preservation W550 and solvent-based
preservative wax Apex 106 II from Pfinder in Böblingen (http://www.pfinder.de/); - 1.2. Cavity sealer "Fertan HT" or "Fertan NT10" from Fertan in Saarbrücken (http://www.fertan.de);
- 1.3. Teflon-containing "Fin Grease" spray wax and the "Fin Film WB" or "Wax-Spray" products from Interflon in Nettetal ( www.interflon.net ); or Teflon grease from Gescha in Nagold;
- 1.4. Aqueous microwax suspension, eg "Antiparoli Temporär" from Coverax-M-Chemie in Altdorf (www.coverax.de); or
- 1.5. Commercially available car paint polishes, eg "
Sonax Xtreme Wax 1 Full Protect" of the company Sonax in Neudorf (www.sonax.de) or "Nigrin Nanotec hard wax polish" of the company Inter-Union Technohandel in Landau (www.nigrin.de).
- 1.1. Water-based outer skin preservation W550 and solvent-based
- 2. A molecule occupancy, ie a nanoscopic layer (layer thickness preferably less than about 100 nanometers, more preferably less than about 10 nanometers) of molecules, preferably a monolayer. Suitable substances / means (list of embodiments):
- 2.1. Semi-perfluoro phosphonic;
- 2.2. Polyethersiloxane, eg "Evonik Tego Glide 410" from Evonik Tego Chemie (http://evonik.tego.de/);
- 2.3. Fluorinated oligomeric siloxane in organic solvent, eg "Graffitischutz HM 050" from Coverax-M-Chemie in Altdorf (www.coverax.de); or
- 2.4. Aqueous nanodispersion, eg "Nanotol" from CeNano in Dorfen (www.cenano.de).
- 3. A sol-gel system or a layer produced by a sol-gel process, preferably a sol-gel system, which after a few minutes (duration preferably less than about 10 minutes, more preferably less than about 5 minutes) is grip-proof and / or (contrary to otherwise usually customary requirements for sol-gel systems) has only a low wear resistance. Suitable substances / means (list of embodiments):
- 3.1. One-component and multi-component systems; or
- 3.2. solvent-based and water-based systems, preferably polysiloxane-, vinyl- or fluorine-containing products, eg "H5044" from FEW Chemicals in Bitterfeld-Wolfen (www.few.de).
- 4. One of the following layers:
- 4.1. A polymer or a resin layer, preferably an aqueous suspension with vinyl resin, eg "liquid cover film" from 3M Germany in Neuss (http://solutions.3mdeutschland.de;
- 4.2. Water-based oven coatings, eg "Tacky Booth Coating 10W", "Tacky Booth Coating 10HT" or the polymer-based product "Oven Coating 1493" from General Chemicals in Brighton MI, USA ( http://www.paintboothchemicals.com );
- 4.3. Water-thinnable peel-off "Peel White" or "Peel Clear" from Gescha in Nagold; or
- 4.4. Solvent-free dust bag "Staubfix SBL 6830" from Briel in Giengen.
- 5. A multilayer system or a multiple occupancy, preferably using at least one layer and / or occupancy according to the preceding
paragraphs 1 to 4. A multiple assignment can, for example, a first molecule assignment, which binds well to the substrate, and a second molecular assignment, which fits well on the binds the first molecule assignment and the desired surface property (preferably sufficient repellent property or hydrophobicity to subsequently applied substances / agents) comprises or generated include. Suitable substances / means (list of embodiments):- 5.1. The first layer / coating can be, for example, a polyethyleneimide or the "liquid cover film" from 3M-Germany in Neuss; and
- 5.2. The second layer / coating may be a carboxylic acid, preferably a stearic acid, or a partially or perfluorinated carboxylic acid, preferably a perfluorooctanoic acid, or the solvent-based preservative wax "
Apex 106 II" from Pfinder in Böblingen.
- 6. The release liners of the preceding
paragraphs 1 to 5 may also contain additives to improve their function. Suitable substances / means (list of embodiments):- 6.1. Pigments or dyes for absorbing laser radiation (eg acetylene flame black or other carbon black preparations such as "Luconyl NG Black 0066" from BASF AG, immonium salts, pyrrelens or cyanines such as "52058" or "50837" from FEW Chemicals)
- 6.2. Substrate net additives to increase the wetting of the release agent on the substrate (eg siloxane-containing "Evonik Tego Wet 240" or "Evonik Twin 4100")
- 6.3. Gelling agent to prevent flow when heated - eg "Tixogel" ® (www.Rockwoodadditives.com)
IV) Unter dem Begriff "Auftragsvorrichtung" wird in dieser Anmeldung eine Vorrichtung verstanden, welche das flächige oder lokale, d.h. ortsaufgelöste Auftragen einer Trennschicht erlaubt, bevorzugt eine Strahldüse oder Tröpfchendüse. Eine geeignete Auftragsvorrichtung muss es demzufolge erlauben, die für die Erzeugung der Trennschicht notwendigen Substanzen/Mittel nur an bestimmten Stellen des Produkts, den Bildstellen, aufzutragen, während die komplementären Nichtbildstellen im Wesentlichen frei von diesen Substanzen/Mitteln bleiben.IV) The term "application device " in this application means a device which allows the surface or local, ie spatially resolved application of a release layer, preferably a jet nozzle or droplet nozzle. Accordingly, a suitable application device must allow the substances / agents necessary for the production of the separation layer to be applied only at certain points of the product, the image sites, while the complementary non-image sites remain substantially free of these substances / agents.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist bevorzugt einen hohen Automatisierungsgrad auf, was durch steuerbare und/oder bewegbare Auftragsvorrichtungen erreicht werden kann, z.B. durch solche, die an bewegbaren Roboterarmen montiert sind.The method according to the invention preferably has a high degree of automation, which can be achieved by means of controllable and / or movable applicators, e.g. by those mounted on movable robot arms.
Geeignete Auftragsvorrichtungen (Liste von Ausführungsbeispielen):
- 1. Nebel erzeugende Vorrichtungen, bevorzugt Rotationszerstäuber, pneumatische Zerstäuber oder Druckluftzerstäuber mit oder ohne elektrostatischer Aufladung sowie mit oder ohne Potentialtrennung;
- 2. Strahl- oder Tröpfchen erzeugende Vorrichtungen, bevorzugt kontinuierlich arbeitende Strahldüsen oder unterbrochen arbeitende Tröpfchendüsen, z.B. auf Basis von so genannten Ink-Jet-Systemen oder ValveJet-Systemen:
- 2.1. "Continous Ink Jet"-Systeme (CIJ), z.B. der Firma Inkdustry in Neubrunn;
- 2.2. "Drop On Demand"- (DOD), insbesondere "BubbleJet"- oder "PiezoJet"-Systeme, z.B. der Firmen Xaar (www.xaar.com), KonicaMinolta (www.konicaminolta.com/inkjethead) oder Fuji (http://www.dimatix.com);
- 2.3. Airbrush-Systeme; und
- 2.4. Tropfendosiersysteme, Sprüh- oder Fadendosierungssysteme sowie Hotmelt-Systeme, z.B. der Firmen Robatech (www.robatech.de) und Delo Industrieklebstoffe (www.delo.de) oder auf Basis des "Rapid Reaction Valve" der Firma GSR Ventiltechnik (www.ventiltechnik.de).
