DE102004043725A1

DE102004043725A1 - Verfahren zum Beschichten eines Werkstückes aus Holz oder einem Holzwerkstoff

Info

Publication number: DE102004043725A1
Application number: DE102004043725A
Authority: DE
Original assignee: Fuechtenkotter Guenter
Current assignee: Fuechtenkotter Guenter
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-30
Also published as: DE502005002137D1; EP1637235A2; EP1637235B1; ATE380075T1; EP1637235A3

Abstract

Ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks aus Holz oder einem Holzwerkstoff mit Flüssig- oder Pulverlack ist so ausgebildet, dass das Werkstück (1) vor der Beschichtung einer Koronaentladung ausgesetzt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks aus Holz oder einem Holzwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus vielerlei Gründen hat sich die Beschichtung von Werkstücken aus Holz oder Holzwerkstoffen, insbesondere in Form von Möbelplatten, mittels Pulverlacken als besonders vorteilhaft herausgestellt. Ein grundsätzliches Problem stellt dabei jedoch die nicht vorhandene oder nur äußerst geringe elektrische Leitfähigkeit des Materials dar, da diese notwendig ist, um die elektrostatische Pulverbeschichtung in entsprechender Qualität durchführen zu können.

Zur Verbesserung der Haftfähigkeit ist es aus der EP 0 853 504 B1 bekannt, die Holzwerkstoffplatte zu erwärmen und gleichzeitig das Pulver aufzutragen, so dass dies aufschmilzt und eine Klebverbindung mit der Oberfläche der Platte eingeht.

Üblicherweise wird ein Pulverlack eingesetzt, der eine Schmelztemperatur von etwa 100° Celsius aufweist, so dass die Holzwerkstoffplatte bis zu dieser Temperatur, zumindest jedoch bis nahezu zu dieser Temperatur erwärmt werden muss. Unter Umständen muss eine Nacherwärmung durchgeführt werden, bevor die geschmolzene Pulverlackbeschichtung durch UV-Strahlen ausgehärtet wird.

Das bekannte Verfahren birgt jedoch einige, sowohl die Fertigung wie auch die Qualität der Beschichtung einschränkende Nachteile in sich. Dabei ist in erster Linie zu nennen, dass es durch die Erwärmung des Holzwerkstoffs zu Ausgasungen der innenwohnenden Feuchtigkeit kommen kann, die zu Rissbildungen an den Längs- und Querkanten führt. Diese irreversiblen Schäden treten, wie sich gezeigt hat, bereits bei einer Oberflächentemperatur von 90° Celsius und einer Eindringtiefe der Wärmeenergie von etwa 5 mm auf.

Durch die Infrarotbestrahlung des Pulverlacks, zur Erzielung der Schmelztemperatur, bildet sich zunächst eine äußere, gegenüber der darunter liegenden festere Lackschicht der Schmelze, die dazu führt, dass sich durch die Ausgasungen eine im weitesten Sinn löchrige Oberfläche ergibt, die zumindest den optischen, aber auch den haptischen Eindruck der Beschichtung beeinträchtigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass mit geringem konstruktiven Aufwand eine qualitative Verbesserung der Beschichtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Wie sich überraschend gezeigt hat, führt die Koronabehandlung zu einer Verringerung der Oberflächenspannung des Werkstücks aus Holz oder Holzwerkstoff, die eine Erhöhung der Adhäsionskräfte zur Folge hat, wodurch der anschließend aufgetragene Lack, insbesondere der Pulverlack nicht klebend, sondern elektrostatisch anhaftet. Eine intensive Erwärmung der Werkstoffplatte ist nicht mehr erforderlich.

Die Koronabehandlung führt zwar ebenfalls zu einer gewissen Erwärmung der Oberfläche der Werkstoffplatte, jedoch erstreckt sich diese Erwärmung nur geringfügig in die Tiefe. Dabei kommt es zur Ausgasung der in diesem Bereich befindlichen Feuchtigkeit, jedoch, im Gegensatz zum Stand der Technik, bevor der Pulverlack aufgebracht wird. Das heißt, bei der nachfolgenden Erhitzung des aufgetragenen Pulverlacks zum Zwecke der Schmelzung mittels Infrarot-Licht sind die wärmebeaufschlagten Bereiche unterhalb der Oberfläche der Platte praktisch feuchtigkeitsfrei. Die sich durch den austretenden Wasserdampf ansonsten ergebende Problematik, nämlich die genannten Lackfehler in Form von Löchern oder anderen Unregelmäßigkeiten, treten nun nicht mehr auf.

