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EP3167957A1 - Modulare lackiereinheit und verfahren zur lackierung von kunststoffbauteilen - Google Patents

Modulare lackiereinheit und verfahren zur lackierung von kunststoffbauteilen Download PDF

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Publication number
EP3167957A1
EP3167957A1 EP16196954.8A EP16196954A EP3167957A1 EP 3167957 A1 EP3167957 A1 EP 3167957A1 EP 16196954 A EP16196954 A EP 16196954A EP 3167957 A1 EP3167957 A1 EP 3167957A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
paint
painting
solvent
container
mixer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP16196954.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3167957B1 (de
Inventor
Johannes GÖTZELMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Exteriors GmbH
Original Assignee
Magna Exteriors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Exteriors GmbH filed Critical Magna Exteriors GmbH
Publication of EP3167957A1 publication Critical patent/EP3167957A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3167957B1 publication Critical patent/EP3167957B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B05B12/14Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1418Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet for supplying several liquids or other fluent materials in selected proportions to a single spray outlet
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    • B05B7/2489Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device an atomising fluid, e.g. a gas, being supplied to the discharge device
    • B05B7/2497Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device an atomising fluid, e.g. a gas, being supplied to the discharge device several liquids from different sources being supplied to the discharge device

Definitions

  • the invention relates to a modular coating unit for painting plastic components, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for painting plastic components.
  • a car series paint today consists of four layers, which are applied in several operations with different methods.
  • the degreased and cleaned body is provided by means of an electrochemical painting system into each cavity with a closed paint film.
  • This cathodic dip coating, KTL for short is the basis for comprehensive corrosion protection.
  • the cathodic, ie negatively charged body is driven through an aqueous, conductive dip paint, in which the positively charged paint particles adhere to the body and form a closed and uniform coating.
  • premixed mixed paints are used by paint suppliers, whereby the paints are mixed according to the specifications of the paint shop and the specification of the raw material manufacturer and the end customer at the manufacturer.
  • the vote in new series starts is carried out directly to FarbGermanvor inter and Lackieranlagenan petitionen and is therefore very complicated and costly, since only relatively small batch production be carried out and a large range of colors must be prepared and stored.
  • the invention pursues the idea of self-responsible mixing and packaging of different components in situ in the paint shop to a finished paint mixture and their use.
  • the object is achieved with a modular coating unit with at least one module as Lackiermodul for painting at least one workpiece made of plastic, and a mixer, wherein at least one module for the preparation of the paints for painting in the painting is present, the applied finish from a Base material is mixed from non-volatile components from a first container, in the module for the preparation of the coatings, solvent or water from a second container and concentrated color pigments and / or effect pigments from third containers are admixed.
  • the finished paint is based on base material, which can be made very low and transportable has a small volume and the other properties, for example, the final color are added only and be coordinated only on site by the painter himself. Also simplified by the late mixing of the solvent or water, the handling of the material and, especially when using water, the transport volume reduced overall.
  • the finished paint of base material from the first container (8) and solvent or water (L) from the second container (9) in a volume fraction of at least 80%.
  • a very cheap base material can be used by the paint manufacturer, which on different shades or properties of the finished coating can be the same and the final final vote is then achieved by an admixture of solvent or water and concentrated color pigments and / or effect pigments in the coating unit.
  • the mixer accesses the first container for base material, second container with solvent or water and the respective third container for concentrated color pigments and / or effect pigments (P).
  • the mixer communicates with the painting device, wherein it is also possible for the mixer to be integrated in the painting device.
  • the process according to the invention for the coating of plastic components with a modular coating unit provides that the finished finish used is mixed in situ in the coating unit from a base material, solvent or water and concentrated color pigments and / or effect pigments.
  • the finished paint is mixed in a mixer in the module for the preparation of the paints and transported as a finish to the coating unit.
  • the paint is mixed in a mixer in the coating unit. Even without an upstream mixer, it is advantageous if the finished paint is mixed in the spray of Lackierü by the components are fed simultaneously in the correct mixing ratio to at least one spray head.