- 1. mist-generating devices, preferably rotary atomizers, pneumatic atomizers or compressed air atomizers with or without electrostatic charging and with or without electrical isolation;
- 2. Jet or droplet-producing devices, preferably continuously operating jet nozzles or interrupted droplet nozzles, eg based on so-called ink-jet systems or ValveJet systems:
- 2.1. "Continuous Ink Jet" systems (CIJ), for example the company Inkdustry in Neubrunn;
- 2.2. "Drop On Demand" (DOD), in particular "BubbleJet" or "PiezoJet" systems, eg the companies Xaar (www.xaar.com), KonicaMinolta (www.konicaminolta.com/inkjethead) or Fuji (http: // /www.dimatix.com);
- 2.3. Airbrush systems; and
- 2.4. Drip dosing systems, spray or thread dosing systems and hotmelt systems, eg Robatech (www.robatech.de) and Delo Industrieklebstoffe (www.delo.de) or based on the "Rapid Reaction Valve" of GSR Ventiltechnik (www.ventiltechnik. de).
VI) Unter dem Begriff "Fixieren" wird in dieser Anmeldung eine als Verfahrensschritt durchgeführte Behandlung einer Schicht, bevorzugt einer Lackschicht verstanden, wodurch die Schicht entweder permanent an einer Oberfläche anhaftet oder derart ausreichend an einer Oberfläche anhaftet, dass die Schicht wenigstens bis zu einem zeitlich nachfolgenden Verfahrensschritt an der Oberfläche anhaftet, der dafür sorgt, dass die Schicht permanent an der Oberfläche anhaftet. Das Fixieren kann durch Erwärmen, Trocknen, Härten und/oder Einbrennen erfolgen. Beispielsweise kann eine Lackschicht durch Erwärmen zumindest teilweise soweit ausgehärtet werden, so dass die Schicht ausreichend lange und fest an einer Oberfläche anhaftet bis sie in einem zeitlich nachfolgenden Einbrennvorgang permanent mit der Oberfläche verbunden wird.VI) In this application, the term "fixing" is understood to mean a treatment of a layer, preferably a lacquer layer, carried out as a method step, whereby the layer either permanently adheres to a surface or sufficiently adheres to a surface such that the layer remains at least one time subsequent step adheres to the surface, which ensures that the layer permanently adheres to the surface. The fixing can be done by heating, drying, curing and / or baking. For example, a lacquer layer can be cured by heating at least partially so that the layer adheres to a surface sufficiently long and firmly until it is permanently connected to the surface in a time-subsequent baking process.
VII) Unter dem Begriff "Lack" wird in dieser Anmeldung sowohl im Wesentlichen farbloser, durchscheinender, lasierender oder transparenter Lack (z.B. Klarlack) als auch farbiger oder opaker Lack (z.B. Decklack) verstanden.VII) The term "lacquer" in this application is understood to mean both essentially colorless, translucent, translucent or transparent lacquer (eg clear lacquer) and also colored or opaque lacquer (eg top lacquer).
Geeignete Lacke (Liste von Ausführungsbeispielen):
- 1. wasserbasierte oder lösemittelbasierte Systeme;
- 2. "High-Solid"-Systeme mit geringem Lösemittelanteil;
- 3. Einkomponenten- oder Mehrkomponenten-Systeme;
- 4. Pulverlacke;
- 5. Hotmelt-Systeme;
- 6. oxidativ trocknende Systeme (Vernetzung unter Mitwirkung von Luftsauerstoff);
- 7. physikalisch trocknende Systeme (Verdampfung);
- 8. strahlenhärtende Systeme (Elektronenstrahlhärtung bzw. UV-härtende Systeme unter Mitwirkung von Initiatoren).
- 1. water-based or solvent-based systems;
- 2. "high-solid" systems with low solvent content;
- 3. one-component or multi-component systems;
- 4. powder coatings;
- 5. hotmelt systems;
- 6. oxidatively drying systems (crosslinking with the participation of atmospheric oxygen);
- 7. physically drying systems (evaporation);
- 8. Radiation-curing systems (electron-beam curing or UV-curing systems with the participation of initiators).
VIII) Unter dem Begriff "hochaufgelöst" wird in dieser Anmeldung eine Auflösung von mindestens 10 dpi (entsprechend einer Punktgröße/Randschärfe von ca. 2,54 mm) verstanden. Für sehr viele Anwendungen, wie z.B. mehrfarbig lackierte Fahrzeug-Karosserieteile, reicht eine Auflösung von ca. 100 dpi (entsprechend einer Punktgröße/Randschärfe von ca. 0,254 mm) aus.VIII) The term "high-resolution" in this application is understood to mean a resolution of at least 10 dpi (corresponding to a dot size / edge sharpness of about 2.54 mm). For many applications, such as multi-colored painted vehicle body panels, a resolution of about 100 dpi (corresponding to a point size / edge sharpness of about 0.254 mm) is sufficient.
IX) Unter dem Begriff "Ort" wird in dieser Anmeldung neben einem (wenigstens einige Quadratzentimeter großen) Flächenabschnitt der Oberfläche des Produkts, auch ein einzelner (nur Sub-Quadratmillimeter großer) Rasterpunkt oder eine einzelne Rasterlinie (im Allgemeinen: ein Rasterelement) verstanden.IX) In this application, the term "location" is understood to mean not only a (at least a few square centimeters) surface portion of the surface of the product, but also a single (only sub-square millimeter) grid point or a single grid line (generally a grid element).
