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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Objektes, das wenigstens eine Objektoberfläche mit wenigstens
einer erhabenen oder vertieften Struktur aufweist, wobei die Struktur
eine flächige Strukturoberfläche oder einen flächigen
Boden und Strukturseitenkanten aufweist und die Strukturoberfläche
eine andere Farb- oder Lackbeschichtung als die die Struktur umgebenden Bereiche
der Objektoberfläche und/oder die Strukturseitenkanten
aufweist.
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Um
strukturierte Objekte mit Farbe oder Lack versehen zu können,
gibt es im Stand der Technik verschiedene Verfahren. So kann ein
Farb- oder Lackauftrag mit Hilfe von Siebdruck, Tampondruck, Foliendruck,
unter Nutzung eines Klischees oder einer Maskierung, durch Auftrag
mit Schaumstoff, mit einem Pinsel oder Roller oder durch Kartoffeldruck erfolgen.
Die bekannten Verfahren sind jeweils an feste Größen
gebunden, was soviel heißt, dass beispielsweise bei einem
Farb- oder Lackauftrag auf einen Schriftzug keine wechselnden Toleranzen
im Schriftzug oder zwischen einzelnen Buchstaben des Schriftzuges
zugelassen sind. Dies ist jedoch praktisch kaum realisierbar. Selbst
bei einem individuellen Justieren eines jeden einzelnen Schriftzuges oder
Buchstaben ist es immer noch möglich, dass die Buchstaben
selbst oder die Buchstaben des Schriftzuges unter sich variieren
können. Das gleiche trifft auch für Krümmungen
des Schriftzuges zu. Entsprechend sind die bekannten Farb- oder
Lackauftragsverfahren nicht gleichmäßig und sauber
zur Erzielung einer homogenen Oberfläche durchführbar.
Insbesondere ist es nicht möglich, scharfe Kanten zwischen
einer Strukturoberfläche und Strukturseitenkanten, die
eine andere Farb- oder Lackbeschichtung aufweisen, zu erzielen.
Häufig ist auch die Oberfläche der aufgebrachten
Farb- oder Lackschicht unregelmäßig, insbesondere
hinsichtlich ihres Farbverlaufs.
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Darüber
hinaus ist mit den bekannten Farb- und Lackauftragsverfahren häufig
ein dünnschichtiges Auftragen nicht möglich. Dieses
Problem wird noch verstärkt, wenn ein mehrschichtiger Lackaufbau,
beispielsweise bestehend aus einer Grundierung, einem Basislack
und einem Klarlack, vorgesehen werden soll.
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Aufgrund
der unzureichenden Ergebnisse bei der Farb- oder Lackbeschichtung
ist bei den bekannten Verfahren entweder für eine genaue
Farb- oder Lackbeschichtung ein extrem hoher Zeitaufwand notwendig,
wobei gerade bei der Beschichtung von Schriftzügen mehr
oder weniger eine Einzelbearbeitung der einzelnen Buchstaben des
Schriftzuges erforderlich ist, oder es ist ein hoher Zeitaufwand
für die Nachbearbeitung der beschichteten Strukturen erforderlich.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 103 42 579 A1 ist ein Verfahren bekannt,
bei dem ein dreidimensionaler Schriftzug, dessen Seitenflächen eine
andere Farbbeschichtung als dessen Ober- und Unterseite aufweisen,
dadurch hergestellt wird, dass vor dem Aufbringen einer Farbschicht
auf die Oberseite eine Abdeckung, vorzugsweise eine Abdeckfolie,
aufgebracht bzw. geklebt wird und nachfolgend die Farbschicht aufgesprüht
wird. Die aufgeklebte Abdeckfolie soll hierbei größer
als die abzudeckende Oberseite des Schriftzuges sein, das heißt,
seitlich über die Oberseite hinausstehen, um die Abdeckung nachfolgend
einfacher entfernen zu können.
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Die
bekannte Verfahrensweise besitzt den Nachteil, dass hiermit nur
Schriftzüge lackiert werden können, welche von
allen Seiten, das heißt auch von hinten, zugänglich
sind. Von einer Objektoberfläche herausragende bzw. erhabene
Strukturen oder auch in einer Objektoberfläche vorgesehene
vertiefte Strukturen können mit dem bekannten Verfahren nicht
derart mit einer Farb- oder Lackbeschichtung versehen werden, dass
die Oberfläche der erhabenen Struktur bzw. der Boden einer
vertieften Struktur mit einer anderen Farb- oder Lackbeschichtung
als die jeweiligen Strukturseitenkanten versehen sind.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
der oben genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mit
welchem es möglich ist, eine Objektoberfläche
mit einer erhabenen oder vertieften Struktur derart mit einer Farb-
oder Lackbeschichtung zu versehen, dass eine flächige Strukturoberfläche
einer erhabenen Struktur bzw. ein Boden einer vertieften Struktur
eine andere Farb- oder Lackbeschichtung als die jeweiligen Strukturseitenkanten
und/oder die die Struktur umgebenden Bereiche aufweist, wobei eine
konturenscharfe Trennung der Geometrie bzw. der Beschichtung der
jeweiligen Struktur- oder Objektoberfläche von den nicht
beschichteten Bereichen erreicht wird.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren der oben genannten Gattung gelöst,
wobei auf die Struktur ein form- oder gießbares Abdeckmaterial
derart ausgebracht wird, dass dann, wenn die Struktur eine erhabene
Struktur ist, die Strukturoberfläche oder auch die Strukturseitenkanten
offen sind und die die Struktur umgebenden Bereiche der Objektoberfläche flächig
mit dem Abdeckmaterial bedeckt sind, und dann, wenn die Struktur
eine vertiefte Struktur ist, die die Struktur umgebende Objektoberfläche
oder auch die Strukturseitenkanten offen sind und wenigstens der
Boden der vertieften Struktur mit dem Abdeckmaterial bedeckt ist,
wobei die offenen Bereiche mit wenigstens einer Farb- oder Lackbeschichtung
versehen werden und das Abdeckmaterial nachfolgend entfernt wird.
