DE102009020264A1

DE102009020264A1 - Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche eines Bauteils

Info

Publication number: DE102009020264A1
Application number: DE200910020264
Authority: DE
Inventors: Marcel Dr. Sommer; Dragan Dr. Griebel
Original assignee: Huntsman Advanced Materials Switzerland GmbH; Rehau AG and Co
Current assignee: Resrg Automotive Se & Co Kg De
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2029-05-08
Also published as: DE102009020264B4; WO2010127738A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche eines Bauteils, wobei die Oberfläche wenigstens einen zu lackierenden Lackierbereich und wenigstens einen nicht zu lackierenden Maskierbereich aufweist. Um ein Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche wenigstens eines Bauteils anzugeben, mit dem gegenüber bekannten Lösungen eine präzise Maskierung der Maskierbereiche der Oberfläche eines Bauteils auf praktische Weise und ohne großen Aufwand möglich ist, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte: a) Beaufschlagen des Maskierbereichs mit einem kohäsiven, polymeren Material in feiner Verteilung, um einen zusammenhängenden Polymerfilm zu bilden; b) Lackieren des Lackierbereichs und c) Entfernen des Polymerfilms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche eines Bauteils, wobei die Oberfläche wenigstens einen zu lackierenden Lackierbereich und wenigstens einen nicht zu lackierenden Maskierbereich aufweist.
Der Lackierbereich wird als solcher bezeichnet, weil bestimmungsgemäß Lack dort aufgetragen wird. Der Maskierbereich wird als solcher bezeichnet, weil bestimmungsgemäß eine Maskierung bzw. kein Lack während der Applikation dort aufgetragen wird.
Bestimmte Funktionsflächen der Oberfläche von Bauteilen, insbesondere von Kunststoffbauteilen, müssen in herkömmlichen Verfahren durch Aufbringen eines Maskierbands, meist in Form einer speziellen Klebefolie, abgedeckt werden. Hintergrund ist die notwendige Abdeckung bzw. Maskierung dieser Flächen während eines Lackierprozesses, damit sich in diesen Bereichen bzw. auf diesen Flächen später kein Lackfilm oder Sprühnebel befindet. Im Anschluss an den Lackierprozess erfolgt in der Regel die Entfernung des vorzugsweise in Form der Klebefolie ausgebildeten Maskierbands. Anschließend erfolgt die weitere Bearbeitung dieser betroffenen Flächen durch verschiedene Konfektionsarbeitsgänge (z. B. Verschweißen oder Verkleben mit anderen Teilen). Der Schutz dieser Flächen bzw. Bereiche ist zwingend notwendig zur Sicherstellung der Funktion der nachfolgenden Arbeitsgänge.
Dieses bekannte Maskierungsverfahren erfordert insbesondere im Hinblick auf die Lackierung einer großen Anzahl von Bauteilen, wie insbesondere von Kunststoffstoßfängern für Kraftfahrzeuge, einen hohen Personalaufwand bzw. hohe Anschaffungskosten für geeignete Automatisierungslösungen. Ferner ergibt sich infolge der Geometrie des Bauteils bzw. der bauteilabhängigen abzuklebenden Konturen, wie etwa in Form von engen Radien, meist die Notwendigkeit der Stückelung des aufzubringenden Maskierbandes, einhergehend mit dem nachteiligen Umstand, dass in den Bereichen der Stückelung ein erwünschter Überlappungseffekt beim Abziehen versagt und zusätzlichen Aufwand erfordert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche wenigstens eines Bauteils anzugeben, mit dem gegenüber bekannten Lösungen eine präzise Maskierung der Maskierbereiche der Oberfläche eines Bauteils auf praktische Weise und ohne großen Aufwand möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche eines Bauteils gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche eines Bauteils, die wenigstens einen zu lackierenden Lackierbereich und wenigstens einen nicht zu lackierenden Maskierbereich aufweist, umfasst die Schritte:

a) Beaufschlagen des Maskierbereichs mit einem kohäsiven, polymeren Material in feiner Verteilung, um einen zusammenhängenden Polymerfilm zu bilden;
b) Lackieren des Lackierbereichs; und
c) Entfernen des Polymerfilms.