Die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren erlaubt es in vorteilhafter Weise, Produkte mehrfarbig und permanent zu lackieren, wobei eine Strukturierung der Oberfläche mittels eines Trennmittels erfolgt: Orte der Oberfläche mit Trennmittel erlauben das Entfernen von aufgetragenem Lack, während Orte ohne Trennmittel ein solches Entfernen, zumindest nach einer Fixierung des Lacks, nicht erlauben. Einfaches Beispiel: Soll ein erster Ort rot lackiert werden und ein zweiter Ort nicht, so wird am zweiten Ort Trennmittel vorgesehen bevor beide Orte rot lackiert werden und am zweiten Ort der rote Lack ggf. zusammen mit dem Trennmittel wieder entfernt wird.Carrying out the method according to the invention advantageously makes it possible to paint products multicolored and permanently, whereby the surface is structured by means of a release agent: areas of the surface with release agent allow the removal of applied paint, while places without release agent allow such removal, at least after a fixation of the paint, do not allow. Simple example: If a first place to be painted red and a second place not, so the second place release agent is provided before both places are painted red and the second place the red paint is possibly removed together with the release agent again.
Die Strukturierung kann gemäß Anspruch 1 derart erfolgen, dass das Trennmittel im Wesentlichen unstrukturiert, d.h. ohne Ortsauflösung, aufgetragen wird (in obigem, einfachem Beispiel: an beiden Orten) und strukturiert wieder entfernt wird (in obigem, einfachem Beispiel: nur am ersten Ort).The structuring can be carried out according to
Beide Verfahren sind so angelegt, dass sie das nachfolgende Entfernen des überschüssig aufgetragenen Lacks erlauben. Zudem sind beide Verfahren so angelegt, dass sie jeweils mehrfach hintereinander durchgeführt werden können und auf diese Weise die mehrfarbige Lackierung ermöglichen. In obigem, einfachem Beispiel: Nach der Lackierung mit rotem Lack soll ein dritter Ort blau lackiert werden und ein vierter Ort nicht. Es wird am vierten Ort Trennmittel vorgesehen bevor beide Orte blau lackiert werden und am vierten Ort der blaue Lack wieder entfernt wird. Soll der blaue Lack den roten nicht überdecken, so wird der vierte Ort den ersten Ort umfassen.Both methods are designed so that they allow the subsequent removal of the excess applied paint. In addition, both methods are designed so that they can be carried out several times in succession and thus enable the multicolor coating. In the above, simple example: After painting with red paint a third place should be painted blue and a fourth place not. It is provided on the fourth location release agent before both places are painted blue and the fourth place the blue paint is removed. If the blue paint does not cover the red, then the fourth place will include the first place.
Bei Einsatz verarbeitungsgleicher oder zumindest -ähnlicher Lacke kann in vorteilhafter Weise mit nur einem bzw. wenigen aber ebenfalls ähnlichen Trennmittel(n) gearbeitet werden, so dass der Aufwand beim mehrfarbigen Lackieren gering gehalten wird. Einfaches Beispiel: Wenn alle verschiedenfarbigen Lacke mit demselben Trennmittel verarbeitet werden können, braucht die Auftragsvorrichtung für das Trennmittel bei Farbwechsel nicht gereinigt werden.When using process-identical or at least similar paints can be used in an advantageous manner with only one or a few but also similar release agent (s), so that the cost of multicolor painting is kept low. Simple example: If all varnishes of different colors can be processed with the same release agent, the application device for the release agent does not need to be cleaned during color changes.
Der Aufrag der Lacke erfolgt stets im Wesentlichen unstrukturiert, so dass hierfür keine aufwendigen und reinigungsintensiven Auftragsvorrichtungen, z.B. Ink-Jet-Systeme, vorgesehen werden brauchen. Stattdessen können einfachere Spühnebel erzeugende Düsen eingesetzt werden. Das Erscheinungsbild von Lackflächen entspricht demnach bei gleichartiger Applikation (z.B. Rotationszerstäuber) und Prozessführung auch bei Metallic-Lacken den heutigen Lackierprozessen.The application of the lacquers always takes place essentially unstructured, so that no expensive and cleaning-intensive application devices, e.g. Ink jet systems need to be provided. Instead, simpler spray mist generating nozzles can be used. Accordingly, the appearance of painted surfaces corresponds to today's coating processes with similar application (for example rotary atomizers) and process control even with metallic paints.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können jeweils als integrierter Prozessschritt während der ansonsten unveränderten Produktion oder Lackierung/Grundierung des Produktes, z.B. einer Fahrzeug-Karosserie oder eines Teiles davon, angewendet werden. Alternativ können die Verfahren jeweils als nachfolgender Veredelungsschritt für ein bereits lackiertes oder grundiertes Produkt angewendet werden und das Produkt mit zusätzlichen Farben versehen und dadurch zumindest optisch aufwerten.The methods according to the invention can each be used as an integrated process step during the otherwise unchanged production or coating / priming of the product, eg a vehicle body or a part thereof. Alternatively, the methods may each be used as a subsequent finishing step for an already painted or Primed product can be applied and provide the product with additional colors and thereby enhance at least visually.
Erfindungsgemäß können die Produkte mehrfarbig, d.h. mit wenigstens zwei verschiedenfarbigen Lacken, und permanent lackiert werden. Es ist zudem möglich, außer einfachen zweifarbigen Lackierungen, wie z.B. Streifen einer Farbe auf einer andersfarbigen Fläche, auch z.B. gerasterte CMYK-Bilder (mit den vier Farben: C=Cyan, M=Magenta, Y=Gelb, K=Schwarz) auf den Produkten zu erzeugen. Konkret: Erfindungsgemäß können auf Karosserieteilen nicht nur so genannte Rallystreifen, randscharfe Schriftzüge und Piktogramme erzeugt werden, sondern z.B. auch hochaufgelöste und komplexe Motive.According to the invention, the products can be multicolored, i. with at least two different colored paints, and permanently painted. It is also possible, besides simple two-color coatings, such as e.g. Strips of a color on a different colored surface, also e.g. rasterized CMYK images (with the four colors: C = cyan, M = magenta, Y = yellow, K = black) on the products. In concrete terms, according to the invention not only so-called rally strips, sharp-edged lettering and pictograms can be produced on body parts, but also e.g. also high-resolution and complex motifs.
Durch das Erzeugen von Bildern und Flächen aus Rasterpunkten (Druckprinzip) kann aus Grundfarbtönen ein vergleichsweise großer Farbraum abgebildet werden. Der Farbraum kann aufgespannt werden durch additive Farbmischung (Rasterpunkte nebeneinander, deckende Farben) und durch subtraktive Farbmischung (Rasterpunkte überdecken sich, lasierende Farben) sowie durch beide Farbmischverfahren in Kombination.By generating images and areas of halftone dots (printing principle), a comparatively large color space can be imaged from primary color tones. The color space can be spanned by additive color mixing (halftone dots next to each other, opaque colors) and by subtractive color mixing (halftone dots overlap, translucent colors) as well as by both color mixing methods in combination.
