WO2005061128A1 - Ganzreparaturprozess durch verwendung eines plasmaverfahrens - Google Patents

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WO2005061128A1
WO2005061128A1 PCT/EP2004/012449 EP2004012449W WO2005061128A1 WO 2005061128 A1 WO2005061128 A1 WO 2005061128A1 EP 2004012449 W EP2004012449 W EP 2004012449W WO 2005061128 A1 WO2005061128 A1 WO 2005061128A1
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vehicle body
plasma
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Michael Heinel
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Daimlerchrysler Ag
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the complete repair of a vehicle body having defects in the paint.
  • the vehicle body is subjected to a surface quality control after passing through the top coat line in order to identify defects in the paint. If paint defects on the body are detected, a complete repair is carried out with the entire vehicle body repainted. In the case of a complete repair, the surface of the body that has already been painted must be treated in such a way that when the top coat line is run through again, the paint can be applied with the quality required in automotive engineering.
  • the body surface is completely sanded in a conventional manner.
  • This process is associated with a high level of dirt due to the resulting sanding dust, although the tendency in painting technology is to keep car bodies in the painting line, into which the vehicle body is reintroduced, as free of dirt and encapsulated as possible in order to impair paint quality by dirt particles avoid.
  • complex geometry of a vehicle body requires a lot of personnel with the associated high costs. Additional defects can be caused by sanding through when the body is being sanded, which then means additional repair work, for example by applying a filler.
  • DE-P-38 22 482 discloses the use of plasma pretreatment of plastic parts to increase the adhesiveness of a second lacquer layer to be applied subsequently.
  • corona electrodes are approximated to the component to be treated at a distance of ⁇ 20 mm and a plasma acting on the surface to be treated is generated by the spark discharge.
  • the object of the invention is to design the complete repair process to be as automated and reliable as possible.
  • the entire body is not sanded, but only the areas of the defects are sanded, the adhesion of the new lacquer layer being ensured by a plasma treatment of the complete body which is carried out automatically in a closed chamber. Automation and process reliability are ensured by the plasma exposure to the appropriately prepared body in a closed chamber.
  • the complete repair of such a faulty body is advantageously carried out after the topcoat line in a painting line, the vehicle body after the loading the coating line is fed again and the top coat line is run through again completely.
  • Oxygen in particular has proven itself as a process gas.
  • the vehicle bodies intended for full repair can be removed from the normal processing line, the defects can be removed mechanically, for example by grinding, and the entire body can be prepared for acceptance of the new paint layer by treatment with low-pressure plasma, and the body between the cathodic dip coating and the stations Top coat line can be fed back into the normal processing line.
  • FIG. 1 shows a section of a painting line with integrated full repair in a schematic representation
  • FIG. 2 shows the process in a plasma chamber in a schematic representation.
  • the surface treatment of a vehicle body shown in detail in FIG. 1 shows, as the first process station, a system 1 for cathodic dip coating, in which the cleaned and degreased vehicle body is completely covered with a primer layer in an electrolytic immersion bath.
  • the primed vehicle body is fed to the top coat line 2, in which the top coat is applied in several layers.
  • a control station 3 adjoins the topcoat line 2, at which the painted vehicle body is examined for possible defects, for example by visual quality control.
  • the visual quality control can be supplemented or replaced by a sensory, manual control by the worker and / or an optical image recognition method with a corresponding data-technical image evaluation.
  • the painted vehicle body passes through a seam sealing station 4, in which the seams which are not visible to the vehicle user are applied. After finish 5, the flawless body is fed to assembly M.
  • the vehicle body is removed from the line shown and fed to the side line 6.
  • This side line 6 has a mechanical processing station 7 and a plasma chamber 8.
  • the body is manually sanded in the area of the detected imperfections in order to eliminate existing unevenness that would still be visible even after a new layer of paint had been applied.
  • This grinding zess is however limited to actually detected defects of the type described above.
  • the plasma chamber 8 is designed in a conventional manner as a vacuum chamber with the corresponding pumps and sensors for generating and monitoring the desired low pressure conditions, a reservoir for supplying the process gas oxygen and at least one electrode for generating a high-frequency voltage field for igniting the plasma.
  • the size of the plasma chamber is such that it can accommodate at least one vehicle body with the associated body support.