Der Schritt c) wird vorzugsweise erst nach dem vollständigen Aushärten des Lacks ausgeführt.
Die Formulierung „nicht zu lackierender Maskierbereich” stellt auf den Zustand nach der Maskierung ab. Gleichwohl kann das Bauteil im Maskierbereich bereits vor dem Auftragen der Maskierung eine Vorlackierung bzw. Kontrastlackierung aufweisen, so dass die Maskierung eine vorab lackierte Fläche schützt, bspw. gegen Überlackierung oder gegen die thermische Belastung eines Lacktrockenofens. Unter der Formulierung „Beaufschlagen des Maskierbereichs mit einem kohäsiven, polymeren Material in feiner Verteilung” ist ein Auftrag des polymeren Materials in diskreter bzw. trennbarer Form zu verstehen, ganz gleich ob in festem oder flüssigem Zustand, ob in der Form von Tröpfchen, Feststoffpartikeln oder dergleichen, ob durch Aufrakeln, Aufstreichen, Aufsprühen oder dergleichen. Das polymere Material kann per Hand oder mittels einer automatisierten Aufbringvorrichtung auf den Maskierbereich aufgebracht werden. Das Auftragen des polymeren Materials in feiner Verteilung erlaubt im Unterschied zu einem Maskierband eine konturgerechte Maskierung. Aufgrund der kohäsiven Eigenschaften kann sich das in feiner Verteilung aufgetragene, polymere Material zu einem zusammenhängenden, einstückigen und deckenden Polymerfilm verbinden, vorzugsweise unter Ausbildung von chemischen Bindungen, um den Maskierbereich zu verdecken und einen Lackauftrag im Maskierbereich zu verhindern. Der Polymerfilm ist vorzugsweise dazu ausgebildet, rückstandsfrei von der Oberfläche des Bauteils entfernt zu werden. Der Polymerfilm kann dann rückstandsfrei und im wesentlichen in einem einzelnen Stück von der Oberfläche des Bauteils, vorzugsweise manuell, entfernt oder abgezogen werden. Erfindungsgemäß kann die Oberfläche vorzugsweise mehrere Lackierbereiche aufweisen, welche einzeln nacheinander oder gleichzeitig lackiert werden.
Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn das polymere Material in flüssigem Zustand auf den Maskierbereich aufgetragen wird. Der flüssige Aggregatzustand ist durch eine hohe Volumenbeständigkeit und geringe Formbeständigkeit gekennzeichnet, so dass die Form des polymeren Materials im Unterschied zu festen Stoffen durch kleine Kräfte, die insbesondere auch manuell aufgebracht werden können, veränderbar ist. Insofern umfasst die Bezeichnung „flüssig” insbesondere auch eine viskose, z. B. gelartige Konsistenz des polymeren Materials. Erfindungsgemäß kann das flüssige polymere Material daher in praktischer Weise auf den Maskierbereich aufgebracht werden, wie beispielsweise durch Aufrakeln, Aufstreichen, Beschichten oder dergleichen, was, vorzugsweise in Abhängigkeit vom Standort der vorzunehmenden Lackierung bzw. der Stückzahl der zu lackierenden Bauteile, manuell oder bevorzugt automatisiert erfolgen kann. Bevorzugt weist das polymere Material hierbei eine dynamische Viskosität auf, die bei gleicher Temperatur größer ist als die Viskosität von Wasser (Wasser weist bei Normaldruck und einer Temperatur von 20°C eine dynamische Viskosität von ca. 1 mPa s auf), um ein Abfließen des bereits auf den Maskierbereich aufgebrachten polymeren Materials zu vermeiden. Vorzugsweise weist das polymere Material bei einer Temperatur von 20°C, und vorzugsweise bei Normaldruck, eine dynamische Viskosität auf, die größer ist als 100 mPa·s, vorzugsweise 10000 mPa s. Bei einer dynamischen Viskosität oberhalb von 10000 mPa·s, die in etwa der dynamischen Viskosität von Honig bei einer Temperatur von 20°C entspricht, fließt das bereits aufgebrachte polymere Material infolge möglicher an der Oberfläche des Bauteils ausgebildeten Neigungen nur sehr langsam ab, so dass während üblicher Lackierzeiten praktisch eine gleichbleibende Form des auf die Oberfläche aufgebrachten polymeren Materials erfindungsgemäß bereitgestellt wird. Besonders bevorzugt wird ein polymeres Material, das beim Mischen, d. h. unter Scherung, eine geringere Viskosität als 20 Pa·s, vorzugsweise sogar kleiner 10 Pa·s, aufweist. Mit dem Nachlassen der Scherkräfte bildet das Material eine sehr hohe Viskosität aus, so dass insgesamt das Verhalten als thixotrop bezeichnet werden kann und es auch an vertikalen Flächen nicht abläuft und in der applizierten Form stabil bleibt.
