Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines Werkstücks . Weiter betrifft die Erfindung ein Werkstück mit einer zu schützenden Oberfläche, wobei die zu schützende Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet wurde.

In der industriellen Fertigung müs sen Werkstücke während des

Produktionsprozes ses in vielfacher Weise, insbesondere an bestimmten Oberflächen, bearbeitet werden. Bei dieser Oberflächenbearbeitung kann es sich beispielsweise um eine Lackierung, eine Pulverbeschichtung oder eine KTL-Beschichtung handeln. Gleichfalls sind auch galvanische Oberflächenbeschichtungen denkbar. Außerdem müssen viele Oberflä- chen während des Bearbeitungsprozes ses mit speziellen Oberflächenbe arbeitungsverfahren, beispielsweise Sandstrahlen, Schleifen oder in Graphen bearbeitet werden .

Bei diesen Bearbeitungen kann es abhängig von der Spezifikation des Werkstücks Vorkommen, das s bestimmte Bereiche des Werkstücks der entsprechenden Oberflächenbearbeitung nicht unterworfen werden dürfen. Beispielsweise ist es bei der Lackierung von Bauteilen von Nachteil, wenn bestimmte Funktionsflächen, beispielsweise Lagerflächen oder Gewindegänge, mit einer dafür eigentlich ungeeigneten Oberflä chenbeschichtung versehen werden. Die entsprechenden Bereiche des Werkstücks werden deshalb gemäß dem Stand der Technik vor der eigentlichen Oberflächenbeschichtung mit entsprechend geeigneten Hilfsmitteln, beispielsweise Abdeckstopfen oder Abklebefolie, abge deckt. Die Anbringung dieser Hilfsmittel stellt jedoch einen erheblichen Arbeitsaufwand dar und ist häufig wenig exakt. Probleme bereitet insbe sondere auch das Anschweißen von Gewindemuttern auf Werkstücken, da beim Anschweißen auftretende Schweißperlen die Gewindegänge dauer haft unbrauchbar machen können. Zur Vermeidung des unerwünschten Anhaftens von Schweißperlen im Gewindegang von Werkstücken werden entsprechende Gewindegangstopfen angebracht, was wiederum einen erheblichen Zeitaufwand darstellt.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem Werkstücke vor der Durchführung einer entsprechenden Oberflächenbe arbeitung in einer einfachen Weise vorbereitet werden können, um vorgegebene Oberflächenbereiche, die entsprechend zu schützen sind, geeignet abzudecken. Ziel dabei ist es insbesondere auch eine manuelle bis hochautomatisierte Fertigung zu ermöglichen und den Bearbeitungs aufwand insgesamt zu reduzieren. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, Werkstücke mit zu schützenden Oberflächen vorzuschlagen, wobei die zu schützenden Oberflächen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abge deckt wurden.

Grundgedanke der Erfindung ist es, das s vor der Verarbeitung oder Bearbeitung des Werkstücks an dem zu schützenden Oberflächenbereich eine formbare oder flüs sige Abdeckmas se aufgebracht und gehärtet wird. Der zu schützende Oberflächenbereich wird durch die Abdeckmas se nach außen hin abgedeckt und somit in den nachfolgenden Bearbeitungs stufen des Herstellungsprozes ses geschützt. Bei der Abdeckmas se handelt es sich um eine härtbare Mas se, die durch entsprechende chemische und/oder physikalische Prozes se auf der zu schützenden Oberfläche des Werkstücks gehärtet und soweit verfestigt werden kann, dass ein nach folgendes Bearbeitungsverfahren die zu schützende Oberfläche nicht mehr verletzt. Die Anbringung der Abdeckmas se auf der zu schützenden Oberfläche kann dabei mit manuellen bis hochautomatisierten Aufbrin gungsverfahren erfolgen, so das s der Bearbeitungsaufwand zur Abde ckung der zu schützenden Oberflächen entsprechend verringert werden kann.

In welcher Weise die Abdeckmas se bei Durchführung des Verfahrens gehärtet wird, um die Abdeckmasse aus dem formbaren bzw. flüssigen Zustand in einen formstabilen Zustand überzuführen, ist grundsätzlich beliebig . Eine besonders effektive Fertigung wird erreicht, wenn die Abdeckmasse durch eine chemische Reaktion von zumindest zwei oder mehr reaktiven Komponenten, insbesondere Kunststoffkomponenten gehärtet wird.

Um zwei oder mehr Komponenten bereits als Gemisch verwenden zu können, ist im Gemisch eine Komponente vorzusehen, die das Aushärten auslöst. Ausgelöst kann die Reaktion beispielsweise über äußere Einflüs se wie z.B . Temperatur, Bestrahlung mit Licht, Feuchtigkeit, Druck oder beliebig andere physikalische Einflüsse.

Wenn die Komponenten getrennt verwendet werden, dann können sie auf diese Weise problemlos gelagert und verarbeitet werden .

Erst unmittelbar vor der Aufbringung der Abdeckmas se auf der zu schützenden Oberfläche werden die beiden Komponenten miteinander vermischt, so das s sich durch die entsprechende chemische Reaktion der gewünschte Härtungsprozess ergibt.