  • the molecules of the entire surface of the vehicle body introduced into the plasma chamber 8 are chemically activated by the plasma generated in the chamber and their wettability is changed so that the adhesiveness of a layer applied thereon is so good that it meets the high requirements the surface appearance of motor vehicles is sufficient.
  • FIG. 2 shows the design of the side line 7 from FIG. 1 alternatively as a batch system 9 or as an in-line system 10.
  • the advantage of the in-line system 10 is the continuous guidance of the vehicle body 11 through the plasma chamber.
  • the chamber in which the fine vacuum must be generated and maintained during the process has both an opening for insertion and a second opening for carrying out the treated vehicle body 11. This leads to an increased sealing effort.
  • the sealing effort in the batch system 9 is correspondingly lower due to the fact that only one opening of the plasma chamber is necessary, but the lines are more complex since the body 11 has to be guided in and out of the chamber on the same line and the time required for this Batch system is also correspondingly higher.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ganzreparatur einer Fahrzeugkarosse, die nach der Decklacklinie (2) Fehlstellen aufweist, die eine Neulackierung der gesamten Fahrzeugkarosse notwendig machen. Die Fahrzeugkarosse wird im Bereich der detektierten Fehlstellen mechanisch angeschliffen (7) und anschließend in eine geschlossene Niederdruck-Plasma-Kammer (8) verbracht und dort mit einem Prozess-Gas-Plasma behandelt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Lackieranlage, die nach der kathodischen Tauchlackierung (1), der Decklacklinie (2) und einer Oberflächenkontrollstation (3) eine Seitenlinie (6) zum Ausschleusen nachzubehandelnder Karossen aufweist, in der diese mechanisch (7) und mit einem Niederdruck-Plasma (8) behandelt werden, um die Haftungsfähigkeit für eine neu aufzubringende Decklackschicht zu erhöhen und danach vor der Decklacklinie wieder in die normale Bearbeitungslinie eingeschleust werden.

Description

Ganzreparaturprozess durch Verwendung eines Plasmaverfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ganzreparatur einer Fehlstellen im Lack aufweisenden Fahrzeugkarosse .
In modernen Lackieranlagen im Automobilbau wird die Fahrzeugkarosse nach Durchlaufen der Decklacklinie einer Oberflächenqualitätskontrolle unterzogen, um Fehlstellen im Lack zu identifizieren. Bei der Detektierung von Lackfehlern an der Karosse wird eine Ganzreparatur mit Neulackierung der gesamten Fahrzeugkarosse durchgeführt . Bei einer Ganzreparatur muss die Oberfläche der bereits lackierten Karosse so behandelt werden, dass bei einem erneuten Durchlaufen der Decklacklinie der Lack mit der im Automobilbau erforderlichen Qualität aufgebracht werden kann.
In herkömmlicher Weise wird die Karossenoberfläche dabei komplett angeschliffen. Dieses Verfahren ist durch den entstehenden Schleifstaub mit einem hohen Schmutzaufkommen verbunden, wobei die Tendenz in der Lackiertechnik allerdings dahingehend ist, Karossen in der Lackierlinie, in die die Fahrzeugkarosse wieder eingebracht wird, möglichst schmutzfrei und abgekapselt zu halten, um Beeinträchtigungen der Lackqualität durch Schmutzpartikel zu vermeiden. Darüber hinaus erfordert der Schleifvorgang aufgrund der teilweise komplexen Geometrie einer Fahrzeugkarosse einen hohen personellen Aufwand mit den damit verbundenen hohen Kosten. Auch können beim Anschleifen der Karosse zusätzliche Fehlstellen durch Durchschliff entstehen, was dann einen zusätzlichen Reparaturaufwand bedeutet, beispielsweise durch das Aufbringen eines Füllers.