Es kann sich als nützlich erweisen, wenn das polymere Material als Spray auf den Maskierbereich aufgetragen wird. Das Auftragen als Spray erlaubt einen besonders konturnahen Auftrag in schwer zugänglichen, gekrümmten Maskierbereichen. Das polymere Material wird bevorzugt mittels einer automatisierten Sprühvorrichtung auf den Maskierbereich aufgesprüht. Die automatisierte Sprühvorrichtung ist bevorzugt an einem Industrieroboter angebracht und weist bevorzugt eine automatisierte Dosiereinrichtung auf. Mittels dieser prakti schen Weiterbildung, bei der ein Aufbringen des polymeren Materials durch Aufsprühen erfolgt, kann erfindungsgemäß eine Automatisierungslösung bereitgestellt werden, welche die Einbeziehung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einen automatisierten Lackierprozess ermöglicht.
Es kann sich insgesamt als praktisch erweisen, wenn das polymere Material als Pulver auf den Maskierbereich aufgetragen wird. Dazu kann es sich als hilfreich erweisen, wenn das Bauteil elektrostatisch aufgeladen wird. Dadurch kann verhindert werden, dass das polymere Material nach dem Auftragen zerfließt.
Es kann sich als günstig erweisen, wenn das polymere Material thixotrope Eigenschaften aufweist. Der Begriff der Thixotropie bezeichnet die Eigenschaft eines Nicht-Newtonschen Fluids, bei einer konstanten Scherung über eine Zeitachse die Viskosität abzubauen. Nach Aussetzung der Scherbeanspruchung wird die Ausgangsviskosität wieder aufgebaut. So kann das polymere Material derart eingestellt werden, um sich aufgrund seiner thixotropen Eigenschaften nach dem Auftragen auf den Maskierbereich zu verfestigen. So ist ein konturgerechter Auftrag des polymeren Materials möglich, ohne dass das aufgetragene polymere Material nach dem Auftragen zerfließt.
Es kann hilfreich sein, wenn das polymere Material in einer Stärke von 50 bis 500 μm, vorzugsweise 100 bis 300 μm, bevorzugt 200 μm, aufgetragen wird. In dieser Stärke bzw. Dicke kann das polymere Material bzw. der daraus gebildete Polymerfilm den während des Lackiervorgangs einwirkenden Belastungen standhalten. Zudem ist die innere Festigkeit des Polymerfilms ausreichend hoch, so dass der Polymerfilm rückstandsfrei entfernt bzw. abgezogen werden kann. Die erforderliche Stärke bzw. Dicke des Polymerfilms kann in Abhängigkeit des gewählten polymeren Materials variieren.
Es kann von Vorteil sein, wenn das polymere Material auf Kunststoff, vorzugsweise auf Polypropylen, klebefähig ist. Dadurch können Spritzgussbauteile aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, leicht und effizient maskiert werden.
Ein vorteilhaftes Verfahren umfasst das Einstellen bzw. Verändern der kohäsiven und/oder der adhäsiven Eigenschaften des Polymerfilms, so dass die Kohäsionskräfte des Polymerfilms größer sind als die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich. So kann die erfindungsgemäße Ausbildung des Polymerfilms, mit der eine rückstandsfreie Entfernung von der Oberfläche des Bauteils möglich ist, bereitgestellt werden. In Schritt (a) werden möglichst kleine Kohäsionskräfte des polymeren Materials bevorzugt, so dass das polymere Material in feiner Verteilung möglichst konturgerecht aufgetragen werden kann. Die Adhäsionskräfte sollen so groß sein, dass das aufgetragene polymere Material im Maskierbereich haftet und nicht abfließt. Vor bzw. während des Schrittes (b) werden Kohäsionskräfte und Adhäsionskräfte bevorzugt, so dass der Polymerfilm z. B. während eines Waschvorgangs des Bauteils („power-wash”), in welchem das Bauteil mit einem Wasserdruck von ca. 80 bar beaufschlagt wird, nicht beschädigt wird und sich nicht ablöst. Nach Schritt (b) sollen die Adhäsionskräfte entsprechend klein sein, so dass sich der Polymerfilm in einem Stück rückstandsfrei und ohne großen Kraftaufwand ablösen lässt.