  • the spray mist should be considered as a mixer.
  • the method has the further advantage that the paint is not premixed, but the components are applied successively in the correct application time.
  • the application of the different components can take place without real mixing.
  • a kind of pre-painting with the first robots or painting elements of the favorable base coat takes place and the final color tone adjustment takes place at the end by the application of the concentrate.
  • FIG. 1 a conventional painting plant is shown, as used for example for the painting of exterior components in the automotive industry. It is initially irrelevant whether metal components or plastic components are painted.
  • the paint shop has a Lackiermodul and consists mainly of a painting device 11, which can spray paint mist 10 with a robot or a permanently attached device on a workpiece 4.
  • the painting device 11 is a spray gun on a robot arm or a spray head of a Lackier Portugal.
  • a module is only an example. It can be used in parallel or successively a plurality of Lackiermodulen.
  • the paint sprayed by the spray gun or the painting bridge is covered by a container for paints 5.
  • These containers contain ready-to-use lacquers, which are delivered ready-mixed by the paint manufacturer.
  • the painting device can be connected to all containers for the paint 5 to be used. If, for example, bumpers are painted, the respective colors from the respective containers are used and exchanged for a respective group or individual workpieces.
  • the paints are finished mixed provided by the manufacturer. This results in large volumes of stockpiled finished paints, since each customer calls for his own red, his own black and so on.
  • FIG. 2 is a first variant of the solution according to the invention to see.
  • a mixer 8 is used in a module for the preparation of lacquers 2.
  • This mixer 8 is connected to a container 7 for a base material B and to a container 9 for solvent or water and also has connections to containers 6, 6 ', 6 ", 6"' with concentrated color pigments and / or effect pigments ,
  • a paint consists of volatile solvents and non-volatile components.
  • the non-volatile components are binders, pigments, oils, resins, fillers and additives.
  • the binder provides a good, uniform suspension with pigments and solvent in the paint, is responsible for an optimal drying process and the gloss after drying.
  • the essential basis of a paint is the binder and solvent. Pigments are not necessary components of a paint.
  • the base material in the first container 7 consists mainly of the non-volatile constituents without concentrated color pigments and / or effect pigments, wherein a small percentage of solvent is useful for the further processing of the base material.
  • the container 3 is also used as a water connection consider. In this case, the handling of the base material is even more efficient, since no solvent needs to be transported.
  • the second container 6 ... contain colors with a high color pigment density or metal particles, as they are needed for metallic finishes.
  • the mixer 8 the components, the base material, solvent or water and the concentrated color pigments and / or effect pigments are mixed to obtain the desired paint result as a finished finish.
  • a mixing ratio of approximately 80% base material + solvent / water with 20% concentrated color pigments and / or effect pigments is advantageous.
  • base material + solvent that is less expensive than the color pigments.
  • Optimal is a range of 10-20% base material, 60-70% solvent / water, 10-30% concentrated color and / or metal pigments.
  • the pre-mixed in the mixer 8 finished paint is supplied to the painting device 11 and applied to the workpiece 4.
  • the three components without a separate mixer are mixed directly in the spray 10, which is possible by suitable design of the nozzles.
  • the spray itself acts as a mixer.
  • FIG. 5 shows the distribution V of the color pigments over the thickness d of the lacquer layer.
  • Another embodiment does not use a uniform mixture of the three components in the lacquer layer but builds up the lacquer layer from a mixture of base material + solvent / water with at least one thin concentrated color and / or metal pigment layer.
  • This color layer can be on the surface of the lacquer layer or is integrated in the layers of the base material + solvent / water.
  • the base material + solvent / water is applied and then applied a thin layer of the concentrated color and optionally again a series of basecoat and paint.
  • FIG. 4 a process schematic is shown.
  • a layer of base material + solvent / water is provided for the painting device.