Eine für das mehrfarbige Lackieren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass zu Verfahrensbeginn eine Oberfläche mit einer Basis-Lackschicht zumindest innerhalb des ersten Bereichs bereitgestellt wird, wobei die Basis-Lackschicht und die erste Lackschicht verschiedenfarbig sind.A refinement of the method according to the invention which is advantageous and therefore preferred for multicolor coating can be characterized in that at the beginning of the process a surface having a base lacquer layer is provided at least within the first region, the base lacquer layer and the first lacquer layer being different in color.
Eine für das permanente Lackieren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass zum Verfahrensende eine permanente Fixierung, z.B. durch elektromagnetisches Bestrahlen, der ersten Lackschicht erfolgt.A refinement of the method according to the invention which is advantageous and therefore preferred for permanent coating can be distinguished by the fact that at the end of the process a permanent fixation, e.g. by electromagnetic irradiation, the first lacquer layer takes place.
Eine zur Ermöglichung des unstrukturierten Auftragens von Lack vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass C2) die Oberfläche wenigstens am zweiten Ort mit einer ersten Lackschicht versehen wird; und E1) die erste Lackschicht am zweiten Ort zumindest teilweise, z.B. durch Reinigen, entfernt wird.A refinement of the method according to the invention which is advantageous and therefore preferred for enabling the unstructured application of paint can be characterized in that C2) provides the surface with a first coating layer at least at the second location becomes; and E1) the first lacquer layer at the second location is at least partially removed, for example by cleaning.
Eine für das mehrfarbige Lackieren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass E2) die erste Trennschicht - gemeinsam mit der ersten Lackschicht oder separat - am zweiten Ort zumindest teilweise entfernt wird. Die trennschichtfreie, lackierte Oberfläche des Produkts steht dann für eine weitere Lackierung bereit.A refinement of the method according to the invention which is advantageous and therefore preferred for multicolor coating can be distinguished by the fact that E2) at least partially removes the first separating layer, together with the first lacquer layer or separately, at the second location. The release-free, lacquered surface of the product is then ready for further painting.
Eine für das mehrfarbige Lackieren bei wiederholtem Lackierverfahren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass F) auf der Oberfläche ein dritter Ort innerhalb eines zweiten Bereichs und ein vom dritten Ort verschiedener, vierter Ort innerhalb des zweiten Bereichs definiert werden; G1, G2) die Oberfläche wenigstens im zweiten Bereich mit einer zweiten Trennschicht versehen wird und die zweite Trennschicht am dritten Ort mit elektro-magnetischer Strahlung beaufschlagt wird; H1, H2) die Oberfläche wenigstens am dritten und am vierten Ort mit einer zweiten Lackschicht versehen wird, wobei die erste Lackschicht und die zweite Lackschicht verschiedenfarbig sind; I) die zweite Lackschicht wenigstens am dritten Ort fixiert wird; und J1, J2) die zweite Lackschicht und die zweite Trennschicht - gemeinsam mit der zweiten Lackschicht oder separat - am vierten Ort zumindest teilweise entfernt werden.A refinement of the method according to the invention which is advantageous and therefore preferred for multicolor painting in the case of a repeated coating process can be characterized in that F) a third location within a second area and a fourth location within the second area different from the third location are defined on the surface; G1, G2) the surface is provided with a second separation layer at least in the second region and the second separation layer is acted on at the third location with electromagnetic radiation; H1, H2) the surface is provided with a second lacquer layer at least at the third and the fourth location, the first lacquer layer and the second lacquer layer being different in color; I) the second lacquer layer is fixed at least at the third location; and J1, J2), the second lacquer layer and the second separating layer - together with the second lacquer layer or separately - are at least partially removed at the fourth location.
Eine ebenfalls für das mehrfarbige Lackieren bei wiederholtem Lackierverfahren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass F) auf der Oberfläche ein dritter Ort innerhalb eines zweiten Bereichs und ein vom dritten Ort verschiedener, vierter Ort innerhalb des zweiten Bereichs definiert werden; G1) die Oberfläche wenigstens am vierten Ort unter Einsatz einer Auftragsvorrichtung mit einer zweiten Trennschicht versehen wird; H1, H2) die Oberfläche wenigstens am dritten Ort und am vierten Ort mit einer zweiten Lackschicht versehen wird, wobei die erste Lackschicht und die zweite Lackschicht verschiedenfarbig sind, I) die zweite Lackschicht wenigstens am dritten Ort fixiert wird; und J1, J2) die zweite Lackschicht und die zweite Trennschicht - gemeinsam mit der zweiten Lackschicht oder separat - am vierten Ort zumindest teilweise entfernt werden.A refinement of the method according to the invention that is also advantageous for multicolored painting in a repeated coating process and therefore preferred can be distinguished by F) defining a third location within the second area on the surface and a fourth location within the second area being different from the third location ; G1) the surface is provided with a second separating layer at least at the fourth location using an applicator device; H1, H2) the surface is provided with a second lacquer layer at least at the third location and at the fourth location, wherein the first lacquer layer and the second lacquer layer are different in color, i) the second lacquer layer is fixed at least at the third location; and J1, J2), the second lacquer layer and the second separating layer - together with the second lacquer layer or separately - are at least partially removed at the fourth location.
Eine ebenfalls für das mehrfarbige Lackieren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass K) die Verfahrensschritte f bis j zum Auftragen wenigstens einer weiteren, wieder verschiedenfarbigen Lackschicht an einem weiteren, wieder verschiedenen Ort wenigstens einmal entsprechend wiederholt werden.A likewise advantageous for multicolor painting and therefore preferred embodiment of the method according to the invention may be characterized in that K) the process steps f to j for applying at least one further, again differently colored lacquer layer at a further, again different location at least once repeated accordingly.
Eine ebenfalls für das mehrfarbige Lackieren vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass der dritte Ort gleich dem ersten Ort ist und die zweite Lackschicht einen farblosen, durchscheinenden, lasierenden oder transparenten Lack umfasst, oder der dritte Ort verschieden vom ersten Ort ist und die zweite Lackschicht einen farbigen oder opaken Lack umfasst.A likewise advantageous for the multicolor coating and therefore preferred embodiment of the method according to the invention may be characterized in that the third place is equal to the first place and the second coat of paint comprises a colorless, translucent, translucent or transparent lacquer, or the third place different from the first Place is and the second coat of paint includes a colored or opaque paint.
