DE19809982B4

DE19809982B4 - Verfahren zum kleinflächigen Reparieren von Lackfehlerstellen einer Lackbeschichtung

Info

Publication number: DE19809982B4
Application number: DE19809982A
Authority: DE
Inventors: Klaus Rieck
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2018-03-10
Also published as: DE19809982A1

Abstract

Verfahren zum kleinflächigen Reparieren von Lackfehlerstellen einer Lackbeschichtung auf Werkstücken, insbesondere auf Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackfehlerstelle mit einem Strahlmittel abgestrahlt und die gestrahlte Fläche poliert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kleinflächigen Reparieren von Lackfehlerstellen einer Lackbeschichtung auf Werkstücken, insbesondere auf Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von Lacküberzügen bzw. Lackbeschichtungen auf Bauteilen, wie beispielsweise Kunststoff- oder Blechteilen einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, kann es zu Einschlüssen von beispielsweise Partikeln, Sand, Hautpartikeln, Haarpartikeln, weichem Abrieb sowie mehr oder minder ausgehärteten Lackpartikeln in einer oder mehreren Lackschichten kommen. Derartige Partikel können an verschiedenen Stellen eines Schichtaufbaus einer Lackbeschichtung, wie beispielsweise auf einem Blech oder Karosserieblech, auf einem Füller und/oder auf einem Basislack liegen oder es kann zu Einschlüssen im oder auf einem Klarlack kommen. Häufig haben gerade die oberflächlichen Fehlstellen im Klarlack einen Anteil von 80 % an der Gesamtzahl von vorhandenen Fehlstellen. Derartige Lackfehler oder Fehlerstellen sind in unerwünschter Weise optisch sichtbar. Aus diesem Grund werden derartige, gegebenenfalls vorhandene Lackfehler, nach einer Lackierung beispielsweise manuell ausgebessert.

Hierzu ist es aus der DE-OS 38 33 225 bekannt, eine Fehlerstelle in einer lackierten Oberfläche mit einem Laserstrahl auszubrennen und die so entstandene Ausnehmung mit entsprechendem Lack aufzufüllen. Gegebenenfalls erfolgt anschließend ein Polieren der reparierten Stelle. Die Durchmesser von bearbeiteten Reparaturstellen betragen üblicherweise 3 bis 5 mm, so dass eine Lackappliziervorrichtung und/oder eine Lackaushärtvorrichtung bei der anschließenden Bearbeitung nach dem Ausbrennen jeweils exakt justiert werden müssen. Diese jeweiligen Justierschritte sind mühsam und zusätzliche Fehlerquellen bei der Lackreparatur.

Aus der DE 38 19 973 C1 ist ein Verfahren zum Ausbessern von Fehlern in Anstrichen bekannt, wobei nach einem Anschleifen eine zu polierende Stelle unterkühlt wird. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass es auch bei kleinen Einschlüssen zu großen, mindestens handflächengroßen Bearbeitungsflächen kommt, welche nach der Bearbeitung als so genannte Polierspiegel sichtbar sind, da beim Polieren Unebenheiten des Klarlackes abgetragen werden und optisch anders wirken als die nicht zusätzlich polierte Umgebung der Lackoberfläche.

Die DE 230 30 55 C2 beschreibt ein Feinstrahlgerät mit einem Gehäuse, mit wenigstens einer in dem Gehäuse angeordneten Strahldüse, mit einer sich an die Gehäusewand anschließenden Kammer, mit einer in die Kammer mündenden Luftaustrittsöffnung des Gehäuses, mit einer Auslassöffnung der Kammer, mit einer an der Auslassöffnung vorgesehenen Absaugeinrichtung und mit einem Staubfilter, wobei die Kammer das Gehäuse zumindest in den mögliche Undichtigkeiten aufweisenden Bereichen umschließt, und dass der Staubfilter in der Luftaustrittsöffnung des Gehäuses angeordnet ist. Ferner sind aus der DE 43 24 532 A1 , der DE 295 08 873 U1 und der DE 921 33 08 U1 eine Sandstrahleinrichtung zum Polieren und Reinigen bzw. ein Feinstrahlgerät für die Bearbeitung von Dentallegierungen bekannt. Alle diese Geräte sind jedoch in den jeweils offenbarten Ausführungen nicht für eine Ausbesserung von Fehlstellen in lackierten Oberflächen geeignet.