  • the component of concentrated color and / or metal pigment layer is mixed in a further step 42 to the base material + solvent / water and in step 43, the mixture is applied. For a uniformly colored coating is possible.
  • the first step is to apply a layer of base material + solvent / water followed by application of a thin layer of concentrated color and / or metal pigments, which may be repeated as desired.
  • the result is either a finished paint mixture that is homogeneously maintained throughout the paint layer, or extends only to a thin layer S.
  • color residues consisting of color pigments to a currently used color mixture in the finished paint possible.
  • black color pigments of one customer to the black color pigments of another customer, supplied by another paint manufacturer at least partially immiscible.
  • This material can be recycled, which would otherwise be disposed of.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Es wird ein Lackiersystem bestehend aus einer Bereitstellung (1) der Lackierfarben, aus mindestens einer Lackiervorrichtung (3) zur Lackierung eines Werkstücks (4), vorgeschlagen, wobei der von der Lackiervorrichtung (3) aufgebrachte Lack aus einem Basismaterial (B) aus einem Behälter (7) besteht, dem Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten aus Behältern (6, 6', ...) zumischbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine modulare Lackiereinheit zum Lackieren von Kunststoffbauteilen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Lackieren von Kunststoffbauteilen.
  • Stand der Technik
  • Neben der Form und der technischen Ausstattung ist eine makellose Lackierung ein wichtiger Aspekt beim Kauf eines Fahrzeugs. Die Lackierung soll makellos ein und muss vom Korrosionsschutz der Karosserie bis hin zum Schutz vor mechanischen und schädlichen Witterungseinflüssen viel leisten. Bei der Serienlackierung kommen verschiedene Technologien zum Einsatz, die in ihrem Zusammenspiel erst eine Autolackierung perfekt machen und dazu führen, dass die Karosserie optimal geschützt ist, glänzend aussieht und langfristig zum Werterhalt des Fahrzeugs beiträgt.
  • In der Regel besteht eine Autoserienlackierung heute aus vier Schichten, die in mehreren Arbeitsgängen mit unterschiedlichen Verfahren appliziert werden. Zuerst wird die entfettete und gereinigte Karosserie mittels eines elektrochemischen Lackiersystems bis in jeden Hohlraum hinein mit einem geschlossenen Lackfilm versehen. Diese kathodische Tauchlackierung, kurz KTL, ist die Basis für einen umfassenden Korrosionsschutz. Dabei wird die kathodische, das heißt negativ geladene Karosse durch einen wässrigen, leitfähigen Tauchlack gefahren, in dem die positiv geladenen Lackteilchen sich an die Karosse anheften und eine geschlossene und gleichmäßige Beschichtung bilden.
  • Dann folgt der Auftrag des so genannten Füllers, der gleich mehrere Aufgaben zu erfüllen hat. Neben dem Schutz vor Steinschlag gleicht er kleinere Unebenheiten auf der Oberfläche aus, füllt sie sozusagen auf. Zudem sorgt er dafür, dass der anschließende Decklack besser haften kann.
    Erst jetzt bekommt die Karosserie mit dem so genannten Basislack ihre Farbe. In den Automobilwerken spritzen Lackierroboter die komplette Karosserie in den jeweils aktuellen Farbtönen. Diese heute wasserbasierten Lacksysteme können Effektpigmente oder - wie im Falle einer Metallic-Lackierung - Aluminiumplättchen enthalten. Abschuss bildet das Aufspritzen eines farblosen Klarlacks. Der Klarlack hat die Funktion, die farbgebende Beschichtung vor äußeren Einflüssen, wie UV-Strahlung, organischen oder chemischen Verschmutzungen oder sonstigen Beschädigungen zu schützen.
    Mit diesen vier Schritten ist die Lackierung der Karosserie komplett. Erst dann werden außen und innen Zubehörteile wie Außenspiegel oder Stoßfänger montiert. Sie bestehen meist aus Kunststoff und werden getrennt lackiert. Trotz der unterschiedlichen Untergründe und Produktionsbedingungen müssen die Farbtöne exakt zu denen der Karosserie passen.