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Die
Erfindung besitzt den Vorteil, dass das Abdeckmaterial aufgrund
seiner Form- bzw. Gießbarkeit geeignet auch in Zwischenräume
oder Öffnungen der Struktur oder auch auf Oberflächenbereiche, die
die Struktur umgeben, aufgebracht werden kann, so dass durch die
Aufbringung des Abdeckmaterials offene und damit beschichtbare Bereiche
der Objektoberfläche definiert werden können.
Dabei kann sich ein geeignetes Abdeckmaterial jedem beliebigen Untergrund
anpassen bzw. auf jedes beliebige Objektmaterial aufgebracht werden.
Da das Abdeckmaterial sich auch an komplizierte Geometrien anpassen kann
und insbesondere direkt bis an die Ränder der mit der Farb-
oder Lackbeschichtung zu versehenden Bereiche herangeführt
werden kann, erhält man eine klare Trennung zwischen den
mit Lack beschichteten und den unbeschichteten Bereichen des Objektes.
Zudem kann das Abdeckmaterial nach Aufbringen der Lackbeschichtung
von der Objektoberfläche entfernt werden, so dass im Ergebnis
des erfindungsgemäßen Verfahrens nur diejenigen
Bereiche mit Lack beschichtet sind, die durch das Abdeckmaterial
ursprünglich offen gelassen wurden.
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So
ist es erfindungsgemäß möglich, ein mit einer
Farb- oder Lackbeschichtung zu beschichtendes Objekt, wie beispielsweise
ein Bauteil, das aus beliebigem Kunststoff, Aluminiumguss oder einem anderen
beliebigen Metallwerkstoff bestehen kann und technischer Toleranzen
von 1 mm oder mehr über das Gesamtmaß des Bauteils
und innerhalb von Buchstaben eines Schriftzuges auf dem Bauteil
aufweisen kann, mit einer exakten Farb- oder Lackbeschichtung zu
versehen, ohne das Ende des Schriftzuges oder bei positiv stehenden
Geometrien die Seiten des Schriftzuges mit beschichtet werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist reproduzierbar, kostengünstig und mit einem
hohen Qualitätsniveau in Serienfertigung realisierbar.
So können erfindungsgemäß Kleinst- und Kleinserien
als auch Großserien strukturierter Objekte bzw. Bauteile
schnell, reproduzierbar und in hoher Qualität gefertigt
werden.
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Für
die Vorgehensweise bei der Farb- oder Lackbeschichtung weist das
erfindungsgemäße Verfahren keine Einschränkungen
auf. So können beispielsweise positiv ausgerichtete Schriftzüge
ausschließlich auf der Oberfläche durch einen
beliebigen Farbton bedruckt, bemalt, gerollert, maskiert oder lackiert
werden. Die senkrechten Strukturseitenkanten der Buchstaben eines
solchen Schriftzuges können dabei in Bauteilfarbe bleiben.
Die Buchstabenumrandung ist jedoch nach dem Farb- oder Lackauftrag
akkurat und scharfkantig.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren der oben genannten Gattung gelöst,
wobei auf die Struktur ein form- oder gießbares Abdeckmaterial
derart aufgebracht wird, dass dann, wenn die Struktur eine erhabene
Struktur ist, die Strukturoberfläche oder auch die Strukturseitenkanten
offen sind und die die Struktur umgebenden Bereiche der Objektoberfläche flächig
mit dem Abdeckmaterial bedeckt sind, und dann, wenn die Struktur
eine vertiefte Struktur ist, die die Struktur umgebende Objektoberfläche
oder auch die Strukturseitenkanten offen sind und wenigstens der
Boden der vertieften Struktur mit dem Abdeckmaterial bedeckt ist,
und wobei die offenen Bereiche mit wenigstens einer Farb- oder Lackbeschichtung
versehen werden und das Abdeckmaterial nachfolgend entfernt wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird bei einer erhabenen Struktur die Strukturoberfläche
offen gehalten und die die Struktur umgebenden Bereiche der Objektoberfläche
werden derart mit dem Abdeckmaterial bedeckt, dass die Oberfläche
des Abdeckmaterials auf einem Niveau mit der offenen Strukturoberfläche
ist, und bei einer vertieften Struktur wird die die Struktur umgebende
Objektoberfläche offen gehalten und die vertiefte Struktur
wird derart mit dem Abdeckmaterial gefüllt, dass die Oberfläche
des Abdeckmaterials auf einem Niveau mit der offenen Objektoberfläche
ist. Somit können bei der erhabenen Struktur Zwischenräume
und Öffnungen der Struktur bzw. von Strukturelementen sowie
tiefere Umgebungsbereiche der Struktur so mit dem Abdeckmaterial
abgedeckt werden, dass die Oberfläche des Abdeckmaterials
mit der offenen Strukturoberfläche eine Fläche
ergibt, die nur die zu beschichtenden Bereiche frei lässt
und daher besonders geeignet mit der Farb- oder Lackbeschichtung
ver sehen werden kann. Bei der vertieften Struktur kann diese vollständig
mit dem Abdeckmaterial gefüllt werden, so dass die die
vertiefte Struktur umgebende Objektoberfläche, die eine
Fläche mit der Oberfläche des Abdeckmaterials
bildet, offenliegt und damit besonders vorteilhaft mit Farbe oder
Lack beschichtet werden kann.