Eine weitere vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass nach Verfahrensschritt B 1 bzw. B2 und vor Verfahrensschritt C1 ein Zwischenschritt B3 aus der Auflistung der folgenden Zwischenbehandlungen erfolgt: Beaufschlagung mit elektromagnetischer Strahlung; Beaufschlagung mit Wärme; Beaufschlagung mit Druckluft; Beaufschlagung mit einer Plasmaentladung oder Koronaentladung; Beaufschlagung, insbesondere Überstreichen mit Vogelfedern, insbesondere Staub anziehende Emufedern; und Beaufschlagung mit Flüssigkeit, insbesondere Wasser.A further advantageous and therefore preferred development of the method according to the invention can be distinguished by the fact that, after
Eine weitere vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass dem Medium der Trennschicht wenigstens ein Medium aus der Auflistung der folgenden Additive beigefügt wird: Absorber für elektromagnetische Strahlung, insbesondere für Infrarot, nahes Infrarot oder Ultraviolett; Initiator; Benetzungsmittel; Entnetzungsmittel; Verdickungsmittel; Dispergierhilfsmittel; Lösungsvermittler; und Katalysator.A further advantageous and therefore preferred development of the method according to the invention can be characterized in that at least one medium from the list of the following additives is added to the medium of the separating layer: absorbers for electromagnetic radiation, in particular for infrared, near infrared or ultraviolet; Initiator; Wetting agents; Entnetzungsmittel; Thickener; dispersing aids; Solubilizing agents; and catalyst.
Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Maschine - z.B. eine stationär angeordnete oder mobil einsetzbare Lackierstation für Kraftfahrzeuge oder deren Karosserieteile - zu sehen, welche geeignet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen, z.B. durch das Vorsehen der zur Durchführung der jeweiligen Verfahrensschritte in dieser Anmeldung vorgeschlagenen Vorrichtungen wie Auftragsvorrichtung, Strahlungsquelle, Vorrichtung zur Beaufschlagung, Vorrichtung für den Lackauftrag, Fixiervorrichtung, Reinigungsvorrichtung, insbesondere eine Maschine, deren Vorrichtungen so angeordnet und/oder so angesteuert werden, dass die erfindungsgemäße Reihenfolge der Verfahrensschritte durchlaufen wird. Bevorzugt weist die Maschine einen oder mehrere 6-Achsen-Roboter mit jeweils einem Wechselkopf für wenigstens einige der oben genannten Vorrichtungen auf.In the context of the invention is also a machine - for example, a stationary or mobile deployable painting station for motor vehicles or their body parts - to see which is suitable for carrying out a method according to the invention, for example by providing the devices proposed for carrying out the respective method steps in this application, such as application device, radiation source, device for application, device for the coating application, fixing device, cleaning device, in particular a machine whose devices are arranged in this way and / or be controlled so that the sequence according to the invention of the method steps is passed through. Preferably, the machine comprises one or more 6-axis robots each having a replaceable head for at least some of the above-mentioned devices.
Im Folgenden sind drei alternative erfindungsgemäße Verfahren dargestellt:
- Verfahren zum mehrfarbigen, permanenten Lackieren eines Produkts, z.B. einer Fahrzeug-Karosserie, eines Teils davon oder eines Metallbandes, wobei
- A) auf der Oberfläche des Produkts ein erster Bereich, ein erster Ort innerhalb des ersten Bereichs und ein vom ersten Ort verschiedener, zweiter Ort innerhalb des ersten Bereichs definiert werden,
- C1) die Oberfläche wenigstens im ersten Bereich mit einer ersten Lackschicht, bevorzugt einem wässrigen Lack oder einem Einbrennlack, versehen wird und die erste Lackschicht am ersten Ort, nicht jedoch am zweiten Ort mit elektro-magnetischer Strahlung, bevorzugt mit Ultraviolett-Strahlung, beaufschlagt wird,
- E1) die erste Lackschicht wenigstens am zweiten Ort entfernt wird,
- H1) die Oberfläche wenigstens am zweiten Ort mit einer zweiten Lackschicht versehen wird.
- A method for multicolor, permanent painting of a product, such as a vehicle body, a part thereof or a metal strip, wherein
- A) defining on the surface of the product a first area, a first location within the first area, and a second location other than the first location within the first area,
- C1), the surface is provided, at least in the first region, with a first lacquer layer, preferably an aqueous lacquer or a stoving lacquer, and the first lacquer layer is exposed to electromagnetic radiation, preferably ultraviolet radiation, at the first location but not at the second location .
- E1) the first lacquer layer is removed at least at the second location,
- H1) the surface is provided with a second lacquer layer at least at the second location.
Verfahren zum mehrfarbigen, permanenten Lackieren eines Produkts, wobei A) auf der Oberfläche des Produkts ein erster Bereich, ein erster Ort innerhalb des ersten Bereichs und ein vom ersten Ort verschiedener, zweiter Ort innerhalb des ersten Bereichs definiert werden,A method of multicolor, permanent painting of a product, wherein A) on the surface of the product, a first area, a first location within the first area, and a second location other than the first location are defined within the first area,
B1, B2) die Oberfläche wenigstens im ersten Bereich mit einem ersten Haftvermittler für eine erste Lackschicht versehen wird und der erste Haftvermittler am zweiten Ort, nicht jedoch am ersten Ort mit elektro-magnetischer Strahlung beaufschlagt wird,B1, B2) the surface is provided, at least in the first region, with a first adhesion promoter for a first lacquer layer and the first adhesion promoter is acted on at the second location, but not at the first location with electromagnetic radiation,
C1) die Oberfläche wenigstens am ersten Ort mit einer ersten Lackschicht versehen wird,C1) the surface is provided with a first lacquer layer at least at the first location,
D) die erste Lackschicht wenigstens am ersten Ort fixiert wird.D) the first lacquer layer is fixed at least at the first location.
Verfahren zum mehrfarbigen, permanenten Lackieren eines Produkts, wobei A) auf der Oberfläche des Produkts ein erster Bereich, ein erster Ort innerhalb des ersten Bereichs und ein vom ersten Ort verschiedener, zweiter Ort innerhalb des ersten Bereichs definiert werden,A method of multicolor, permanent painting of a product, wherein A) on the surface of the product, a first area, a first location within the first area, and a second location other than the first location are defined within the first area,
B1, B2) die Oberfläche wenigstens am ersten Ort, nicht jedoch am zweiten Ort unter Einsatz einer Auftragsvorrichtung mit einem ersten Haftvermittler für eine erste Lackschicht versehen wird,B1, B2) the surface is provided with a first adhesion promoter for a first lacquer layer at least at the first location, but not at the second location, using an application device,
C1) die Oberfläche wenigstens am ersten Ort mit der ersten Lackschicht versehen wird,C1) the surface is provided with the first lacquer layer at least at the first location,
D) die erste Lackschicht wenigstens am ersten Ort fixiert wird.D) the first lacquer layer is fixed at least at the first location.