Trotzdem wird die für eine erfolgreiche elektrostatische Lackierung mit Pulverlacken notwendige Senkung des Oberflächenwiderstandes erreicht, der < 10¹⁰ bis 10¹¹ Ω ist, so dass die Voraussetzungen für eine optimale Beschichtung mit Pulverlack gegeben ist.

Dies trifft gleichermaßen auf eine Nasslackierung zu, für die der Oberflächenwiderstand des Werkstückes ebenfalls in dieser Größenordnung liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, dass insbesondere die Pulverlackierung nun auch ohne Fertigungs- und Qualitätsprobleme im Möbelbereich eingesetzt werden kann, wobei die erzielbaren Ergebnisse hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit auch höchsten Anforderungen gerecht werden. Bemerkenswert ist darüber hinaus, dass durch die verfahrensbedingte Qualitätsverbesserung die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens in signifikanter Weise steigt.

Des weiteren lässt sich das neue Verfahren mit einem geringen apparativen Aufbau realisieren, da Koronabehandlungsanlagen, wie sie bislang für die Erzeugung von Adhäsionskräften an Kunststoffen eingesetzt wurden, durchaus als konfektionierte Vorrichtungen in bestehende Lackieranlagen integriert werden können, ohne dass es wesentlicher konstruktiver Veränderungen bedarf. Dieser Umstand gestattet die Nachrüstung bestehender Beschichtungseinrichtungen, was ebenfalls als ein deutlicher Vorteil anzusehen ist.

Bezüglich der Qualitätsverbesserung ist anzumerken, dass die Koronaentladung auch in den Kantenbereichen eines plattenförmigen Werkstücks mit gleicher Wirkung durchgeführt werden kann wie dies in den flächigen Bereichen der Fall ist, so dass diese Kantenbereiche, die als besonders kritische Bearbeitungszonen angesehen wurden, ebenfalls ohne Qualitätseinbuße mit einem Pulverlack versehen werden können. Insofern ist die Lackierung des plattenförmigen Werkstückes sowohl horizontal wie auch vertikal ausgerichtet möglich, wobei der horizontale Transport einer optimierten Fertigung entgegenkommt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstückes in einer perspektivischen Ansicht.
In der Figur ist eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstückes aus Holz oder einem Holzwerkstoff mit Flüssig- oder Pulverlack dargestellt, wobei das Werkstück insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist.
Das Werkstück 1 wird liegend mittels eines Transportbandes 2 unter dem gegenüber ortsfesten Bearbeitungsstationen hindurchgeführt, wobei in der Folge der Bearbeitungsschritte als erstes eine Einrichtung zur Koronabehandlung 3, nachfolgend eine Beschichtungsanlage 4 sowie eine Härteeinrichtung angeordnet sind.
Vor einer Beschichtung des plattenförmigen Werkstücks 1 mit einem vorzugsweise Pulverlack mittels der Beschichtungseinrichtung 4 erfolgt durch die Einrichtung zur Koronabehandlung 3 eine Koronaentladung auf der Oberfläche des den Wirkbereich der Einrichtung 3 durchlaufenden Werkstückes 1.
Auf die so vorbereitete Oberfläche des Werkstücks 1 wird mit Hilfe der Beschichtungseinrichtung 4 der Pulverlack aufgetragen. In der nachfolgenden Härteeinrich tung 5 wird zunächst der aufgetragene Pulverlack mittels Infrarot-Bestrahlung geschmolzen, so dass sich eine sehr glatte, geschlossene Lack-Beschichtung ergibt, die anschließend durch ultraviolettes Licht ausgehärtet wird.
Eine nicht dargestellte Wendeeinrichtung kann sich anschließen, so dass das Werkstück 1 so gedreht und abgelegt wird, dass die bis dahin unbehandelte Seite ebenfalls im vorbeschriebenen Sinn bearbeitet werden kann.

Claims

Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks aus Holz oder einem Holzwerkstoff mit Flüssig- oder Pulverlack, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) vor der Beschichtung einer Koronaentladung ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Beschichtung diese aufgeschmolzen, vorzugsweise mittels Infrarot-Strahlen, und danach ausgehärtet wird, vorzugsweise durch ultraviolettes Licht.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Koronabehandlung (3) vorgesehen ist, der eine Beschichtungseinrichtung (4) und eine Härteeinrichtung (5) nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Koronabehandlung (3), die Beschichtungseinrichtung (4) und die Härteeinrichtung (5) gegenüber einem Transportband (2), zum fortschreitenden Transport eines auflegbaren Werkstücks (1) ortsfest angeordnet sind.