Es kann nützlich sein, wenn die kohäsiven und/oder die adhäsiven Eigenschaften des Polymerfilms durch Energiebeaufschlagung des Polymerfilms eingestellt werden. Die kohäsiven und/oder die adhäsiven Eigenschaften des Polymerfilms werden u. a. durch die chemischen Bindungen beeinflusst. Die chemischen Bindungen des Polymerfilms können wiederum beispielsweise über die Energiezufuhr, z. B. Bestrahlung, beeinflusst werden. Beispielsweise hat die Temperatur einen Einfluss auf die chemischen Bindungen des Polymerfilms, z. B. bei der Vernetzung.
Es kann sich als praktisch erweisen, wenn der Polymerfilm gehärtet wird. Als Härtung des Polymerfilms wird in diesem Zusammenhang ein Anstieg der Viskosität des Polymerfilms verstanden. Dabei ändern sich die Kohäsionskräfte des Polymerfilms und die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich. Durch das Aushärten des Polymerfilms steigen die Kohäsionskräfte des Polymerfilms und sinken die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich. Durch Energiebeaufschlagung des Polymerfilms kann der Härtezyklus auf den Lackierzyklus abgestimmt werden.
Es kann hilfreich sein, wenn der Polymerfilm chemisch vernetzt wird. Durch die Vernetzung lassen sich die Kohäsionskräfte des Polymerfilms und die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich gegensätzlich beeinflussen. Mit steigendem Vernetzungsgrad steigen die Kohäsionskräfte des Polymerfilms und sinken die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich. Bei der Vernetzung verfestigt sich das polymere Material und schrumpft geringfügig.
Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn ein Vernetzungsgrad des Polymerfilms am Ende des Lackiervorgangs über 75%, vorzugsweise über 90%, beträgt. Bei diesem Vernetzungs grad sind die Adhäsionskräfte entsprechend klein, so dass sich der Polymerfilm in einem Stück rückstandsfrei und ohne großen Kraftaufwand ablösen lässt.
Es kann nützlich sein, wenn die Vernetzungsgeschwindigkeit durch Energiebeaufschlagung des Polymerfilms gesteuert wird. Dadurch kann der Vernetzungszyklus auf den Lackierzyklus abgestimmt werden.
Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines polymeren Materials zur Maskierung einer Oberfläche eines Bauteils in einem Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungen, wobei dass das polymere Material ein vorzugsweise flüssiger Klebstoff ist, der bevorzugt Polyol und Isocyanat enthält. Bei dem eingesetzten Material werden vorzugsweise Komponenten der allgemeinen Polyurethanchemie verwendet, wobei mindestens eine Komponente, Polyol oder Isocyanat, mit einem Füllstoff ausgebildet ist, der dem polymeren Material insgesamt thixotrope Eigenschaften verleiht. Die bevorzugten Eigenschaften werden besonders gut mit einem zweikomponentigen Polyurethanklebstoff erreicht.
In einer bevorzugten Ausführung ist das polymere Material zur Maskierung einer Oberfläche des Bauteils ein Material, das unter dem Handelsnamen Araldit 2027 verfügbar ist. Araldit 2027 umfasst die Komponenten XD 4712 (A) und XD 4713 (B), wobei XD 4712 (A) die Isocyanatkomponente und XD 4713 (B) die Polyolkomponente darstellt. Die Komponenten XD 4712 (A) und XD 4713 (B) werden vorzugsweise in einem Verhältnis von 9.7 zu 10 gemischt und liegen als Pasten mit thixotropen Eigenschaften vor. Die Viskosität beträgt zwischen 19 000 bis 35 000 mPa·s.