  • In Lackieranlagen für Kunststoffbauteile für die Automobilindustrie werden im Basislack vorgefertigt gemischte Lacke von Lackzulieferern verwendet, wobei die Lacke nach Vorgaben der Lackieranlage sowie der Vorgabe des Rohstoffherstellers und des Endkunden beim Hersteller gemischt werden. Die Abstimmung bei neuen Serienanläufen wird direkt nach Farbmustervorgaben und Lackieranlagenanforderungen ausgeführt und wird dadurch sehr aufwendig und kostenintensiv, da jeweils nur verhältnismäßig kleine Batchfertigungen durchgeführt werden und eine große Palette an Farben vorbereitet und bevorratet werden muss.
  • Das führt bei einer Batchfertigung von Klein-/ und Kleinstmengen zu sehr großer Lagerhaltung von unterschiedlich kleinen Behältern mit unterschiedlichen Lacken. Die Lacke liegen als fertige Mischungen vor und es besteht keine Möglichkeit der Anpassung nach Erhalt des freigeprüften Farbmusters und keine Möglichkeiten der Nachbesserung bei kleinsten Abweichungen im Farbton. Für den Zulieferer der Kunststoffteile, die lackiert geliefert werden sollen, besteht somit das Problem, dass er alle Farben aller Kunden bevorraten und bei Problemen immer an den Lacklieferanten herantreten muss.
    Aus der DE102008053178A1 ist ein Verfahren zur Beschichtung bekannt, bei dem Grundfarben im Sprühnebel bzw. auf der lackierten Fläche zum Endresultat gemischt werden sollen. Allerdings werden dazu Farbzubereitungen verwendet, die bereits fertig vorgemischt sind. Die Farbzusammenmischung aus den Grundfarben ist dabei nicht einfach und wird in der Praxis so nicht eingesetzt.
  • Es ist daher Aufgabe Erfindung eine kostengünstige Lackierung von Kunststoffkomponenten mit flexibleren Einstell- und Eingriffsmöglichkeiten im Bereich Lackverarbeitung, sowie des Farbtons der Lackiermaterialien zu erhalten.
  • Die Erfindung verfolgt die Idee der selbstverantwortlichen Mischung und Konfektionierung unterschiedlicher Komponenten in-situ bei der Lackieranlage zu einer fertigen Lackmischung und deren Einsatz.
  • Gelöst wird die Aufgabe mit einer modulare Lackiereinheit mit mindestens einem Modul als Lackiermodul zur Lackierung mindestens eines Werkstücks aus Kunststoff, und einem Mischer, wobei mindestens ein Modul für die Zubereitung der Lacke für die Lackierung in der Lackiereinheit vorhanden ist, wobei der aufzubringende Fertiglack aus einem Basismaterial aus nichtflüchtigen Komponenten aus einem ersten Behälter gemischt wird, dem im Modul für die Zubereitung der Lacke Lösungsmittel oder Wasser aus einem zweiten Behälter und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten aus dritten Behältern zumischbar sind.
  • Dabei ist es von Vorteil, dass der Fertiglack auf Basismaterial basiert, welches sehr günstig hergestellt werden kann und transportgünstig ein kleines Volumen aufweist und die weiteren Eigenschaften, zum Beispiel der finale Farbton erst zugemischt werden und so erst vor Ort vom Lackierer selbst abgestimmt werden. Auch durch das späte Zumischen des Lösungsmittels oder des Wassers die Handhabung des Material vereinfacht und vor allem bei der Verwendung von Wasser das Transportvolumen insgesamt reduziert.