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Es
ist besonders bevorzugt, wenn das Abdeckmaterial vor dem Aufbringen
der Farb- oder Lackbeschichtung teilweise härtet oder gehärtet
wird. Indem das Abdeckmaterial härtet, was beispielsweise
durch Trocknen des Abdeckmaterials realisiert werden kann, oder
gehärtet wird, wobei beispielsweise erhöhte Temperaturen
zum Einsatz kommen können, kann es nachfolgend geeignet
geschliffen werden, um beispielsweise Rückstände
des Abdeckmaterials von der mit Lack zu beschichtenden Oberfläche
der Struktur oder des Objektes zu entfernen.
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In
einer vorteilhaften Variante der vorliegenden Erfindung wird die
Struktur- oder Objektoberfläche mit dem aufgebrachten Abdeckmaterial
mit einem Schleifklotz oder einem Schwingschleifer abgeschliffen.
Hiermit können Rückstände des Abdeckmaterials
auf der Struktur- oder Objektoberfläche entfernt werden,
so dass nach diesem Arbeitsgang nur noch die zu beschichtende Oberfläche
sichtbar ist, wobei der Rest der Objektoberfläche bzw.
zumindest ein die zu beschichtende Oberfläche umgebender
Bereich des Objektes durch das Abdeckmaterial geschützt
ist.
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In
einem besonders günstigen Beispiel der vorliegenden Erfindung
wird als Abdeckmaterial Ton verwendet. Ton hat den Vorteil, dass
er eine Abdeckmasse bildet, welche sich nach dem Aushärten
ohne Weiteres durch Wasser oder eine andere Flüssigkeit von
dem Untergrund, auf den der Ton aufgebracht wurde, lösen
lässt. Ferner ist Ton lack- und farbverträglich.
Darüber hinaus härtet Ton in wenigen Minuten an
Luft aus und ist daraufhin schleifbar, so dass zwischen den mit
Ton abgedeckten Bereichen und den offenen zu beschichtenden Bereichen
des Objektes ein guter Übergang hergestellt werden kann.
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In
einer besonders geeigneten Weiterbildung der Erfindung wird das
Abdeckmaterial zunächst nach dem Aufbringen auf die Struktur
feucht gehalten und kurz vor dem Aufbringen der Farb- oder Lackbeschichtung
angetrocknet. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut, wenn als
Abdeckmaterial Ton verwendet wird. Hierdurch wird vermieden, dass
das Abdeckmaterial zu früh trocknet bzw. härtet
und dadurch eventuell spröde wird.
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Es
ist besonders von Vorteil, wenn das Abdeckmaterial nach dem Aufbringen
der Farb- oder Lackbeschichtung mit einem Hochdruckreiniger entfernt
wird. Hierdurch lassen sich besonders effektiv und schnell auch
solche Bestandteile des Abdeckmaterials von dem Objekt entfernen,
die nicht nur flächig auf der Objektoberfläche
sondern auch in engen Zwischenräumen oder Öffnungen
der Struktur eingebracht wurden.
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In
einer anderen, ebenfalls günstigen Variante der Erfindung
wird als Abdeckmaterial ein aushärtbarer flüssiger
Kunststoff verwendet, der sich nachfolgend vom Untergrund lösen
lässt. Ein solches Abdeckmaterial eignet sich insbesondere
dann, wenn beispielsweise nur der Boden einer vertieften Struktur
mit dem Abdeckmaterial bedeckt werden soll, so dass die Strukturseitenkanten
als auch die offene Objektoberfläche mit der Farb- oder
Lackbeschichtung versehen werden.
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Hierfür
empfiehlt sich insbesondere der Einsatz eines Zweikomponentenkunststoffes.
Zweikomponentenkunststoffe härten in wenigen Minuten aus, sind
daraufhin schleifbar und lassen sich nach der Fertigstellung des
Objektes vom Objekt, beispielsweise durch ein Abschälen,
ablösen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird bei einer erhabenen Struktur die Strukturoberfläche
vor dem Aufbringen des Abdeckmaterials mit einem harten Klotz oder
maschinell plangeschliffen. Ferner kann zusätzlich Schleifpapier
zum Einsatz kommen. Damit wird eine glatte Oberfläche für
das spätere Aufbringen der Farb- oder Lackbeschichtung
geschaffen.
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In
einer besonders günstigen Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung umfasst das Aufbringen der Farb- oder Lackbeschichtung
ein Aufbringen einer Epoxid-Primerschicht, ein Aufbringen einer Farblackschicht
und ein Aufbringen einer Klarlackschicht. Die Epoxid-Primerschicht
sorgt für eine optimale Lackhaftung, durch die Farblackschicht
wird der Farbton der Farb- oder Lackbeschichtung definiert und durch
das Aufbringen der Klarlackschicht wird ein Hochglanzeffekt erzielt.