Die Komponente A, enthaltend Isocyanat (XD 4712), umfasst vorzugsweise ca. 55 bis 65 Gew.-% modifiziertes Diphenylmethandiisocyanat (MDI), ca. 33 bis 44 Gew.-% anorganische Füllstoffe wie Karbonate, Wollastonit oder Kieselsäure, und ca. 0,5 bis 2 Gew.-% Wasser absorbierende Additive.
Die Komponente B, enthaltend Polyol (XD 4713), umfasst vorzugsweise insgesamt ca. 30 bis 35 Gew.-% Castor Öl, ca. 9 bis 13 Gew.-% Polyole wie Polyetherpolyole oder aliphatische Polyole, ca. 48 bis 61 Gew.-% anorganische Füllstoffe wie Karbonate, Wollastonit oder Kieselsäure, ca. 2 bis 4 Gew.-% Wasser absorbierende Additive, ca. 0,2 bis 1 Gew.-% Haftvermittler (auf Silanbasis), ca. 0,01 bis 0,03 Gew.-% Katalysatoren wie z. B. Stannate oder Lithiumchlorid (LiCl), und geringere Bestandteile (ca. 0,1 bis 0,2 Gew.-%) an weiteren Additiven.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Lackierung von großvolumigen Kunststoffbauteilen, wie Spoiler, Stoßfänger oder Radlaufblenden geeignet. Es zeichnet sich dadurch aus, dass insbesondere durch ein Aufbringen, Aufrakeln oder Aufstreichen des polymeren Materials eine praktisch vollständig konturunabhängige Maskierung von Maskierbereichen möglich ist, wobei insbesondere auch enge Radien an dem Kunststoffbauteil problemlos maskiert werden können. Daher ist auch die Ausbildung eines durchgehenden, einstückigen Polymerfilms in stark gekrümmten Bereichen möglich. Dadurch ergeben sich Vorteile beim Abziehen nach der Lackierung, da sich der Polymerfilm in einem Stück entfernen lässt. Der technische und personelle Aufwand bei der Aufbringung ist reduziert. Da das bisher verwendete Maskierband nur in kleinen Rollen mit kurzen Lauflängen angeboten wird, ergeben sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile, umfassend den Wegfall von Materialresten auf den Rollen, den Wegfall von Störzeiten bzw. Brachzeiten für Rollenwechsel und den Wegfall von eventuellen Abhängigkeiten zum Recycling des Materials.
Der Maskierbereich kann jede beliebige Geometrie aufweisen. Wird ein polymeres Material mit thixotropen Eigenschaften verwendet, kann der Maskierbereich auch „über Kopf' liegen, da das polymere Material aufgrund der thixotropen Eigenschaften nicht abtropft. Der Maskierbereich kann beispielsweise bandförmig ausgebildet sein, um beispielsweise unlackierte Flächen zur Verklebung oder Verschweißung des Bauteils mit weiteren Bauteilen bereitzustellen. Typische Breiten des Maskierbereichs können zwischen 20 mm und 30 mm liegen. Insbesondere kann die Oberfläche des Bauteils eine Vielzahl von Maskierbereichen aufweisen, wobei die Maskierbereiche gemäß einem vorgegebenen Muster relativ zueinander angeordnet sein können. Jeder Maskierbereich der Vielzahl von Maskierbereichen kann beispielsweise auch bandförmig ausgebildet sein, wobei die Maskierbereiche strichlinienförmig hintereinander angeordnet und durch Lackierbereiche voneinander beabstandet sein können. Die einzelnen Maskierbereiche können auch punktförmig, kreisförmig oder ovalförmig ausgebildet sein, wobei die einzelnen Maskierbereiche geradlinig oder entlang einer gekrümmten Linie hintereinander angeordnet sein können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kunststoffbauteils in Form eines Spoilers für Kraftfahrzeuge, zusammen mit einer schematischen Darstellung einer an einem Industrieroboter angebrachten Aufbringvorrichtung für das kohäsive, polymere Material, z. B. in Form einer Sprühvorrichtung.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Das in 1 schematisch dargestellte Kunststoffbauteil in Form eines Spoilers 10 für Kraftfahrzeuge weist einen Maskierbereich in Form einer Klebefläche 12 auf. In 1 ist ferner schematisch ein Industrieroboter 18 dargestellt, der geradlinig entlang der Längserstreckung des Spoilers 10 geführt ist, wobei sich der Spoiler 10 auf einem bewegbaren Warenträger (nicht näher dargestellt) befinden kann.