  • Vorteilhafterweise besteht der Fertiglack aus Basismaterial aus dem ersten Behälter (8) sowie Lösungsmittel oder Wasser (L) aus dem zweiten Behälter (9) in einem Volumenmengenanteil von mindestens 80% .Somit kann ein sehr günstiges Basismaterial vom Lackhersteller eingesetzt werden, welches über verschiedene Farbtöne oder Eigenschaften des Fertiglacks hinweg gleich sein kann und die finale Endabstimmung dann über eine Zumischung von Lösungsmittel oder Wasser und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten in der Lackiereinheit erreicht wird.
    Hierdurch ergeben sich mehrere Vorteile, die vor allem in einer Kostenoptimierung liegen, aber auch in Verarbeitungsvorteile, da dadurch Eingriffsmöglichkeiten des Verarbeiters an der Lackieranlage selbst ausgedehnt werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn der Mischer auf den ersten Behälter für Basismaterial, auf zweite Behälter mit Lösungsmittel oder Wasser und die jeweiligen dritten Behälter für konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten (P) zugreift.
  • Vorteilhafterweise steht der Mischer mit der Lackiervorrichtung in Verbindung, wobei es auch möglich ist, dass der Mischer in der Lackiervorrichtung integriert ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lackierung von Kunststoffbauteilen mit einer modularen Lackiereinheit sieht vor, dass der verwendete Fertiglack aus einem Basismaterial, Lösungsmittel oder Wasser und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten in situ in der Lackiereinheit gemischt wird.
  • Es ist dabei vorteilhaft, dass der Fertiglack in einem Mischer im Modul für die Zubereitung der Lacke gemischt wird und als Fertiglack zur Lackiereinheit transportiert wird.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass der Lack in einem Mischer in der Lackiereinheit gemischt wird.
    Auch ohne vorgeschalteten Mischer ist es von Vorteil, wenn der Fertiglack im Sprühnebel der Lackiereinheit gemischt wird, indem die Komponenten gleichzeitig im richtigen Mischungsverhältnis zu mindestens einem Sprühkopf zugeführt werden. Dabei ist der Sprühnebel als Mischer zu betrachten.
  • Das Verfahren hat den weiteren Vorteil, dass der Lack nicht vorgemischt wird, sondern die Komponenten nacheinander in der richtigen Auftragungszeit aufgebracht werden.
    Je nach Lackieranlagenkonzept kann auch ohne wirkliches Mischen der Auftrag der unterschiedlichen Komponenten erfolgen. Dabei findet eine Art Vorlackierung mit den ersten Robotern bzw. Lackierelementen von dem günstigen Basislack statt und die finale Farbton- Einstellung erfolgt am Ende durch das Aufbringen des Konzentrats.
  • Dunkle Farbtöne und mehrschichtige Lacke und Metallicapplikationen können so kostengünstiger hergestellt werden. Bei Metallic-Lacken kann z.B. eine Vorlackierung ohne die Aluminium- oder Metallflocken erfolgen und die kostenintensive Komponente der Metallic-Lacke wird nur noch als geringe, dünne Schicht auf dem Basislack aufgetragen.
    Bei den Lacken handelt es sich um rein durch Verdampfung aushärtende Lacke, also Einkomponentensysteme, keine Zweikomponentensysteme mit chemischer Reaktionshärtung.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
    • Fig. 1 zeigt eine Lackieranlage schematisch im Stand der Technik.
    • Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der Lackiereinheit
    • Fig. 4 zeigt einen schematischen Verfahrensablauf.
    • Fig. 5 zeigt die Verteilung der Farbpigmente in der Lackschicht exemplarisch.
  • In Figur 1 ist eine konventionelle Lackieranlage dargestellt, wie sie um Beispiel für das Lackieren von Außenbauteilen im Automobilbau verwendet wird. Dabei ist es zunächst gleichgültig, ob Metallbauteile oder Bauteile aus Kunststoff lackiert werden. Die Lackieranlage hat dabei ein Lackiermodul und besteht hauptsächlich aus einer Lackiervorrichtung 11, die mit einem Roboter oder auch einer festangebrachten Einrichtung Lackiernebel 10 über ein Werkstück 4 versprühen kann. Die Lackiervorrichtung 11 ist dabei eine Sprühpistole an einem Roboterarm oder ein Sprühkopf einer Lackierbrücke. Natürlich ist ein Modul nur beispielhaft dargestellt. Es kann parallel oder nacheinander eine Vielzahl an Lackiermodulen eingesetzt sein.