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Es
wird besonders bevorzugt, wenn jede der Farb- oder Lackschichten
mit sehr geringer Schichtdicke aufgebracht wird. Im Ergebnis erhält
die aufgebrachte Farb- oder Lackschichtfolge eine niedrige Schichtdicke,
wie sie beispielsweise auch im Tampondruckverfahren erzielbar ist.
Bedingt durch das Erfordernis geringer Schichtdicke sollten gegebenenfalls
Lackmaterialien mit hoher Deckkraft verwendet werden.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
kann es erforderlich sein, dass wenigstens ein Rand der Struktur
nach dem Entfernen des Abdeckmaterials nachbearbeitet wird. Hierfür
empfiehlt sich der Einsatz einer mit Tageslicht hinterleuchteten
Großlupe, durch welche auch feine Strukturen kontrolliert
werden können und mit Hilfe welcher eine sorgfältige
Nachbearbeitung von Rändern der Struktur möglich
ist. Die Nachbearbeitung kann beispielsweise ein Entgraten der Strukturränder umfassen.
Im Ergebnis erhält man eine perfekte Trennung der Farb-
oder Lackbeschichtung der durch das Abdeckmaterial abgedeckten und
der offenen Bereiche der Objektoberfläche.
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Es
hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens ein nicht
mit einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehender Bereich des
Objektes vor dem Aufbringen des Abdeckmaterials abgeklebt oder verstöpselt
wird. So können beispielsweise nicht zu beschichtende Bereiche
und/oder Bohrungen oder dergleichen in der Objektoberfläche
geeignet geschützt werden.
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Entsprechend
einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung wird die Objektoberfläche
mit der Struktur vor dem Aufbringen des Abdeckmaterials zumindest
einmal grundiert. Die Grundierung erfolgt hierbei vorzugsweise komplett
auf der gesamten Objektoberfläche. In einer speziellen
Ausführungsvariante kann eine erste Grundierung vorgenommen werden,
an welche sich ein Zwischenschleifen anschließt, woraufhin
eine zweite Grundierung folgt. Durch die Grundierung wird die Haftung
der auf die Objektoberfläche aufgebrachten Farb- oder Lackbeschichtung
verbessert oder erst ermöglicht und die Oberflächenstruktur
vordefiniert.
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In
einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird bei wenigstens einem anderen Oberflächenbereich des
Objektes, der wenigstens eine erhabene Struktur aufweist, eine Oberfläche
der erhabenen Struktur mit einem harten Klotz plangeschliffen, zumindest
die plangeschliffene Oberfläche mit einem Hochglanzlack
lackiert, die lackierte Oberfläche abgeklebt, der verbleibende
Oberflächenbereich flächig geschliffen und mit
einem Mattlack lackiert. Diese Vorgehensweise eignet sich insbesondere
dann, wenn eine Fläche, die positiv nach oben steht, eine
Hochglanzlack-Aluoptik erhalten soll, welche einen scharfkantigen Übergang
zu einem niedriger liegenden Oberflächenbereich des Objektes
haben soll, der mit Mattlack, beispielsweise mit Mattsilber, lackiert
ist.
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Bei
diesem Verfahren ist es besonders günstig, wenn zum Abkleben
ein sehr dünnes Klebemittel verwendet wird. Als Klebemittel
kann beispielsweise ein Klebeband oder eine Klebefolie eingesetzt
werden. Durch den Einsatz eines dünnen Klebemittels wird
eine hohe Kantenbildung beim sich anschließenden Lackauftrag
vermieden.
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Es
hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens ein
Radius an der erhabenen Struktur schräg als Tunnel von
einer geraden Seite der Struktur zu einer sich anschließenden
geraden Seite der Struktur abgeklebt wird, somit können
auch kleinste Radien geeignet abgeklebt werden.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung werden schwer einem flächigen Schleifen zugängliche
Bereiche des Objektes nach dem Abkleben sandgestrahlt. Dabei sollte
ein möglichst feines Strahlmittel eingesetzt werden. Somit
kann selbst an schwierigen Stellen, wie beispielsweise zwischen
Buchstaben, eine gute Lackhaftung gewährleistet werden.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im
Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert,
wobei
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1 schematisch
ein Beispiel für ein erfindungsgemäß mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehendes Objekt mit einer
erhabenen Struktur zeigt;
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2 schematisch
ein Beispiel für ein erfindungsgemäß mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehendes Objekt mit einer
vertieften Struktur zeigt;
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3 schematisch
ein Beispiel für ein erfindungsgemäß mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehendes Objekt mit einer
erhabenen Struktur in einer perspektivischen Schnittdarstellung
durch die erhabene Struktur zeigt;
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4 schematisch
ein Beispiel für ein erfindungsgemäß mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehendes Objekt mit einer
vertieften Struktur in einer perspektivischen Schnittdarstellung
durch die vertiefte Struktur zeigt;
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5 schematisch
eine mit einem Abdeckmaterial versehene Struktur nach einem Verfahrensschritt
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 schematisch
einen Aufbau einer erhabenen Struktur nach einer Farb- oder Lackbeschichtung
gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zeigt; und
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7 schematisch
einen Bereich einer Objektoberfläche mit flächigen
erhabenen Stegen zeigt, auf welche erfindungsgemäß eine
andere Farb- oder Lackbeschichtung als auf die die Stege umgebende Bereiche
aufgebracht wird.
