DE2432590A1

DE2432590A1 - Verfahren zur oberflaechenverguetung von in einer form herzustellenden gegenstaenden aus haertbarem kunststoff

Info

Publication number: DE2432590A1
Application number: DE2432590A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing Grad Ehlers; Werner Jusek; Kaspar Koch
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1974-07-06
Filing date: 1974-07-06
Publication date: 1976-01-22

Description

Verfahren zur Oberflächenvergütung von in einer Form herzustellenden Gegenständen aus härtbarem Kunstoff Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 22 18 320.6-16 Das Hauptpatent .......................(Patentanmeldung P 22 18 3206-16) betrifft ein Verfahren zur Oberflächenvergütung von in einer Form herzustellenden Gegenständen aus härtbarem Kunststoff, wobei die Gegenstände bereits im noch nich ausgehärteten Zustand mit einem Vergütungsmittel in Berührung gebracht werden.
Hierbei wird zunächst auf die mit einem Trennmittel überzogene Formwandung einer Negativform des jeweiligen Gegenstandes ein im wesentlichen aus einen Metall oder Farbstoff sowie aus einem Bindemittel, vorzugsweise einem härtbaren Kunststoff, bestehendes Pulver in gleichmäßiger Schichtdicke aufFetragen und dann gesintert. Danach wird der noch nicht ausgehärtete Gegenstand direkt auf die Pulverschicht aufgebracht und schließlich zusammen mit dieser ausgehärtet.
Bei einem derartigen Verfahren läßt sich mit wesentlich gerinrerem Aufwand ein glatter Überzug auf einem KunststoRr-Gegenstand bilden hals beispielsweise bei der Anwendung eines ablichten Spritzverfahrens. Denn im letzteren Falle wird man zuvor eine Reinigung der Oberfläche des Gegenstandes von Rückständen aus Form-Trennmitteln vornehmen müssen, was bei den üblichen Trennmitteln auf Wachs- oder Sillconbasis nur durch ein Aufrauhen der Oberflächen mittels Schleifen oder dgl. möglich ist. Da hierbei unter der Oberflche meist vorhandene Luftblaseneinschlüsse aufgebrochen werden, ist noch eine Vorbehandlung der gereinigten Oberfläche, etwa mit einem Spachtel, erforderlich, Erst nach dem Erhärten des Spachtels, nochmaligem Schleifen und gegebenenfalls anschließendem Grundieren kann das Vergütungsmittel, beispielsweise Lack, aufgetragen werden. Überdies hat sich vielfach gezeigt, daß Spannungsdifferenzen zwischen der Oberfläche des Gegenstandes und der Spachtel bzw. der darüber aufgetragenen Vergütungsmittelschicht, etwa infolge von Verwlndungen des Gegenstandes, zum Abblättert des Spachtels und/oder des Vergütungsmittels führen, was besonders filr Gegenstände aus faserverstärktem Kunststoff gilt.
Auch mit dem letztgenannten Nachteil ist das eingangs beschriebene Verfahren nicht behaftet, da sich beim Aushärten ein inniger Verbund zwischen der Oberflächenschicht des Gegenstandes und der Pulverschicht ergibt. Naturgemäß wird Jedoch bei dem Verrahren die Oberflflchengüte des durch die Pulver schicht gebildeten Überzuges durch die Oberflächengüte der Formwandung bestimmt. Unter Umständen muß also mit einer unerwünschten Beeinträchtigung der Oberflächengüte des Uberzuges durch die Formwandung gerechnet werden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art hinsichtlich der Oberflächengüte des fertigen Gegenstandes zu verbessern.
Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentannspruchs 1 gelöst.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann die Metall- bzw.