  • Der Lack, den die Sprühpistole oder die Lackierbrücke versprüht, wird über einen Behälter für Lacke 5 bezogen. Diese Behälter beinhalten Fertiglacke, die beim Lackhersteller fertig gemischt geliefert werden.
    Die Lackiervorrichtung kann mit allen Behältern für den zu verwendeten Lack 5 verbunden werden. Werden also beispielweise Stoßfänger lackiert, werden die jeweiligen Farben aus den jeweiligen Behältern verwendet und nach jeweils einer Gruppe oder auch einzelnen Werkstücken getauscht.
  • Die Lacke sind dabei fertig gemischt vom Hersteller zur Verfügung gestellt. Dadurch entstehen große Volumen an bevorrateten Fertiglacken, da jeder Kunde ein eignes Rot, ein eigenes Schwarz etc fordert.
  • In Figur 2 ist eine erste Variante der erfindungsgemäßen Lösung zu sehen. Anstatt die Lacke als fertige Mischung zu verwenden, wird in einem Modul für die Zubereitung de Lacke 2 ein Mischer 8 eingesetzt. Dieser Mischer 8 ist mit einem Behälter 7 für ein Basismaterial B sowie mit einem Behälter 9 für Lösungsmittel oder Wasser verbunden und weist auch Verbindungen zu Behältern 6, 6', 6", 6"'... mit konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten auf.
  • Ein Lack besteht aus flüchtigen Lösemitteln und nichtflüchtigen Bestandteilen. Das Lösemittel als der flüchtige Bestandteil verdampft während des Trocknungsprozesses, die nichtflüchtigen Bestandteile haften dabei als glatter Film auf dem lackierten Objekt. Die nicht flüchtigen Komponenten sind Bindemittel, Pigmente, Öle, Harze, Füllstoffe und Additive. Das Bindemittel sorgt für eine gute, gleichförmige Suspension mit Pigmenten und Lösemittel im Lack, ist für einen optimalen Trocknungsprozess und für den Glanz nach der Trocknung verantwortlich. Wesentliche Basis eines Lackes ist das Bindemittel und Lösemittel. Pigmente sind keine notwendigen Bestandteile eines Lackes.
  • Für ein Fahrzeug wird um die 15 kg Farbe als Nassgewicht verwendet, was in circa 5 kg Trockengewicht resultiert. Man erkennt den hohen Anteil an Lösungsmittel in Fertiglacken. Durch die Trennung der Bestandteile in nichtflüchtige Bestandteile und Lösungsmittel/Wasser und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten wird die Handhabung, der Transport, und die Mischmöglichkeiten der Lackieranlage optimiert.
    Das Basismaterial im ersten Behälter 7 besteht hauptsächlich aus den nichtflüchtigen Bestandteilen ohne konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten, wobei ein geringer Prozentsatz Lösungsmittel für die weitere Verarbeitung des Basismaterials sinnvoll ist.
    Im dritten Behälter 9 befindet sich das jeweilige Lösungsmittel, wir eine wasserbasierte Lackmischung verwendet, ist der Behälter 3 auch als Wasseranschluss zu betrachten. In diesem Fall ist die Handhabung des Basismaterials noch effizienter, da kein Lösungsmittel mehr transportiert werden muss.
  • Die zweiten Behälter 6...enthalten Farben mit einer hohen Farbpigmentdichte oder auch Metallpartikeln, wie man sie für Metallic-Lackierungen benötigt. Im Mischer 8 werden die Komponenten, das Basismaterial, Lösungsmittel oder Wasser und die konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten vermischt, um das gewünschte Lack-Resultat als Fertiglack zu erhalten.