Die WO 9530493 A1 offenbart ferner eine klebemittelfreie Trockenpulverzusammensetzung, welche beispielsweise zum Auffinden von Oberflächendefekten verwendet wird. Dieses Trockenpulver dient jedoch lediglich zum Lokalisieren von Fehlstellen, nicht zur Reparatur derselben.

Aus DE 196 13 915 C1 ist ein Verfahren zum Ausbessern von feinen Lackierfehlern bekannt, bei dem im Bereich der Fehlstelle eine Kavität erzeugt wird, die Fehlstelle anschließend gereinigt wird, dann mit einer Füllmasse versehen wird, die Fehlstelle planiert wird und anschließend gegebenenfalls mehrfach lackiert wird, um dann wiederum durch Anlösen des Ursprungslackes ein Angleichen der Oberflächeneigenschaften zu erzielen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden und eine schnelle und räumlich eng begrenzte Fehlerstellenreparatur auf einem Lack erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der oben genannten Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dazu ist es bei einem Verfahren der oben genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Lackfehlerstelle mit einem Strahlmittel mit einem vorbestimmten Strahlmitteldurchmesser und vorbestimmter Geometrie abgestrahlt, anschließend oder gleichzeitig das Strahlmittel abgesaugt und schließlich die gestrahlte Fläche poliert wird.

Dies hat den Vorteil, dass nur kleine Bearbeitungszonen von beispielsweise 25 mm² entstehen, so dass derartige kleine Polierstellen nicht derart optisch auffallen, wie die bei bekannten Ausbesserungsverfahren entstehenden mindestens handflächengroßen Polierstellen. Ferner ergibt sich in vorteilhafter Weise ein kurzer Bearbeitungstakt von beispielsweise 1 bis 5 Sekunden pro Arbeitsschritt, das heißt jeweils für Abstrahlen, Absaugen und Polieren, wodurch ein schnelles und zügiges Arbeiten möglich wird.

Eine besonders effektive Fehlerstellenreparatur erzielt man dadurch, dass das Strahlmittel ein Gemisch aus einem Fluid und Partikeln vorbestimmter Größe ist, wobei das Fluid beispielsweise Wasser oder Luft oder gereinigte und getrocknete Druckluft ist.

Eine optimale und kaum sichtbare Ausbesserungsstelle erzielt man dadurch, dass ein Strahldruck, der Strahldurchmesser, eine Zeitdauer der Strahlanwendung, ein Auftreffprofil, ein Auftreffwinkel und/oder die Zusammensetzung des Strahlmittels derart gewählt werden, dass tiefer liegende Schichten des Lackes nicht beschädigt werden.

Das Polieren erfolgt zweckmäßigerweise mit einem Polierteller. Alternativ oder zusätzlich wird in vorteilhafter Weise die gestrahlte Fläche mit einem zweiten Partikelstrahl mit zweiter vorbestimmter Korngröße poliergestrahlt, wobei die zweite vorbestimmte Korngröße beispielsweise kleiner oder gleich 1 μm ist.

Zweckmäßigerweise beträgt der Strahlmitteldurchmesser 10 bis 100 μm.

In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens beinhaltet das Strahlmittel Glas, Korund oder einen ähnlichen Werkstoff.

Einen besonders eng begrenzten Arbeitsbereich der Fehlerstellenausbesserung erzielt man dadurch, dass das Strahlmittel durch eine Düse geleitet wird.

Zweckmäßigerweise umfasst die Lackbeschichtung einen Automobildecklack, einen Klarlack, einen Füller, einen Farblack und/oder einen Basislack.