Lackschicht nach einem fiblichen Spritzverfahren hergestellt werden. Somit läßt sich bei einer Anwendung des Verfahrens grundsätzlich nach der Erfindung bei einem Kunstoff-Gegenstand/ ein Überzug mit derselben Oberflächengüte herstellen wie bei der Anwendung nur eines Spritzverfahrens, wobei gegenüber dem letztgenannten Fall nicht nur die Vorbehandlung des Gegenstandes wesentlich weniger Aufwand erfordert, sondern auch noch ein besserer Verbund zwischen dem Gegenstand und Überzug, erzielt wird.
Der durch die Pulverschicht auf dem Gegenstand gebildete Überzug stellt praktisch eine Grundierung das, d. h. der Überzug dient dem Verbund zwischen dem Gegenstand und der zusätzlichen Metall- bzw. Lackschicht, wobei diese Grundierung keinerlei Vorbehandlung in Form von Aufrauhen, Spachteln9 Schleifen u. dgl0 der Oberfläche des Gegenstandes erfordert.
Demzufolge gestattet das Verfahren nicht nur, den Gestehungspreis von Kunststoff-Gegenständen an sich zu senken. Sondern es wird sogar ermöglicht, Kunststoff-Gegenstände bereits nach dem Grundieren (Bilden des Überzuges) mit metallischen Gegenständen baulich zu vereinigen und dann durch eine gemeinsame Lackierung auf- der - metallische und nichtmetallische Zonen aufweisenden - Oberfläche des betreffenden Bauteils einen derartigen Film zu bilden der die Verschiedenartigkeit der für das Bauteil verwendeten Materialien nicht erkennen läßt. Hierzu wird gemäß dem Kennzeichen des nebengeordneten Patent ananspruchs 2 das Aufbringen der Lackschicht auf den Überzug (Grundierung) des Kunststoff-Gegenstandes gleichzeitig mit dem Lackieren der metallischen Gegenstände erfolgen. Dies bringt besonders Im Karosseriebau fflr Automobile einen beträchtlichen gewinn an Zeit, eine Einsparung an Arbeitskraft und somit eine Minderung der Kosten.
Schließlich zeigt das Kennzeichen des - ebenfalls nebengeordneten - Patentanspruchs 3 noch eine Lösung auf, wie bei Verwendung einor Negativform, die im wesentlichen aus einem elektrisch nichtleitenden Material besteht, zun Aufbringen des Pulvers auf die Formwandung ein elektrostatisches Verfahren verwendbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend naher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 im Schnitt ein Kunststoff-Formteil, Fig. 2 im Schnitt eine Negativform, Fig. 3 das Fonntell nach Fig. 1 in der Negativform gemäß Fig 2, Fig. 4 das entformte Formteil gemäß Fig. 3.
Fig. 5 ein aus zwei Platten-unterschiedlichen Materials gebildetes Bauteil im Schnitt.
Zum Lackieren der Oberflache 1 eines Dornteiles 2 (Fig. 1) aus faserverstärktem, härtbarem Kunststoff, beispielsweise aus Glasfasern und einem Kunstharz, wird zunächst die Formwandung einer metallischen Negativform 3 (Fig. 2) einer Oberflächenbehandlung durch Polieren unterzogen. Hierzu kann das Spritzpolieren mittels Polieremulsionen angewendet werden. je nach angestrebter Feinheit der Oberfläche der Formwandung. können auch Schleifmittel Verwendung finden, unter Umständen auch in Verbindung mit einem Strahlverfahren. Schließlich kann anstelle einer Oberflächenbehandlung der Formwandung diese auch mit einem Trennmittel (z. B. Siliconlack) überzogen werden.
Nach der Vorbehandlung der Negativforrn 3 wird auf ihre Formwandung ein Lackpulver 5 in gleichmäßig geringer Schichtdicke aufgetragen, selbstverständlich wesentlich dünner als dies in den Figuren 2 und 3 aus Darstellungsgründen der Fall ist. Vorzugsweise erfolgt das Auftragen des Lackpulvers 5 durch ein bekanntes elektrostatisches Verfahren, bei der das Lackpulver zerstäubt, ionisiert und schließlich im elektrischen Feld auf die Formwandung der geerdeten Negativform trannsportiert wird. iiierzu kann sowohl eine stationäre, mechanisierte Anlage üblicher Bauart als auch eine sogenannte elektrostatische Tiand-Spritzpistole verwendet werden Bei Verwendung einer Negativform aus Kunststoff0 Gips, holz u. dgl, wird man die Formwandung vor dem Auftragen des Lackpulvers mit einem elektrisch leitfähigen Überzug versehene beispielsweise aus einem Lack mit beigemengtem Metallpulver. Anstelle eines solchen Überzuges kann auch von vornherein in der Formwandung eine Metallplatte eingelassen sein.