  • Dabei ist ein Mischungsverhältnis von in etwa 80% Basismaterial + Lösungsmittel/Wasser mit 20% konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten von Vorteil. Natürlich möchte man möglich viel Basismaterial + Lösungsmittel, das kostengünstiger ist als die Farbpigmente, heranziehen. Es muss aber immer noch möglich sein, ausreichend Farb-und/oder Metallpartikel dazu zu mischen, um den geeigneten Farbeindruck für die gesamte Farbpalette, die angeboten werden soll, zu erzielen.
  • Optimal ist ein Bereich von 10-20% Basismaterial, 60-70% Lösungsmittel/Wasser, 10-30 % konzentrierten Farb- und/oder Metallpigmente.
  • Der im Mischer 8 vorgemischte Fertiglack wird der Lackiervorrichtung 11 zugeführt und auf das Werkstück 4 aufgebracht.
  • Alternativ zu einer solchen Anordnung ist es auch möglich, die Mischfunktion als Mischer 8 direkt in der Lackiervorrichtung 11, nahe oder direkt im Sprühkopf unterzubringen, was in Figur 3 dargestellt ist.
  • In einer Fortführung dieses Ansatzes werden die drei Komponenten ohne separaten Mischer direkt im Sprühnebel 10 gemischt, was durch geeignetes Design der Düsen möglich ist. Damit fungiert der Sprühnebel selbst als Mischer.
  • Die bisher beschriebenen Anlagen und Verfahren mischen Basismaterial+ Lösungsmittel/Wasser und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten nahezu homogen über die Dicke d der Lackschicht, wie in der gestrichelten Linie der Figur 5 dargestellt. Figur 5 zeigt die Verteilung V der Farbpigmente über der Dicke d der Lackschicht.
  • Eine weitere Ausführungsform verwendet keine gleichmäßige Mischung der drei Komponenten in der Lackschicht, sondern baut die Lackschicht aus einer Mischung Basismaterial+ Lösungsmittel/Wasser mit mindestens einer dünnen konzentrierten Farb- und/oder Metallpigmentschicht auf. Diese Farbschicht kann an der Oberfläche der Lackschicht liegen oder ist in den Schichten des Basismaterials + Lösungsmittel/Wasser integriert.
  • Dazu wird zuerst das Basismaterial + Lösungsmittel/Wasser aufgetragen und dann eine dünne Schicht der konzentrierten Farbe und gegebenenfalls nochmals eine Folge aus Basislack und Farbe aufgetragen.
  • In Figur 4 ist ein Verfahrensschema dargestellt. In einem ersten Schritt 41 wird eine Schicht aus Basismaterial + Lösungsmittel/Wasser für die Lackiervorrichtung zur Verfügung gestellt. Die Komponente aus konzentrierten Farb- und/oder Metallpigmentschicht wird in einem weiteren Schritt 42 zu dem Basismaterial + Lösungsmittel/Wasser zugemischt und im Schritt 43 wird die Mischung aufgebracht. Damit ist eine gleichmäßig farbige Beschichtung möglich.
  • Alternativ dazu ist der erste Schritt das Aufbringen eine Schicht aus Basismaterial + Lösungsmittel/Wasser, anschließend das Aufbringen einer dünnen Schicht auskonzentrierten Farb- und/oder Metallpigmenten, was beliebig wiederholt werden kann.
  • Das Ergebnis ist entweder eine Fertiglack-Mischung, die homogen durch die gesamte Lackschicht aufrechterhalten wird, oder sich nur auf eine dünne Schicht S erstreckt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Zumischung von Farbresten, bestehend aus Farbpigmenten zu einer aktuell gebrauchten Farbmischung im fertiglack möglich. Damit sind z.B. schwarze Farbpigmente des einen Kunden, zu den schwarzen Farbpigmenten eines anderen Kunden, geliefert von einem anderen Lackhersteller wenigstens teilweise zumischbar.