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1 zeigt
schematisch ein gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehendes Objekt 1 mit
einer erhabenen Struktur 4. Das Objekt 1 weist
eine Objektoberfläche 3 auf, von welcher die erhabene
Struktur 4 positiv ausgerichtet herausragt. In dem in 1 gezeigten
Beispiel ist die erhabene Struktur 4 ein aus mehreren Einzelbuchstaben
bestehender Schriftzug. In anderen Varianten der Erfindung kann
die erhabene Struktur 4 auch eine völlig andere
Geometrie aufweisen.
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In
dem in 1 gezeigten Beispiel ist das Objekt 1 mit
der erhabenen Struktur 4 aus Aluminium ausgebildet, kann
jedoch auch aus anderen Materialien wie Kunststoff, Holz oder einem
anderen Metall bestehen.
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Die
erhabene Struktur 4 weist eine flächige Strukturoberfläche 6 und
Strukturseitenkanten 8 auf, wobei in dem in 1 gezeigten
Beispiel jeder der Einzelbuchstaben des gezeigten Schriftzuges eine solche
flächige Strukturoberfläche 6 und äußere
sowie inne re Strukturseitenkanten 8 aufweist. Beispielsweise
können die Strukturseitenkanten 8 in Mattsilber
lackiert sein, während die Strukturoberfläche 6 in
einem beliebigen, sich von der Lackierung der Strukturseitenkanten 8 unterscheidenden
Farbton lackiert sein kann.
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Die
erhabene Struktur 4 ist in dem in 1 gezeigten
Beispiel einstückig mit dem Objekt 1 ausgebildet,
kann jedoch in anderen Ausführungsformen der Erfindung
auch auf die Objektoberfläche 3 des Objektes 1 nachfolgend
aufgebracht worden sein.
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2 zeigt
schematisch ein Beispiel für ein erfindungsgemäß mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung zu versehendes Objekt 2 mit
einer vertieften Struktur 5. Die vertiefte Struktur 5,
die in 2 am Beispiel eines Schriftzuges, der aus mehreren
Einzelbuchstaben besteht, dargestellt ist, ist in eine Objektoberfläche 3 des
Objektes 2 eingebracht und weist einen flächigen
Boden 7 und Strukturseitenkanten 9 auf, wobei
in dem in 2 gezeigten Beispiel jeder der
Einzelbuchstaben des Schriftzuges einen Boden 7 und innere
Strukturseitenkanten 9 aufweist.
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Die
Objektoberfläche 3 des Objektes 2 ist
zumindest in den die Struktur 5 umgebenden Bereichen im
Wesentlichen flächig und homogen ausgebildet, kann jedoch
auch gewölbt sein.
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3 zeigt
schematisch einen Ausschnitt aus dem in 1 dargestellten
Objekt 1 in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
wobei ein Schnitt durch die erhabene Struktur 4 dargestellt
ist. Hierbei sind deutlich die von der Objektoberfläche 3 herausragenden
Strukturseitenkanten 8 und die von den Strukturseitenkanten 8 scharf
begrenzte Strukturoberfläche 6 der erhabenen Struktur 4 zu
sehen.
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4 zeigt
schematisch einen Ausschnitt aus dem in 2 dargestellten
Objekt 2 mit der vertieften Struktur 5, die beispielsweise
in die Objektfläche 3 des Objektes 2 gefräst
sein kann oder in einer Form bei der Ausbildung des Objektes 2 mit
hergestellt wurde. Im Gegensatz zu der in den 1 und 3 dargestellten
erhabenen Struktur 4, bei welcher die Strukturseitenkanten 8 oberhalb
der Objektoberfläche 3, exponiert nach außen
oder innen stehend ausgebildet sind, sind die Strukturseitenkanten 9 der
vertieften Struktur 5 unterhalb der Objektoberfläche 3 als
Innenseitenkanten der vertieften Struktur 5 ausgebildet.
Die vertiefte Struktur 5 weist einen flächigen
Boden 7 auf, der seitlich durch die Strukturseitenkanten 9 begrenzt
ist.
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Erfindungsgemäß wird
die Objektoberfläche 3 der Objekte 1 bzw. 2 so
behandelt, dass die jeweilige Strukturoberfläche 6, 7 der
Strukturen 4, 5 eine andere Farb- oder Lackbeschichtung
als die die Struktur 4, 5 umgebenden Bereiche
der Objektoberfläche 3 und/oder die Strukturseitenkanten 8, 9 aufweist.
Dies wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
am Beispiel der in den 1 und 3 gezeigten
erhabenen Struktur 4 näher erläutert.
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Zu
Beginn des Verfahrens ist es günstig, eine Bauteilreinigung
des Objektes 1 oder 2 durchzuführen.
Nachfolgend erfolgt ein Abkleben bzw. Stöpseln von Flächen
oder Öffnungen in der Oberfläche 3 mit Klebeband 23 oder
Gummi- oder Silikonstöpseln 31, welche nicht mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung versehen werden sollen. Ein Abstöpseln
von Bohrungen in der Objektoberfläche 3 kann beispielsweise durch
Gummi- oder Silikonstöpsel erfolgen. Daran schließt
sich eine Grundierung der Objektoberfläche 3 an,
die vorzugsweise komplett auf der Objektoberfläche 3 erfolgt
und gemäß einem günstigen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine erste Grundierung, ein Zwischenschleifen
und eine zweite Grundierung umfasst.