Anschließend wird das auf der Formwandung befindliche Lackpulver 5 gesintert, d. hQ dicht unter den Schmelzpunkt erhitzt, was in eine !3rennofen, z. B. einem sogenannten Tunnelofen, geschehen kann. Durch das Sintern wird das Lackpulver 5 teigig bis flüssig. Auf die nunmehr vorhandene nur angehärtete Lackpulverschicht wird das Formteil 2 (Fig. 1) im noch nicht ausgehärteten Zustand aufgebracht (Fig. 3) und zusammen mit dieser ausgehärtet. Dies kann in einem sogenannten Autoklaven geschehen (vgl. "Glasfaserverstärkte Kunststoffe" v. P.H. Selden, Seite 556 - Springer Verlag 1967). Beiii Aushärten verschmilzt das Lackpulver 5 mit den im selben teigig-flüssigen Zustand befindlichen Oberflächen-Partikeln des Formteils 2 und geht mit diesem einen innigen, unlösbaren Verbund ein, wobei sich ein glatter Überzug 5' (Fig. 4) ausbildet. Natürlich ist die Glatte des Überzuges von der Oberflächengüte der Formwandung abhängig.
Um auch bei weniger glatter Formwandung eine hinsichtlich Brillanz und Glatte vollkommene Oberfläche des fertigen Formteiles -2 (Fig. 4) zu gewährleisten, wird schließlich nach dem Entfernen desselben der f3berzug 5' mit einer Lackschicht 6 überzogen. Dies geschieht zwecksmäßig durch ein übliches Lackspritzverfahren. Zuvor wird man bei Verwendung; eines Trennmittels auf der Forsnwandun.g den Überzug 5' von gegebenenfalls vorhandenen Rückständen des Trennmittels reinigen.
Selbstverständlich kann das Metallisieren von Gegenständen aus härtbarem Kunststoff in gleicher Weise geschehen, wobei lediglich anstelle des Lackpulvers 5 ein Metallpulver mit beigemengtem Bindemittel vorzusehen ist. In Falle eines Metall-Überzugs kann auf diesem natürlich eine Metallschicht oder eine Lackschicht aufgetragen werden, wobei für eine Metallschicht vorzugsweise auch ein Spritzverfahren angewendet wird, was ,jedoch nicht bindend ist.
Die Fig. 5 zeigt schließlich ein Bauteil, welches aus einer Platte 7 aus faserverstärktem, härtbarem Kunststoff und einer mit dieser verbundenen Platte 8 aus Metall gebildet ist; die Verbindung zwischen beiden Platten kann beispielsweise durch einen Klebstoff hergestellt sein. Dieses Bauteil ist auf einer Seite mit einer Lackschicht 9 Uberzogen, die auf beide Platten 7 und 8 nach dem Verbinden derselben gleichzeitig aufgetragen worden ist. Dagegen ist das Aufbringen einer Grundierung 10 und 11 auf die Platten 7 bzw. 8 vor dem Verbinden derselben geschehen, und zwar bei der metallischen Platte 8 in üblicher Weise, bei der Kunststoff-Platte 7 dagegen in der vorbeschriebenen Weise beim Aushärten derselben. Die Fig 5 veranschaulicht also, daß die beschriebenen Verfahrensschritte zum Auftragen eines Überzuges auf einen Kunststoff-Gegenstand besonders in dem- Fall zur Grundierung desselben geeignet sind, wenn der Kunststoff-Gegenstand mit einem metallischen gegenstand verbunden werden soll. Das Überziehen des Kunststoff-Gegenstandes (Platte 7) mit einer zusätzlichen Lackschicht kann dann gleichzeitig mit dem Lackieren des metallischen Gegenstandes in üblicher Weise erfolgen.
Es sei hier noch bemerkt daß auch in der Fig. 5 sowohl die Lackschicht 9 als auch die Grundierungen 10 und 11 aus Dar stellungsgründen im Verhältnis zur Dicke des Bauteils wesentlich dicker dargestellt sind, als es in Wirklichkeit der Fall sein wird - Patentansprüche -