Aus der DE-P-38 22 482 ist die Verwendung einer Plasma-Vorbehandlung von Kunststoffteilen zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer nachfolgend aufzubringenden zweiten Lackschicht bekannt . Hierzu werden Corona-Elektroden dem zu behandelnden Bauteil auf eine Entfernung < 20 mm angenähert und durch die Funkenentladung ein auf die zu behandelnde Oberfläche einwirkendes Plasma erzeugt .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ganzreparaturprozess möglichst automatisiert und prozesssicher auszugestalten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nicht die komplette Karosse, sondern es werden nur noch die Bereiche der Fehlstellen angeschliffen, wobei die Haftung der neuen Lackschicht durch eine automatisiert in einer geschlossenen Kammer durchgeführte Plasma-Behandlung der kompletten Karosse gewährleistet wird. Automatisierung und Prozesssicherheit werden durch die Plasma-Beaufschlagung der entsprechend vorbereiteten Karosse in einer geschlossenen Kammer gesichert .
Mit Vorteil wird die Ganzreparatur einer solchen fehlerbehafteten Karosse nach der Decklacklinie in einer Lackierstraße durchgeführt, wobei die Fahrzeugkarosse nach der Be- handlung erneut der Lackierstraße zugeführt wird und die Decklacklinie noch einmal komplett durchläuft .
Weiter ist es günstig, die Behandlung der Fahrzeugkarosse in der geschlossenen Kammer mit einem Niederdruck-Plasma durchzuführen. Als Prozessgas hat sich dabei insbesondere Sauerstoff bewährt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Lackieranlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst .
Mit der Rückführlinie können die zur Ganzreparatur vorgesehenen Fahrzeugkarossen aus der normalen Bearbeitungslinie ausgeschleust, die Fehlstellen mechanisch, beispielsweise durch Schleifen, entfernt und die Gesamtkarosse durch Behandlung mit Niederdruck-Plasma zur Annahme der neuen Lackschicht vorbereitet und die Karosse zwischen den Stationen der kathodischen Tauchlackierung und der Decklacklinie wieder in die normale Bearbeitungslinie eingeschleust werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung können der Beschreibung zu dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sowie den einzelnen Patentansprüchen entnommen werden.
Dabei zeigt :
Fig. 1 einen Abschnitt einer Lackierstraße mit integrierter Ganzreparatur in schematischer Darstellung,
Fig. 2 das Verfahren in einer Plasma-Kammer in schematischer Darstellung. Die in Figur 1 ausschnittsweise dargestellte Oberflächenbehandlung einer Fahrzeugkarosse zeigt als erste Prozessstation eine Anlage 1 zur kathodischen Tauchlackierung, in der die gereinigte und entfettete Fahrzeugkarosse in einem e- lektrolytischen Tauchbad vollständig mit einer Grundierungs- schicht überzogen wird. Nach der kathodischen Tauchlackierung wird die grundierte Fahrzeugkarosse der Decklacklinie 2 zugeführt, in der in mehreren Schichten der Decklack aufgebracht wird. An die Decklacklinie 2 schließt sich eine Kontrollstation 3 an, bei der die lackierte Fahrzeugkarosse beispielsweise durch eine visuelle Qualitätskontrolle auf evtl. bestehende Fehlstellen untersucht wird. Die visuelle Qualitätskontrolle kann durch eine sensorische, manuelle Kontrolle durch den Werker und/oder ein optisches Bilderkennungs- verfahren mit einer entsprechenden datentechnischen Bildauswertung ergänzt oder ersetzt werden.
Werden keine Fehlstellen detektiert, durchläuft die lackierte Fahrzeugkarosse eine Nahtabdichtungsstation 4, in der die für den Fahrzeugnutzer nicht sichtbaren Nähte aufgebracht werden. Nach dem Finish 5 wird die fehlerfreie Karosse der Montage M zugeführt .
Wird an der Kontrollstation 3 hingegen eine Karosse mit Fehlern erkannt, die eine Ganzreparatur der Karosse erforderlich machen, wird die Fahrzeugkarosse aus der geschilderten Linie ausgeschleust und der Seitenlinie 6 zugeführt . Diese Seitenlinie 6 weist eine mechanische Bearbeitungsstation 7 sowie eine Plasma-Kammer 8 auf. In der mechanischen Bearbeitungsstation 7 wird die Karosse im Bereich der detektierten Fehlstellen manuell angeschliffen, um bestehende Unebenheiten zu beseitigen, die auch nach Aufbringen einer neuen Lackschicht weiterhin sichtbar wären. Dieser Anschleifpro- zess beschränkt sich aber auf tatsächlich detektierte Fehlstellen der vorstehend beschriebenen Art .