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Daraufhin
wird die Strukturoberfläche 6 der Buchstaben der
erhabenen Struktur 4 mit einem sehr harten Klotz und Schleifpapier
plangeschliffen. Hierbei ist es im Wesentlichen unbeachtlich, ob
bis auf das blanke Grundmaterial, wie beispielsweise auf Aluminium,
geschliffen wird, da der Schriftzug einen kompletten, eigenständigen
Lackaufbau bekommt.
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In
einem nächsten Verfahrensschritt wird der Schriftzug flächig,
weiträumig mit einem Abdeckmaterial 10 gefüllt,
das sich nach der Fertigstellung des Objektes 1 wieder
leicht und rückstandslos entfernen lässt. Dieser
Verfahrensschritt ist schematisch auch in 5 dargestellt,
in welcher eine mit dem Abdeckmaterial 10 versehene erhabene
Struktur 4 zu sehen ist. Wie hier gezeigt ist, wird das
Abdeckmaterial 10 auch zwischen die einzelnen Buchstaben
sowie deren Zwischenräume gebracht.
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In
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde
als Abdeckmaterial 10 Ton verwendet. Ton bildet eine formbare
Masse, die auf die erhabene Struktur 4, ähnlich
wie eine Knetmasse, aufgebracht und zwischen die Buchstaben der
erhabenen Struktur 4 derart gedrückt wird, dass
die umgebenden Bereiche der Struktur 4, die Zwischenräume
zwischen den Einzelbuchstaben als auch die Bereiche zwischen den
Buchstabenelementen mit dem Abdeckmaterial 10 gefüllt
sind.
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Das
Abdeckmaterial 10 kann beispielsweise auf der Strukturoberfläche 6 mit
einem Holzspatel glattgezogen werden.
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Das
Abdeckmaterial 10 kann so aufgebracht werden, dass lediglich
die Oberfläche der die Struktur 4 umgebenden Oberflächenbereiche
der Objektoberfläche 3 mit dem Abdeckmaterial 10 bedeckt
sind und die erhabene Struktur 4, einschließlich
ihrer Strukturseitenkanten 8, offen bleibt. In diesem Fall
werden nachfolgend die Strukturoberfläche 6 als
auch die Strukturseitenkanten 8 der erhabenen Struktur 4 nach
der Farb- oder Lackbeschichtung die gleiche Farb- bzw. Lackschichtfolge
aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass, wie in 5 gezeigt,
bei der erhabenen Struktur 4 nur die Strukturoberfläche 6 offengehalten
wird und die die Struktur 4 umgebenden Bereiche der Objektoberfläche 3 derart
mit dem Abdeckmaterial 10 bedeckt werden, dass eine Oberfläche 11 des
Abdeckmaterials 10 auf einem Niveau mit der offenen Strukturoberfläche 6 ist.
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Insbesondere
bei der Verwendung von Ton als Abdeckmaterial 10 empfiehlt
es sich, das Abdeckmaterial 10 zunächst nach dem
Aufbringen auf die Struktur 4 feucht zu halten und erst
kurz vor dem Aufbringen der Farb- oder Lackbeschichtung anzutrocknen.
Hierdurch wird vermieden, dass das Abdeckmaterial 10 vorzeitig
spröde wird und bricht.
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Um
nach dem Auftragen des Abdeckmaterials 10 zu erreichen,
dass dieses feucht bleibt, kann beispielsweise auf das Abdeckmaterial 10 ein
feuchtes Tuch aufgelegt werden.
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In
anderen Varianten der vorliegenden Erfindung kann als Abdeckmaterial 10 auch
eine andere Substanz verwendet werden, die in Verbindung mit Wasser
oder einer anderen Flüssigkeit zu einer Masse wird und
sich nach einem Aushärten wieder mit Wasser oder einer
anderen Flüssigkeit problemlos lösen lässt.
Das Abdeckmaterial 10 sollte hierbei lack- und farbverträglich
sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung
können flüssige Kunststoffe als Abdeckmaterial 10 verwendet
werden, die in wenigen Minuten an Luft aushärten und schleifbar sind
und sich nach der Fertigstellung vom Untergrund lösen lassen.
Besonders günstig ist hierbei die Anwendung von Zweikomponentenkunststoffen.
Denkbar ist beispielsweise der Einsatz von sogenannten Fenstermalfarben,
die sich problemlos auf einen Untergrund aufbringen lassen, schnell
aushärten und sich ohne Weiteres vom Untergrund nach dem
Aushärten bzw. der Fertigstellung des Objektes 1, 2 abziehen
bzw. abschälen lassen.
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Wenn
das Abdeckmaterial 10 angetrocknet ist, wird die Strukturoberfläche 6 der
erhabenen Struktur 4 bzw. die Oberfläche des Schriftzuges
mit einem Schleifklotz abgeschliffen, um alle Rückstände des
Abdeckmaterials 10 auf der Strukturoberfläche 6 zu
entfernen. Nach diesem Arbeitsgang ist nur noch die Struktur- bzw.
Buchstabenoberfläche 6 sichtbar und die die Struktur 4 umgebenden
Bereiche der Objektoberfläche 3 sowie die Strukturseitenkanten 8 der Struktur 4 des
Objektes 1 sind durch das Abdeckmaterial 10 geschützt.
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In
einer anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsvariante
der Erfindung kann das Abdeckmaterial 10, wie beispielsweise
ein härtbarer gießbarer Kunststoff, so auf die
strukturierte Objektoberfläche 3 aufgebracht werden,
dass lediglich die die Struktur 4 umgebenden Bereiche der
Objektoberfläche 3 durch das Abdeckmaterial 10 abgedeckt
sind und die Strukturseitenkanten 8 der Struktur 4 offen
sind.