Für eine besonders saubere Reparatur von tieferliegenden Fehlerstellen im Lack wird nach dem Absaugen des Strahlmittels und vor dem Polieren eine Lackbeschichtung auf die abgestrahlte Fläche aufgebracht.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Diese umfasst eine Strahlmitteldüse 10 mit einem Strahlmittelvorlauf 12, welche von einem beispielsweise zylindrisch ausgebildeten Gehäuse 14 umschlossen ist. An einem Ende weist die Strahlmitteldüse 10 einen Strahlmitteleinlass 16 und an einem gegenüberliegenden Ende einen Strahlmittelauslass 18 auf. Das Gehäuse 14 ist im Bereich von Strahlmitteleinlass 16 und Strahlmittelauslass 18 mit entsprechenden Öffnungen versehen. Eine Strahlmittelzuführeinrichtung 20, wie beispielsweise ein Fluidschlauch oder Luftschlauch, führt der Strahlmitteldüse 10 Strahlmittel beispielsweise in Form eines Gemisches aus Fluid und Partikeln unter beispielsweise hohem Druck zu.
Im Strahlmittelvorlauf 12 und in der Strahlmitteldüse 10 strömt das Strahlmittel in Pfeilrichtung 22, tritt am Strahlmittelauslass 18 aus und trifft auf eine Fehlerstelle mit einem Fehlerpartikel 24. Das auftreffende Strahlmittel sorgt durch Reibung für ein Abstrahlen der Erhöhung bzw. der Fehlerstelle 24, das heißt, es werden Lackpartikel an der Fehlerstelle abgelöst und zusammen mit dem Strahlmittel in Pfeilrichtung 26 über einen Raum 28 abtransportiert, welcher zwischen der Strahlmitteldüse 10 und dem Gehäuse 14 ausgebildet ist. Dieser Abtransport erfolgt beispielsweise unterstützt von einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung.
Auf diese Weise wird eine Fehlerstelle 24 in einer Lackbeschichtung auf beispielsweise einem Metallblech 30 ausgebessert. Die Lackbeschichtung umfasst dabei insbesondere eine Basisbeschichtung 32 (KTL, Filler), einen Farblack 34 und einen Klarlack 36, wobei sich in der beispielhaft dargestellten Situation die Fehlerstelle 24 ausschließlich in der Klarlackschicht 36 befindet.
Zur Eingrenzung des Reparaturbereiches ist an dem Gehäuse 14 strahlmittelauslassseitig eine Abstandsglocke 38 angeordnet, welche einen Wirkbereich des Strahlmittels auf den Lack 36 auf einen Bereich unterhalb der Abstandsglocke 38 begrenzt. Ferner sorgt die Abstandsglocke 38 für einen vorbestimmten Abstand zwischen dem Auslass 18 der Strahlmitteldüse 10 und der Fehlerstelle 24. Zusätzlich ist beispielsweise an der Abstandsglocke eine nicht dargestellte Fokussiereinrichtung zur genauen Ausrichtung und Einstellung des austretenden Strahlmittels bezüglich der Fehlerstelle 24 vorgesehen.
Das Strahlmittel umfasst beispielsweise ein Fluid und Partikel, wobei das Fluid beispielsweise gereinigte und getrocknete Druckluft mit einem Druck von insbesondere 4–6 bar ist. Die Druckluft wird mit Partikeln vermengt und trifft nach Durchgang durch die Strahlmitteldüse 10 auf die Bearbeitungsstelle 24. Statt Luft ist als Fluid auch Wasser verwendbar. Bevorzugte Strahlmitteldurchmesser betragen beispielsweise 10 bis 100 μm, das heißt, es erfolgt ein Feinstrahlen der Fehl- bzw. Bearbeitungsstelle 24. Durch die Bearbeitung der Lackoberfläche mit dem Strahlmittel wird der Partikeleinschluss beispielsweise in einem Automobildecklack entfernt.
Das Abstrahlen einer Fehlstelle bzw. eines Lackpickels 24 erfolgt erfindungsgemäß in mehreren Arbeitsschritten:

1. Arbeitsschritt:	Abstrahlen des Pickels,
2. Arbeitsschritt:	Absaugen des Strahlmittels und
3. Arbeitsschritt:	Polieren der gestrahlten Fläche.