An dem Industrieroboter 18 ist eine automatisierte Aufbringvorrichtung 16 für das kohäsive, polymere Material 14, z. B. in Form einer Sprühvorrichtung, angebracht, die unter anderem eine automatische bzw. automatisierte Dosiereinrichtung (nicht näher dargestellt) aufweist, und dazu eingerichtet ist, in Zusammenwirkung mit dem Industrieroboter 18 vorgegebene Bereiche der Oberfläche eines Kunststoffbauteils, vorliegend insbesondere die Klebefläche 12, mit dem kohäsiven, polymeren Material 14 in feiner Verteilung zu beaufschlagen, z. B. zu besprühen, um diese mit dem kohäsiven, polymeren Material 14 zu bedecken/beschichten. Die Sprühvorrichtung umfasst eine Düse mit entsprechender Geometrie, um das polymere Material in der gewünschten Dicke von vorzugsweise 200 μm und Breite (20–30 mm) aufzutragen. Um beliebige Bereiche der Oberfläche eines Kunststoffbauteils mit dem kohäsiven, polymeren Material 14 zu bedecken/beschichten, weist die Aufbringvorrichtung 16 eine Steuervorrichtung (nicht näher dargestellt) auf, die dazu eingerichtet ist, die Aufbringvorrichtung 16 in Zusammenwirkung mit dem Industrieroboter 18 derart anzusteuern, dass vorgegebene Bereiche mit dem erfindungsgemäßen kohäsiven, polymeren Material 14 beaufschlagt/besprüht werden können. Mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich eine sehr hohe Genauigkeit bezüglich der Anbringung des kohäsiven, polymeren Materials erzielen. Das kohäsive, polymere Material ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein flüssiger Klebstoff, enthaltend Polyol und Isocyanat, vorzugsweise Araldite 2027.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt zunächst die Bedeckung bzw. Beschichtung der Klebefläche 12 mit dem kohäsiven, polymeren Material in feiner Verteilung durch die Aufbringvorrichtung 16 in Zusammenwirkung mit dem Industrieroboter 18. Nach Aushärtung des kohäsiven, polymeren Materials 14 erfolgt die Lackierung der Oberfläche des Spoilers 10, die ebenfalls mittels des dargestellten Industrieroboters 18 erfolgen kann, an dem hierfür ferner eine Lackiereinrichtung (nicht näher dargestellt) angebracht sein kann. Nach Lackierung der Oberfläche des Spoilers 10 und nach Ablauf einer vorgegebenen Trocknungszeit für den aufgebrachten Lack erfolgt die vorzugsweise manuell vorzunehmende Entfernung des ausgehärteten Polymerfilms 14 von der Klebfläche 12 durch geeignetes manuelles Abziehen.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte, unlackiert verbliebene Klebefläche 12 ist erfindungsgemäß eine Funktionsfläche, die in vorteilhafter Weise mit Flächen anderer Bauteile oder anderer Kunststoffbauteile verklebt oder alternativ auch verschweißt werden kann, und die insbesondere infolge des erfindungsgemäßen praktischen Aufsprühens jede beliebige Geometrie aufweisen kann.
Im Überblick hat die Erfindung die folgenden Vorteile:
Das kohäsive, polymere Material kann:

• In feiner Verteilung aufgetragen werden und sich aufgrund seiner kohäsiven Eigenschaften zu einem zusammenhängenden, einstückigen Polymerfilm verbinden;
• Automatisch aufgebracht werden;
• Jeder Geometrie folgen, wie Rippen, Winkeln, etc;
• Thixotope Eigenschaften aufweisen;
• In flüssigem Aggregatszustand vorliegen und z. B. als Spray aufgetragen werden;
• In festem Aggregatszustand vorliegen und z. B. als Pulver aufgetragen werden;
• Auf dem Maskierbereich aushärten;
• Auf dem Maskierbereich vernetzt werden;
• Einen an den Lackierzyklus angepassten Vernetzungs- bzw. Härtezyklus haben, wobei die zur angestrebten Vernetzung bzw. Aushärtung erforderliche Zeit auf die zur Lackierung erforderliche Zeit abgestimmt ist, was z. B. durch dosierte und gezielte Energiebeaufschlagung erreicht wird; und
• Auf Oberflächen kleben, selbst auf solchen mit geringer Oberflächenenergie wie Polypropylen.