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In
einem nächsten Schritt erfolgt eine Lackierung der erhabenen
Struktur 4 bzw. des Schriftzuges. Wie oben beschrieben,
sind die Buchstaben der erhabenen Struktur 4 teilweise
bis auf das blanke Grundmaterial zurückgeschliffen. Aus
diesem Grund wird der Lackaufbau neu begonnen. Der Hintergrund für
diese Vorgehensweise besteht darin, dass scharfkantige Geometrien
bzw. Buchstaben und eine minimale Lackschichtdicke erzielt werden
sollen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfolgt die Lackierung in mehreren Schritten. Zunächst
wird eine Epoxid-Primerschicht 12 aufgebracht und danach das
Objekt 1 matt abgelüftet. Die Epoxid-Primerschicht 12 sorgt
für eine optimale Lackhaftung. Danach wird eine Farblackschicht 13 mit
einem Farbton beliebiger Auswahl, beispielsweise in blau-metallic, aufgebracht.
In einem dritten Schritt erfolgt ein Aufbringen einer Klarlackschicht 14 zum
Erzeugen eines Hochglanzeffektes.
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Beim
Aufbringen der drei Lackschichten 12, 13, 14 ist
jede der Farb- oder Lackschichten 12, 13, 14 so
dünn wie möglich aufzutragen, so dass der Schichtstapel
nicht zu hoch gegenüber den die Struktur 4 umgebenden
und mit dem Abdeckmaterial 10 abgedeckten Schichtbereichen
wird. Entsprechend sind für die Schichten 12, 13, 14 Lackmaterialien
mit hoher Deckkraft zu verwenden, so dass im Ergebnis im Vergleich
zum Tampondruck ähnliche niedrige Schichtdicken erzielt
werden können. So weist der Komplettlackaufbau der Farb-
oder Lackschichten 12, 13, 14 eine Schichtdicke
von etwa 7 bis 12 μm, vorzugsweise von unter 10 μm
auf, was deutlich geringer als bei bekannten Verfahren im Stand
der Technik ist.
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Nach
der Trocknung der Farb- bzw. Lackschichten 12, 13, 14 wird
das Abdeckmaterial 10 entfernt. Hierfür können
unterschiedliche Methoden zum Einsatz kommen. Wird beispielsweise
Ton als Abdeckmaterial 10 verwendet, lässt sich
dieser nach der Lackierung sehr leicht mit einem Hochdruckreiniger
aus- bzw. abspülen. Dieses Verfahren besitzt den positiven
Nebeneffekt, dass hierdurch eine Vorabprüfung der Lackhaftung
auf dem Objekt 1 erfolgt. Wenn die Lackierung der Hochdruckreinigung
standhält, ist dies ein Indiz dafür, dass der
Lack dauerhaft und sicher auf dem Untergrund haftet.
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In
einem weiteren Schritt erfolgt ein Finish und eine Endkontrolle
des Objektes 1. Die erhabene Struktur 4 bzw. deren
Elemente werden mit einer mit Tageslicht hinterleuchteten Großlupe
kontrolliert und nachbearbeitete, wobei die Nachbearbeitung ein
Entgraten wenigstens eines Randes 15 der Struktur 4 mit
einem scharfen Gegenstand umfassen kann.
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6 zeigt
schematisch die Struktur aus 2 nach dem
Aufbringen der Farb- bzw. Lackschichten 12, 13, 14,
deren Schichtdicke hier aus Gründen der Veranschaulichung
wesentlich größer als in der Realität
dargestellt ist, und dem Entfernen des Abdeckmaterials 10.
Die Farb- bzw. Lackbeschichtung 12, 13, 14 befindet
sich ausschließlich auf der flächigen Strukturoberfläche 6 der
erhabenen Struktur 4, während die Strukturseitenkanten 8 der erhabenen
Struktur 4 und der die Struktur 4 umgebene Oberflächenbereich 2 des
Objektes 1 nicht mit den Farb- oder Lackschichten 12, 13, 14 bedeckt sind.
Es ist ein scharfkantiger, klarer Übergang zwischen der
mit den Schichten 12, 13, 14 bedeckten Strukturoberfläche 6 der
erhabenen Struktur 4 und den Strukturseitenkanten 8 sowie
den die Struktur 4 umgebenden Oberflächenbereichen
der Objektoberfläche 3 vorhanden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich,
auf eine vertiefte Struktur 5, wie sie in den 2 und 4 dargestellt
ist, eine Farb- oder Lackbeschichtung derart aufzubringen, dass
nur die die Struktur 5 umgebende Objektoberfläche 3 mit
einer Farb- oder Lackbeschichtung versehen wird und die Struktur 5 abgedeckt
bleibt, oder dass nur die die Struktur 5 umgebende Objektoberfläche 3 sowie
die Strukturseitenkanten 9 der Struktur 5 mit
Farbe oder Lack beschichtet werden und der Boden 7 der
vertieften Struktur 5 nicht beschichtet wird. Hierfür
wird das oben beschriebene Verfahren derart modifiziert, dass zunächst
alle Oberflächenbereiche einschließlich der vertieften
Struktur 5 mit einem Lackaufbau versehen werden, dass daraufhin
wenigstens der Boden 7 der vertieften Struktur 5 mit
einem Abdeckmaterial 10 abgedeckt wird und daraufhin die
den abgedeckten Bereich umgebenden Bereiche der Objektoberfläche 3 mit
einem Farb- oder Lackaufbau versehen werden.