Die Erfindung als solche sowie konstruktiv und/oder funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.The invention as such as well as structurally and / or functionally advantageous developments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to at least one preferred embodiment. In the drawings, corresponding elements are provided with the same reference numerals.
Die Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- Ablaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem eine Strukturierung einer unstrukturiert aufgetragenen Trennschicht erfolgt;
- Fig. 2
- Ablaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem eine Strukturierung einer unstrukturiert aufgetragenen Trennschicht erfolgt; und
- Fig. 3
- Ablaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem ein strukturiertes Auftragen einer Trennschicht erfolgt.
- Fig. 1
- Flowchart of a preferred embodiment of a method according to the invention, in which a structuring of a unstructured applied release layer takes place;
- Fig. 2
- Flowchart of a preferred embodiment of a method according to the invention, in which a structuring of a unstructured applied release layer takes place; and
- Fig. 3
- Flowchart of a preferred embodiment of a method according to the invention, in which a structured application of a release layer takes place.
- A)
Auf der Oberfläche 2 des Produkts 1 werden ein erster Bereich 4,ein erster Ort 5 innerhalb des ersten Bereichs und ein vom ersten Ort verschiedener,zweiter Ort 6 innerhalb des ersten Bereichs definiert. Dies bedeutet, dass der Bereich und die beiden Orte für die weitere Behandlung bestimmt und festgelegt werden. Entsprechende für eine weitgehende Automatisierung des gesamten Verfahrens benötigte Daten zur Form der zu behandelnden Oberfläche können mittels einer vorangehenden 3D-Analyse der Oberfläche des Substrats (vgl. http://www.steinbichler.de/de/main/comet_5.htm) erzeugt oder aus einer entsprechenden Datenbank geladen werden. Auf diese Weise können Kollisionen der bei Verfahrensdurchführung eingesetzten Vorrichtungen mit der Oberfläche vermieden oder aufgrund z.B. gekrümmter Flächen notwendige Verzerrungen der aufzubringenden Bilder berechnet werden. Es ist zu diesem Zeitpunkt allerdings nicht erforderlich, den Bereich und die beiden Orte auf der Oberfläche physikalisch und/oder chemisch durch eine Behandlung zu markieren. Der Bereich und die beiden Orte können bevorzugt entsprechend einem zu erzeugenden Muster oder Bild definiert werden. Auch eine zufallsgesteuerte Definition zur späteren Erzeugung von Zufallsmustern ist möglich. Der erste Bereich kann die gesamte zu behandelnde (Teil-) Oberfläche des Produkts sein. Der erste und der zweite Ort können zusammen den gesamten ersten Bereich abdecken. - B1)
Die Oberfläche 2 wird wenigstens im ersten Bereich 4 mit einer ersten Trennschicht 7 versehen.
- A) On the
surface 2 of theproduct 1, afirst area 4, afirst location 5 within the first area and asecond location 6 different from thefirst location 6 are defined within the first area. This means that the area and the two locations are determined and determined for further treatment. Corresponding data for the form of the surface to be treated required for extensive automation of the entire process can be generated by means of a preceding 3D analysis of the surface of the substrate (cf http://www.steinbichler.de/de/main/comet_5.htm) or be loaded from a corresponding database. In this way, collisions of the devices used in the implementation of the method can be avoided with the surface or due to eg curved surfaces necessary distortions of the images to be applied can be calculated. At this time, however, it is not necessary to physically and / or chemically mark the area and the two locations on the surface by a treatment. The area and the two locations may be preferably defined according to a pattern or image to be generated. A random definition for the later generation of random patterns is also possible. The first area can be the entire (part) surface of the product to be treated. The first and second locations together can cover the entire first area. - B1) The
surface 2 is provided with afirst separating layer 7 at least in thefirst region 4.
Beispiel: Flächiges Aufsprühen (mittels einer Sprühvorrichtung 7') eines vorzugsweise flüssigen Trennmittels 7" und somit einer als Trennschicht 7 für die darauf aufzutragende erste Lackschicht wirkenden Zwischenschicht 7 auf ein vorzugsweise bereits zuvor einfarbig lackiertes (ggf. auch mit klarem Decklack lackiertes) Produkt 1, bevorzugt ein Metallblech. Oberhalb etwa 200°C bis etwa 300°C soll die Trennschicht leicht verdampfen bzw. sich zersetzen. Bevorzugt handelt es sich bei der Trennschicht um ein Doppelschichtsystem bestehend zum einen aus "Flüssige Abdeckfolie" der Firma 3M aus Neuss und zum anderen (darüber angeordnet) dem lösemittelbasierten Konservierungswachs "Apex 106 II" der Firma Pfinder aus Böblingen. Dem handelsüblichen Produkt der Firma 3M werden vorzugsweise 3 Gew% "Luconyl NG Schwarz 0066" der BASF AG (Rußpräparat), 1Gew% "Evonik Tego Wet 240" und 5 Gew% "Tixogel" als Additive beigemischt.Example: Surface spraying (by means of a spraying device 7 ') of a preferably
B2) Die erste Trennschicht 7 wird am ersten Ort 5, nicht jedoch am zweiten Ort 6 mit elektromagnetischer Strahlung 8" einer entsprechenden Vorrichtung 8' beaufschlagt. Dadurch kommt es zu einer Strukturierung der unstrukturiert aufgetragenen Trennschicht, d.h. der zuvor nur definierte erste Ort weist nun physikalisch und/oder chemisch wenigstens einen durch die Bestrahlung hervorgerufenen Unterschied zu nicht bestrahlten Orten des ersten Bereichs 4 auf.B2) The
Beispiel: Strukturieren der Trennschicht 7 durch Strahlung 8", wobei der bestrahlte Ort (so genannte Bildstellen) durch Entfernen oder Verändern des Trennmittels 7" verändert wird, z.B. durch Verändern hydrophiler wird, um einen wasserbasierten Lack besser anzunehmen, oder durch Entfernen ein nachfolgender Auftrag eines Lacks auf das Substrat 1 an diesem Ort möglich wird. Die Strahlungsquelle 8' kann ein Laser, Festkörperlaser, Faserlaser, Kurzpulslaser, Diodenlaser oder LEDs sein. Vorzugsweise kommt ein Diodenlaser oder (um die Eindringtiefe besser regeln zu können und so Schäden an der Basis-Lackierung zu verhindern) ein Kurzpulslaser zum Einsatz.Example: structuring of the
B3) Optional kann unter Einsatz einer entsprechenden Vorrichtung 9' zur Beaufschlagung mit einem Medium 9" ein Zwischenschritt aus der Auflistung der folgenden Zwischenbehandlungen erfolgen:
- Beaufschlagung
mit elektromagnetischer Strahlung 9", Beaufschlagung mit Wärme 9",Beaufschlagung mit Druckluft 9",- Beaufschlagung mit einer
Plasmaentladung 9"oder Koronaentladung 9", - Beaufschlagung, insbesondere
Überstreichen mit Vogelfedern 9", insbesondereStaub anziehende Emufedern 9", Beaufschlagung mit Flüssigkeit 9", insbesondereWasser 9".