Claims

Patent ans D rü c h e 1. Verfahren zur Oberflächenvergütung von in einer Form herzustellenden Gegenständen aus härtbarem Kunststoff, wobei die Gegenstände bereits im noch nicht ausgehärteten Zustand mit einem Vergütungsmittel in der Weise in Berührung gebracht werden, daß zunächst auf die Formwandung einer Negativform des jeweiligen Gegenstandes ein im wesentlichen aus einem Metall oder Farbstoff sowie aus einem Bindemittel, vorzugsweise eine härtbaren Kunststoff, bestehendes Pulver in gleichmäßiger Schichtdicke aufgetragen, dann gesintert und danach der noch nicht ausgehärtete Gegenstand direkt auf die Pulverschicht aufgebracht und zusammen mit dieser ausgehärtet wird, nach Patent .....................

(Patentanmeldung P 22 18 320.6-16), dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der durch die Pulverschicht auf dem Gegenstand (Fornteil 2) gebildete Überzug (5') noch zusätzlich mit einer Metall- bzw. Lackschicht (6) überzogen wird.
2. Verfahren zur Oberflächenvergütung von in einer Form herzustellenden Gegenständen aus härtbarem Kunststoff, wobei die Gegenstände bereits im nocIl nicht ausgehärteten Zustand mit einem Vergüt ungsmittel in der Weise in Berührung gebracht werden daß zunPchst auf die Formwandung einer Negativform des Jeweiligen Gegenstandes ein im wesentlichen aus einem Metall oder Farbstoff sowie aus einem Bidemittel, vorzugsweise einem härtbaren Kunststoff, bestehendes Pulver in gleichmäßiger Schichtdicke aurgetragen, dann gesintert und danach der noch nicht ausgehärtete G gegenstand direkt auf die Pulverschicht aufgebracht und zusammen mit dieser ausgehärtet wird, nach Patent ......... ..........(Patentanmeldung P 22 18 320.6-16), g e k e n n z e i c h n e t durch die Verwendung zur Grundierung von solchen Kunststoff-Gegenständen (7), welche mit einem oder mehreren metallischen Gegenständen (8) baulich vereinigt und danach gleichzeitig mit diesen lackiert werden.
3. Verfahren zur Oberflächenvergütung von in einer Form herzustellenden Gegenständen aus härtbarem Kunststoff, wobei die Gegenstände bereits in noch nicht ausgehärteten Zustand mit einem Vergütungsmittel in der Weise in Berfihrung gebracht werden, daß zunächst auf die Formwandung einer Negativform des jeweiligen .egenstandes ein im wesentlichen aus einem Metall oder Farbstoff sowie aus einem Bindemittel, vorzuzsweise einem härtbaren Kunststoff, bestehendes Pulver in gleichmäßiger Schichtdicke auRgetragen, dann gesintert und danach der noch nicht ausgehärtete Gegenstand direkt auf die Pulverschicht aufgebracht und zusammen mit dieser ausgehärtet wird, nach Patent ................(Patentanmeldung P 22 18 320.6-16), dadurch 5 e k e n n z e i c h n e t daß vor dem Auftragen des Pulvers auf die Formwandung diese mit einem elektrisch leitfähigen Überzug versehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 zur Grundierung von Kunststoff-Teilen einer Fahrzeugkarosserie.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Metall- bzw. Lackschicht (6) nach einem Spritzverfahren aufgebracht wird.

L e e r s e i t e