Das polymere Material bzw. der Polymerfilm kann über die Zeit veränderliche Eigenschaften aufweisen, was z. B. durch Oxidation oder durch dosierte und/oder gezielte Energiebeaufschlagung erreicht wird. Die Kohäsionskräfte des Polymerfilms und die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich sind derart einstellbar, dass

• in Schritt (a) die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich ausreichend groß sind, so dass das aufgetragene polymere Material im Maskierbereich haftet und nicht abfließt;
• Vor bzw. während des Schrittes (b) die Kohäsionskräfte des Polymerfilms und die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich ausreichend groß sind, so dass der Polymerfilm nicht beschädigt wird und sich während des „gesamten” Lackierprozesses (insbesondere während des sog. „power-wash”) nicht ablast;
• In Schritt (c) die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich möglichst klein sind, insbesondere geringer als eine innere Festigkeit des Bauteils, und die Kohäsionskräfte des Polymerfilms möglichst groß sind, so dass sich der Polymerfilm in einem Stück rückstandsfrei und ohne großen Kraftaufwand ablösen lässt.

Abhängig von der benötigten Härtungs-/Vernetzungszeit des Polymerfilms kann z. B. mittels einer Strahlungslampe Energie auf die erforderliche Fläche aufgebracht werden, oder das Bauteil kann vor der Aufbringung des polymeren Materials erwärmt werden, oder das Bauteil mit aufgetragener Maskierung kann anschließend erwärmt werden. Die Härtung/Vernetzung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 80°C.
Die Erfindung ist anwendbar auf Verpackungen, Kartons, Bauteile in den Industriebereichen Landtransport, Flugtechnik, Marine, für alle Felder von spritzgegossenen oder kaschierten oder formgepressten Teilen mit sehr geringer Oberflächenenergie, wo eine genaue Schablone für die Lackierung erforderlich ist.

Claims

Verfahren zur Lackierung einer Oberfläche eines Bauteils, wobei die Oberfläche wenigstens einen zu lackierenden Lackierbereich und wenigstens einen nicht zu lackierenden Maskierbereich aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Beaufschlagen des Maskierbereichs mit einem kohäsiven, polymeren Material in feiner Verteilung, um einen zusammenhängenden Polymerfilm zu bilden; b) Lackieren des Lackierbereichs; und c) Entfernen des Polymerfilms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material in flüssigem Zustand auf den Maskierbereich aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material als Spray auf den Maskierbereich aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material als Pulver auf den Maskierbereich aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material thixotrope Eigenschaften aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material in einer Stärke von 50 bis 500 μm, vorzugsweise 100 bis 300 μm, bevorzugt 200 μm, aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material auf Kunststoff, vorzugsweise auf Polypropylen, klebefähig ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch: Einstellen der kohäsiven und/oder der adhäsiven Eigenschaften des Polymerfilms, so dass die Kohäsionskräfte des Polymerfilms größer sind als die Adhäsionskräfte zwischen dem Polymerfilm und dem Maskierbereich.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kohäsiven und/oder die adhäsiven Eigenschaften des Polymerfilms durch Energiebeaufschlagung des Polymerfilms eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm ausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm chemisch vernetzt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vernetzungsgrad des Polymerfilms am Ende des Lackiervorgangs über 75%, vorzugsweise über 90%, beträgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzungsgeschwindigkeit durch Energiebeaufschlagung des Polymerfilms gesteuert wird.
Verwendung eines polymeren Materials zur Maskierung einer Oberfläche eines Bauteils in einem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material ein Klebstoff ist.
Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material Polyol und Isocyanat enthält.