- Exposure to
electromagnetic radiation 9 ", -
Heat application 9 ", - Pressurization with
compressed air 9 ", - Exposure to a
plasma discharge 9 "orcorona discharge 9", - Loading, in particular painting over
bird feathers 9 ", especially dustattractive Emufedern 9 ", - Liquid 9 ", in
particular water 9".
C1) Die Oberfläche 2 wird wenigstens am ersten Ort 5 mit einer ersten Lackschicht 10 versehen. Hierzu kann eine entsprechende Vorrichtung 10' wie z.B. ein Lack-Zerstäuber zum Einsatz kommen und den Lack 10" auftragen.C1) The
C2) Die Oberfläche 2 kann zusätzlich wenigstens am zweiten Ort 6 mit einer ersten Lackschicht versehen werden. Vorzugsweise wird die Oberfläche 2 im gesamten ersten Bereich 4 mit einer ersten Lackschicht 10 versehen.C2) The
Beispiel: Aufbringen eines bevorzugt wasserbasierten Lacks 10", der an den Bildstellen stärker/besser anbindet oder haftet als an den komplementären so genannten Nichtbildstellen. Bei der Sprüh-Applikation des Lackes können gängige Verfahren zum Einsatz kommen wie z.B. Rotationszerstäuber, pneumatische Zerstäuber oder Druckluftzerstäuber mit oder ohne elektrostatischer Aufladung sowie mit oder ohne Potentialtrennung.Example: Application of a preferably water-based
D) Die erste Lackschicht 10 wird wenigstens am ersten Ort 5 unter Einsatz einer entsprechenden Fixier-Vorrichtung 11', bevorzugt einer Trocknungs- oder Härtungsvorrichtung, fixiert.D) The
Beispiel: Vorhärten, Teilhärten oder Aushärten des Lacks 10" mit konventionellen Trocknungsverfahren bzw. entsprechenden Trocknern 11' (z.B. Heißluft, NIR, IR, UV und/oder Elektronenstrahl 11"), wobei die gemäß B1 aufgetragene und gemäß B2 strukturierte Trennschicht 7 im Wesentlichen unverändert erhalten bleibt.Example: pre-curing, partial curing or curing of the
E1) Die erste Lackschicht 10 kann am zweiten Ort 6 unter Einsatz einer entsprechenden Reinigungsvorrichtung 12' und eines passenden Reinigungsmediums 12" zumindest teilweise und aktiv entfernt werden.E1) The
E2) Die erste Trennschicht 7 kann - gemeinsam mit der ersten Lackschicht 10 oder separat - am zweiten Ort 6 unter Einsatz derselben oder einer separaten Reinigungsvorrichtung 12' zumindest teilweise und aktiv entfernt werden.E2) The
Beispiel: Teilweises oder im Wesentliches restloses Abreiben oder Abwaschen der im Wesentlichen unverändert erhaltenen Trennschicht 7 am zweiten Ort 6, wobei der von der Trennschicht getragene Lack 10"(an den so genannten Nichtbildstellen) bevorzugt im Wesentlichen restlos entfernt wird, z.B. mittels einer Vorrichtung 12', welche die Oberfläche 2 mit Gas, Dampf oder Flüssigkeit 12" bevorzugt unter hohen Druck und/oder erhöhter Temperatur beaufschlägt. Der Flüssigkeit sind bevorzugt Additive wie z.B. Netzmittel und Tenside zugesetzt.Example: Partial or essentially complete rubbing or washing off of the essentially
Z) Zum Verfahrensende kann eine permanente Fixierung der ersten Lackschicht 10 unter Einsatz einer entsprechenden Fixier-Vorrichtung 13', bevorzugt einer Trocknungs- oder Härtungsvorrichtung und besonders bevorzugt eine elektromagnetische Strahlung 13" verwendende Vorrichtung 13', erfolgen.Z) At the end of the process, a permanent fixing of the
Beispiel: Nachhärten bzw. nochmaliges Teilhärten und dadurch Aushärten des am ersten Ort 5 verbliebenen Lacks 10 (an den so genannten Bildstellen) mit konventionellen Trocknungsverfahren bzw. entsprechenden Trocknem13' (z.B. Heißluft, NIR, IR, UV und/oder Elektronenstrahl 13 ").For example, postcuring or partial hardening again and thereby hardening of the
Alternativ zum Beenden des Verfahrens gemäß Verfahrensschritt Z kann eine erneute Durchführung des Verfahrens mit einem weiteren, verschiedenfarbigen Lack gemäß der Darstellung in
F) Auf der Oberfläche 2 werden ein dritter Ort 105 innerhalb eines zweiten Bereichs 104 und ein vom dritten Ort verschiedener, vierter Ort 106 innerhalb des zweiten Bereichs definiert. Der zweite Bereich kann dabei vom ersten Bereich 4 verschieden sein oder den ersten Bereich teilweise oder ganz (wie dargestellt) umfassen. Die beiden Bereiche können auch im Wesentlichen identisch sein.F) On the
G1) Die Oberfläche 2 wird wenigstens im zweiten Bereich 104 mit einer zweiten Trennschicht 107 versehen.G1) The
G2) Die zweite Trennschicht 107 wird am dritten Ort 105 mit elektro-magnetischer Strahlung beaufschlagt 8".G2) The
G3) Optional kann unter Einsatz einer entsprechenden Vorrichtung 9' ein Zwischenschritt entsprechend Verfahrensschritt B3 erfolgen.G3) Optionally, by using a corresponding device 9 ', an intermediate step corresponding to method step B3 can take place.