Um die bereits vollständig oder mit Fehlstellen lackierte Fahrzeugkarosse zur Aufnahme einer neuen, weiteren Decklackschicht vorzubereiten, wird die Fahrzeugkarosse einer Plasma-Kammer 8 zugeführt. Die Plasma-Kammer 8 ist in herkömmlicher Weise als Vakuumkammer mit den entsprechenden Pumpen und Sensoren zur Erzeugung und Überwachung der gewünschten Niederdruckverhältnisse, einem Reservoir zur Zuführung des Prozessgases Sauerstoff und zumindest einer Elektrode zur Erzeugung eines hochfrequenten Spannungsfeldes zur Zündung des Plasmas ausgebildet .
Die Plasma-Kammer ist von ihrer Größe so ausgebildet, dass sie zumindest eine Fahrzeugkarosse mit dem dazugehörigen Karossenträger aufnehmen kann.
Die Moleküle der gesamten Oberfläche, der in die Plasma-Kammer 8 eingebrachten Fahrzeugkarosse, werden durch das in der Kammer, erzeugte Plasma chemisch aktiviert und in ihrer Benetzbarkeit so verändert, dass die Haftungsfähigkeit einer darauf aufgebrachten Schicht so gut ist, dass sie den hohen Anforderungen der Oberflächenanmutung bei Kraftfahrzeugen genügt .
Im Gegensatz zu der physikalischen Haftung beim Aufrauen der Oberfläche durch Anschleifen erfolgt die Haftung bei der Plasma-Behandlung nur über die chemisch aktivierte Oberfläche. Als vorteilhaft bei der Plasma-Behandlung hat sich ein Prozess bei einem 10 Pa Feinvakuum bewährt.
Nach der Plasma-Behandlung der fehlerhaften Karosse wird diese über die Seitenlinie 6 zwischen der Station 1 für die kathodische Tauchlackierung und der Decklacklinie 2 in die ursprüngliche Bearbeitungslinie zurückgeführt und mit einer neuen Decklackschicht versehen.
Figur 2 zeigt die Ausgestaltung der Seitenlinie 7 aus Figur 1 alternativ als Batch-System 9 oder als In-Line-System 10. Der Vorteil des In-Line-Systems 10 besteht in der kontinuierlichen Führung der Fahrzeugkarosse 11 durch die Plasma- Kammer. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass die Kammer, in der das Feinvakuum .während des Prozesses erzeugt und aufrechterhalten werden muss, sowohl eine Öffnung zum Einführen als auch eine zweite Öffnung zum Ausführen der behandelten Fahrzeugkarosse 11 aufweist. Dies führt zu einem erhöhten Abdicht ufwand.
Der Abdichtaufwand ist bei dem Batch-System 9 aufgrund der nur einen notwendigen Öffnung der Plasma-Kammer entsprechend geringer, allerdings ist die Linienführung aufwendiger, da die Karosse 11 auf der gleichen Linie in die Kammer hinein- und herausgeführt werden muss und der Zeitaufwand bei dem Batch-System auch entsprechend höher ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ganzreparatur einer Fehlstellen im Lack aufweisenden Fahrzeugkarosse, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosse im Bereich der Fehlstellen angeschliffen und anschließend die komplette Fahrzeugkarosse in eine geschlossene Kammer (8) verbracht und mit Plasma behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganzreparatur nach der Decklacklinie (2) in einer Lackierstraße erfolgt und die behandelte Fahrzeugkarosse über eine Seitenlinie (6) erneut der Decklacklinie (2) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosse mit einem Niederdruck-Plasma behandelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Plasmas Sauerstoff als Prozessgas verwendet wird. Lackieranlage mit einer kathodischen Tauchlackierung (1), einer nachfolgenden Decklacklinie (2) , mit anschließender Oberflachenkontrollstation (3) , wobei zwischen der Oberflachenkontrollstation (3) und dem Beginn der Decklacklinie (2) eine Rückführlinie (6) mit einer mechanischen Bearbeitungsstation (7) und einer Niederdruck-Plasma-Kammer (8) angeordnet ist.
PCT/EP2004/012449 2003-11-28 2004-11-04 Ganzreparaturprozess durch verwendung eines plasmaverfahrens WO2005061128A1 (de)

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