Im ersten Arbeitsschritt wird abhängig von einem beispielsweise empirisch ermittelten Fluiddruck bzw. abhängig von einer Fluidaustrittsgeschwindigkeit, der Dauer des Partikelstrahles (Strahlmittel), der Art und Größe und Menge der Partikel und dem Auftreffprofil bzw. -winkel der Lackeinschluss 24 herausgelöst. Dies erfolgt derart, dass tiefer liegende Schichten nicht verletzt werden.
Im zweiten Arbeitsschritt wird das beispielsweise aggressive Strahlmittel abgesaugt, so dass eine Umgebung der Schleif- bzw. Bearbeitungsstelle nicht verunreinigt wird. Dieses Absaugen erfolgt gegebenenfalls auch gleichzeitig mit dem ersten Arbeitsschritt.
Im dritten Arbeitsschritt wird die Bearbeitungsstelle entweder mit einem Polierteller poliert oder mit einem feinen ≤ 1 μm durchmessendem Feinstkorn poliergestrahlt.
Hierdurch ergibt sich der besondere Vorteil der Erfindung eines eng begrenzten Arbeitsbereiches im Gegensatz zu bisher bekannten Lösungen, welche ein großflächiges Arbeiten erfordern. Diese großflächige Bearbeitungsfläche ist in der Regel mindestens handflächengroß und als so genannter Polierspiegel optisch sichtbar, da durch das Polieren Unebenheiten des Klarlackes abgetragen werden, wodurch dieser polierte Bereich optisch anders wirkt als die umgebende Lackoberfläche.
Durch die kleinen Bearbeitungszonen bei einer Fehlstellenreparatur gemäß der Erfindung mit einer Größe von etwa 25 mm² fallen diese Polierstellen praktisch nicht mehr auf. Durch kurze Taktzeiten pro Arbeitsschritt von beispielsweise 1 bis 5 Sekunden ist zusätzlich ein zügiges und schnelles Arbeiten möglich.
Im Regelfall entfällt ein zusätzliches Aufbringen von Lack vor dem Polieren, insbesondere Basislack 32 muss in der Regel nicht aufgetragen werden. Es ist jedoch alternativ auch möglich, vor dem Polieren beispielsweise einen Farblack 34 und/oder einen Klarlack 36 aufzubringen.

Claims

Verfahren zum kleinflächigen Reparieren von Lackfehlerstellen einer Lackbeschichtung auf Werkstücken, insbesondere auf Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackfehlerstelle mit einem Strahlmittel abgestrahlt und die gestrahlte Fläche poliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlmittel ein Gemisch aus einem Fluid und Partikeln vorbestimmter Größe verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid Wasser oder Luft oder gereinigte und getrocknete Druckluft verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahldruck, der Strahldurchmesser, eine Zeitdauer der Strahlanwendung, ein Auftreffprofil, ein Auftreffwinkel und/oder die Zusammensetzung des Strahlmittels derart gewählt werden, dass tiefer liegende Schichten des Lackes nicht beschädigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polieren mit einem Polierteller erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gestrahlte Fläche mit einem zweiten Partikelstrahl mit zweiter vorbestimmter Korngröße poliergestrahlt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite vorbestimmte Korngröße kleiner oder gleich 1 μm ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlpartikeldurchmesser des ersten Partikelstrahls 10 bis 100 μm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlmittel Glas, Korund oder ein ähnlicher Werkstoff verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel durch eine Düse geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackbeschichtung einen Automobildecklack, einen Klarlack, einen Füller, einen Farblack und/oder einen Basislack umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Absaugen des Strahlmittels und vor dem Polieren eine Lackbeschichtung auf die abgestrahlte Fläche aufgebracht wird.