H1, H2) Die Oberfläche 2 wird wenigstens am dritten und am vierten Ort 105, 106 mit einer zweiten Lackschicht 110 versehen, wobei die erste Lackschicht und die zweite Lackschicht verschiedenfarbig sind.H1, H2) The
I) Die zweite Lackschicht 110 wird wenigstens am dritten Ort 105 fixiert.I) The
J1, J2) Die zweite Lackschicht 110 und die zweite Trennschicht 107 - gemeinsam mit der zweiten Lackschicht oder separat - können am vierten Ort 106 zumindest teilweise und aktiv entfernt werden. Der vierte Ort umfasst bevorzugt wenigstens den ersten Ort 5, so dass die am ersten Ort zuvor aufgetragene erste Lackschicht 10 wieder im Wesentlichen restlos freigelegt wird.J1, J2) The
K) Die Verfahrensschritte F bis J können zum Auftragen wenigstens einer weiteren, wieder verschiedenfarbigen Lackschicht 210 an einem weiteren, wieder verschiedenen Ort 205 wenigstens einmal entsprechend wiederholt werden.K) The process steps F to J can be repeated at least once correspondingly to apply at least one further varnish layer 210 of different colors again at a further, different location 205.
Z) Zum Verfahrensende kann eine permanente Fixierung der zweiten Lackschicht 110 erfolgen.Z) At the end of the process, a permanent fixation of the
Zunächst wird - wie im in
A) Auf der Oberfläche 2 des Produkts 1 werden - wie im in
B1) Die Oberfläche 2 wird - wie im in
Beispiel: Aufbringen eines vorzugsweise flüssigen Trennmittels 7" und somit einer als Trennschicht 7 für die darauf aufzutragende erste Lackschicht wirkenden Zwischenschicht 7 mittels Strahl (kontinuierlich) oder Tröpfchen (unterbrochen) erzeugender Vorrichtungen 7', wobei alle oben (siehe Definition "Trennschicht") genannten Trennmittel zum Einsatz kommen können. Bevorzugt kann die oben genannte Wachs- oder Ölschicht mit einem auf etwa 90°C geheizten Ink-Jet-System Typ Galaxy PH, 256/80 HM von Fuji appliziert werden.For example, application of a preferably
B3) Optional kann - wie im in
C1, C2) Die Oberfläche 2 wird - wie im in
D) Die erste Lackschicht 10 wird - wie im in
E1) Die erste Lackschicht 10 kann - wie im in
E2) Die erste Trennschicht 7 kann - wie im in
Z) Zum Verfahrensende kann - wie im in
Alternativ zum Beenden des Verfahrens gemäß Verfahrensschritt Z kann eine erneute Durchführung des in
- 11
- Produkt/SubstratProduct / Substrate
- 22
- Oberflächesurface
- 33
- Basis-LackschichtBased paint coating
- 4, 1044, 104
- Erster Bereich, zweiter BereichFirst area, second area
- 5, 105, 2055, 105, 205
- Erster Ort, dritter Ort, weiterer OrtFirst place, third place, another place
- 6, 106, 2066, 106, 206
- Zweiter Ort, vierter Ort, weiterer OrtSecond place, fourth place, another place
- 7, 1077, 107
- Erste Trennschicht, zweite TrennschichtFirst separation layer, second separation layer
- 7'7 '
- Auftragsvorrichtungapplicator
- 7"7 "
- Trennmittelrelease agent
- 8'8th'
- Strahlungsquelleradiation source
- 8"8th"
- elektromagnetische Strahlungelectromagnetic radiation
- 9'9 '
- Vorrichtung zur BeaufschlagungDevice for applying
- 9"9 "
- Medium für die BeaufschlagungMedium for the admission
- 10, 110, 21010, 110, 210
- Erste Lackschicht, zweite Lackschicht, weitere LackschichtFirst varnish layer, second varnish layer, further varnish layer
- 10'10 '
- Vorrichtung für den LackauftragDevice for the paint job
- 10",110"10 ", 110"
- (erster, zweiter, weiterer) Lack(first, second, further) varnish
- 11'11 '
- Fixiervorrichtungfixing
- 11'11 '
- Medium für die FixierungMedium for fixation
- 12'12 '
- Reinigungsvorrichtungcleaning device
- 12"12 "
- Reinigungsmediumcleaning media
- 13'13 '
- Fixiervorrichtungfixing
- 13"13 "
- Medium für die FixierungMedium for fixation
- A, FA, F
- Verfahrensschritt (Definition der Orte)Procedural step (definition of places)
- B1, G1B1, G1
- Verfahrensschritt (Auftragen der Trennschicht)Process step (application of the release layer)
- B2, G2B2, G2
- Verfahrensschritt (Bestrahlen der Trennschicht)Process step (irradiation of the separating layer)
- B3, G3B3, G3
- Verfahrensschritt (Zwischenbehandlung)Process step (intermediate treatment)
- C1, H1C1, H1
- Verfahrensschritt (Auftrag der Lackschicht)Process step (application of the paint layer)
- C2, H2C2, H2
- Verfahrensschritt (Auftrag der Lackschicht)Process step (application of the paint layer)
- D, ID, I
- Verfahrensschritt (Fixieren der Lackschicht)Process step (fixing the lacquer layer)
- E1, J1E1, J1
- Verfahrensschritt (Reinigen)Process step (cleaning)
- E2, J2E2, J2
- Verfahrensschritt (Reinigen)Process step (cleaning)
- KK
- Verfahrensschritt (Wiederholen)Procedural step (repeat)
- ZZ
- Verfahrensschritt (Abschließendes Fixieren)Process step (final fixing)
Claims (12)
G1) die Oberfläche (2) wenigstens am vierten Ort (106) unter Einsatz einer Auftragsvorrichtung (7') mit einer zweiten Trennschicht (107) versehen wird, H1, H2) die Oberfläche (2) wenigstens am dritten Ort (105) und am vierten Ort (106) mit einer zweiten Lackschicht (110) versehen wird, wobei die erste Lackschicht (10) und die zweite Lackschicht (110) verschiedenfarbig sind,
G1) the surface (2) is provided with a second separating layer (107) at least at the fourth location (106) using an applicator device (7 '), H1, H2) the surface (2) at least at the third location (105) and at the fourth location (106) is provided with a second lacquer layer (110), wherein the first lacquer layer (10) and the second lacquer layer (110) are different colors,
nach Verfahrensschritt B2 gemäß Anspruch 1 bzw. nach Verfahrensschritt B1 gemäß Anspruch 2 und vor Verfahrensschritt C1 ein Zwischenschritt B3 aus der Auflistung der folgenden Zwischenbehandlungen erfolgt:
after process step B2 according to claim 1 or after process step B1 according to claim 2 and before process step C1, an intermediate step B3 takes place from the list of the following intermediate treatments:
dem Medium (7") der Trennschicht (7) wenigstens ein Medium aus der Auflistung der folgenden Additive beigefügt wird:
the medium (7 ") of the separating layer (7) at least one medium from the list of the following additives are added:
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