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Sollen
bei einer solchen vertieften Struktur 5 nur die die vertiefte
Struktur 5 umgebenden Oberflächenbereiche der
Objektoberfläche 3 mit einer Farb- oder Lackbeschichtung
versehen werden, ist die vertiefte Struktur 5 mit dem Abdeckmaterial 10 derart
zu füllen, dass die Oberfläche 11 des
Abdeckmaterials 10 auf einem Niveau mit der Objektoberfläche 3 ist und
die Objektoberfläche 3 derart behandelt wird, dass
diese offen und damit der Farb- oder Lackbeschichtung zugänglich
ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere
zur Lackierung von Schriftzügen oder Symbolen bzw. Geometrien,
die dreidimensional positiv oder negativ auf Bauteilen jeglicher
Art dargestellt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
sind Toleranzen im Wesentlichen unwichtig, wobei es beispielsweise
unwesentlich ist, ob bei einem Bauteil einzelne Buchstaben des Schriftzuges näher
aneinander oder weiter auseinander liegen. Das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglicht partielle, komplizierte Lackierungen
in Serie ohne an feste Größen der zu lackierenden
Struktur oder Elemente davon gebunden zu sein.
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In
Ergänzung zu und unabhängig von den oben genannten
Verfahrensschritten ist es möglich, einen anderen Oberflächenbereich 30 des
Objektes 1, 2, das wenigstens eine erhabene Struktur 18,
wie in 7 gezeigt, aufweist, vor oder nach den oben beschriebenen
Verfahrensschritten derart zu behandeln, dass eine Oberfläche 19 der
erhabenen Struktur 18 eine Lackierung erhält,
welche einen kantenlosen Übergang zu den Strukturseitenkanten 21 der
erhabenen Struktur 18 sowie zu den die erhabene Struktur 18 umgebenden,
verbleibenden Oberflächenbereichen 21 des Oberflächenbereiches 30 des Objektes 1 oder 2 aufweist.
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Gemäß dem
in 7 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel
wird der Oberflächenbereich 30 des Objektes 1 so
behandelt, dass alle Flächen der erhabenen Struktur 18,
die positiv nach oben stehen, eine Hochglanzlack-Aluoptik erhalten
und scharfkantig beim Endprodukt dargestellt werden. In dem gezeigten
Beispiel weist das Endprodukt eine Optik auf, bei welcher die Oberfläche 19 der
erhabenen Struktur 18 sich wie poliertes Aluminium darstellt,
das heißt welche so aussieht, als wäre die Oberfläche 19 der
erhabenen Struktur 18 beispielsweise von einer CNC-Maschine
plangefräst und aufpoliert worden.
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Um
diese scharfkantige Optik darzustellen, wird zunächst die
Oberfläche 19 der erhabenen Struktur 18,
die im Beispiel von 7 eine Stegstruktur ist, mit
einem harten Klotz geschliffen. Der die Stege umgebende Bereich
des Objektes 1 wird normal angeschliffen.
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In
einem weiteren Schritt erfolgt eine Lackierung mit einem Hochglanzlack 20,
welcher in dem gezeigten Beispiel eine Aluoptik aufweist.
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Nach
dem Trocknen des Hochglanzlacks 20 wird die Oberfläche 19 der
erhabenen Struktur 18 mit einem sehr dünnen Klebeband 23 abgeklebt,
um eine hohe Kantenbildung zu der nachfolgenden zweiten Lackierung
zu vermeiden. Grundsätzlich kann auch ein anderes Klebemittel,
wie beispielsweise Klebenfolie, hierbei zum Einsatz kommen. Kleinste
Radien, wie der Radius 24 in 7, an der
erhabenen Struktur 18 werden schräg als Tunnel 25 von
einer geraden Seite 26 der Struktur 18 zu einer
sich anschließenden geraden Seite 27 der Struktur 18 abgeklebt. Nach
dem Abkleben wird der Rest des Objektes 1 flächig
geschliffen. Schwer einem flächigen Schleifen zugängliche
Berei che 28 des Objektes 1, wie sie beispielsweise
zwischen Buchstaben eines Schriftzuges vorliegen können,
werden mit einem feinen Strahlmittel sandgestrahlt, um eine Lackhaftung
zu gewährleisten.
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Nachfolgend
wird das Objekt 1 mit einem Mattlack 22 lackiert,
wodurch der Rest des Objektes 1 eine Optik erhält,
welche sich wie sandgestrahltes Aluminium darstellt. Als Mattlack 22 kann
beispielsweise ein hochkratzfester und schmutzabweisender, mit Keramikpartikeln
versehener Mattsilberlack eingesetzt werden.
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Nach
der Trocknung des Mattlackes 22 wird das Klebeband 23,
welches die Hochglanz-Aluoptik abgedeckt hat, entfernt und das Objekt 1 wird
gefinisht. Im Finish werden kleine, leichte Kanten vom Abkleben
mittels eines Keramikmessers entgratet und anschließend
mit einem Polierfilz maschinell nachpoliert. Nach der Fertigstellung
sind alle Kanten von der Hochglanzfläche zur matt lackierten
Fläche verschwunden und es hat den Anschein, als wäre
die Hochglanzoberfläche reines poliertes Aluminium.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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