  • Damit kann Material recycelt werden, das ansonsten entsorgt werden müsste.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Modulare Lackiereinheit
    2
    Modul für die Zubereitung der Lacke
    3
    Lackiermodul
    4
    Werkstück
    5
    Behälter Lacke
    6
    dritter Behälter Konzentrate
    7
    zweiter Behälter Basismaterial
    8
    Farbmischer
    9
    zweiter Behälter Lösungsmittel
    10
    Lackiernebel
    11
    Lackiervorrichtung
    41- 43
    Verfahrensschritte
    d
    Dicke
    V
    Verteilung
    S
    Schicht
    B
    Basismaterial
    L
    Lösungsmittel/Wasser
    P
    konzentrierten Farb- und/oder Metallpigmente

Claims (13)

  1. Modulare Lackiereinheit (1) mit mindestens einem Modul als Lackiermodul (3) zur Lackierung mindestens eines Werkstücks (4) aus Kunststoff, und einem Mischer (8), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (2) für die Zubereitung der Einkomponenten-Lacke für die Lackierung in der Lackiereinheit (1) vorhanden ist, wobei der aufzubringende Fertiglack aus einem Basismaterial (B) aus nichtflüchtigen Komponenten aus einem ersten Behälter (7) gemischt wird, dem im Modul (2) für die Zubereitung der Lacke Lösungsmittel oder Wasser (L) aus einem zweiten Behälter (9) und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten (P) aus dritten Behältern (6, 6', 6"...) zumischbar sind.
  2. Modulare Lackiereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aufzubringende Fertiglack in einem Mischer (8) aus Basismaterial (B) mit Lösungsmittel oder Wasser (L) aus einem zweiten Behälter (9) und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten (P) aus dritten Behältern (6, 6', 6"...) gemischt ist.
  3. Modulare Lackiereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial B aus dem ersten Behälter (8) sowie Lösungsmittel oder Wasser (L) aus dem zweiten Behälter (9) in einem Volumenmengenanteil von mindestens 80% im aufgetragenen Fertiglack vorhanden ist.
  4. Modulare Lackiereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 10-20% Basismaterial, 60-70% Lösungsmittel/Wasser, 10-30 % konzentrierten Farb- und/oder Metallpigmente im aufgetragenen Fertiglack vorhanden ist.
  5. Modulare Lackiereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (8) auf den ersten Behälter für Basismaterial (7), auf zweite Behälter mit Lösungsmittel oder Wasser und die jeweiligen dritten Behälter (6) für konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten (P) zugreift.
  6. Modulare Lackiereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (8) mit der Lackiervorrichtung (11) in Verbindung steht.
  7. Modulare Lackiereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (8) in der Lackiervorrichtung (11) integriert realisiert ist.
  8. Verfahren zur Lackierung von Kunststoffbauteilen mit einer modulare Lackiereinheit nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Fertiglack aus einem Basismaterial, Lösungsmittel oder Wasser und konzentrierte Farbpigmenten und /oder Effektpigmenten (P) in situ in der Lackiereinheit gemischt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Lack in einem Mischer (8) im Modul (2) für die Zubereitung der Lacke gemischt wird und als Fertiglack zur Lackiereinheit (11) transportiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Lack in einem Mischer (8) in der Lackiereinheit (11) gemischt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Fertiglack im Sprühnebel (10) der Lackiereinheit (11) gemischt wird, indem die Komponenten gleichzeitig im richtigen Mischungsverhältnis zu mindestens einem Sprühkopf zugeführt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Fertiglacks Farbreste aus einzelnen dritten Behältern in geringen Anteilen zur Verwertung zugemischt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Fertiglack mit der Lackiereinheit (11) gemischt wird, indem die Komponenten zeitlich gestaffelt im richtigen Mischungsverhältnis zu mindestens einem Sprühkopf zugeführt werden.
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