Im Hinblick auf eine hochautomatisierte Fertigung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Abdeckmas se mit einem Mischkopf ausgebracht wird. Dieser Mischkopf umfasst dabei eine Mischeinrich tung, beispielsweise ein statisches Mischrohr, in der die beiden reaktiven Komponenten unter Bildung der chemischen reaktiven Abdeckmas se miteinander gemischt werden. Aus der Mischeinrichtung heraus wird dann die chemisch reaktive Abdeckmasse auf die zu schützende Oberflä che aufgebracht und kann dort durch die entsprechende chemische Reaktion gehärtet werden.

Alternativ bzw. additiv zur chemischen Härtung kann die Abdeckmasse auch durch eine physikalische Reaktion von zumindest einer Komponente gehärtet werden.

Insbesondere sind Abdeckmas sen denkbar, bei denen die Komponenten durch Energiezufuhr, insbesondere Erwärmung oder Energieentnahme, insbesondere Abkühlung gehärtet werden. Die Härtungsreaktion wird also durch Über- oder Unterschreiten eines bestimmten Temperaturni veaus ausgelöst. Die dafür notwendige Wärmeenergie kann beispielswei se durch Induktion, Laserbestrahlung oder Heißlufteinwirkung in die Komponente eingebracht werden. Alternativ zur Erwärmung der Ab deckmas se, um deren Härtung zu erreichen, kann auch eine Komponente verwendet werden, die durch Abkühlen härtbar ist. S o kann beispielswei se ein geeignetes schmelzbares Material durch entsprechende Wärmezu fuhr aufgeschmolzen und dann auf der zu schützenden Oberfläche aufge bracht werden. Durch die Abkühlung des Materials wird dieses dann auf der zu schützenden Oberfläche gehärtet.

In welcher Weise die Abdeckmas se ausgebracht wird, ist grundsätzlich beliebig . In der einfachsten Variante kann die Abdeckmas se auch von Hand auf die zu schützende Oberfläche aufgebracht werden . Im Hinblick auf eine möglichst kostengünstige und rationelle Fertigung ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Abdeckmas se mit einem automatischen Handha bungsgerät, insbesondere mit einem frei programmierbaren Mehrachsro- boter, aufgebracht wird. So ist es insbesondere denkbar, dass ein Misch kopf, insbesondere ein Auf- und/oder Eintragsdosierkopf zur Mischung von zwei oder mehr reaktiven Komponenten an dem Handhabungsgerät montiert und durch das Handhabungsgerät frei po sitioniert werden kann, um die reaktive Abdeckmas se vollautomatisch auf den zu schützenden Oberflächen aufzubringen.

Noch größere Vorteile bietet das erfindungsgemäße Verfahren, wenn dieses im Rahmen von vollautomatisierten, mehrstufigen Bearbeitungs prozessen eingesetzt wird. Wird beispielsweise das Werkstück, bei dem es sich um eine Metall- oder Blechplatte handeln kann, zunächst mit einem Laser geschnitten, so kann es in einer nachfolgenden Stufe durch Ausstanzen oder Nibbeln mechanisch bearbeitet und mit Aus schnitten ausgestattet werden. Zum Schutz bestimmter Oberflächenbereiche kann dann in der gleichen Vorrichtung in einer zusätzlichen Bearbeitungs stufe mit einem Mischkopf, insbesondere einem Auf- und/oder Eintragsdosier kopf, die Abdeckmas se vollautomatisiert auf den zu schützenden Ober flächenbereichen des Werkstücks aufgebracht werden. Anschließend kann das Werkstück dann in gewünschter Weise oberflächenbeschichtet oder in sonstiger Weise bearbeitet werden. Die zu schützenden Oberflä chenbereiche sind dann bereits durch das gehärtete Abdeckmaterial geschützt. Nach der Oberflächenbeschichtung bzw. Oberflächenbearbei tung kann die Abdeckmas se dann gegebenenfalls wieder entfernt werden, so dass die entsprechenden Oberflächenbereiche für die weitere Bearbei tung bzw. Montage zur Verfügung stehen .

Mit welcher Art von Bearbeitungsverfahren das Werkstück nach der Abdeckung der zu schützenden Oberflächenbereiche mit der Abdeckmas se weiterbearbeitet wird, ist grundsätzlich beliebig . Es ist insbesondere aber denkbar, das s das Werkstück nach dem Aushärten der Abdeckmas se lackiert, pulverbeschichtet, tauchlackiert (KTL/ATL) , galvanisiert, sandgestrahlt, geschliffen, entgratet und/oder geschweißt wird.

Die erfindungsgemäßen Werkstücke sind dadurch charakterisiert, das s die zu schützenden Oberflächenbereiche mit einer Abdeckmasse abge deckt sind, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebracht wurde. Besonders große Vorteile bietet diese Art der Bearbeitung bei Werkstü cken, die eine Ausnehmung und/oder einen Gewindegang und/oder eine Verzahnung und/oder einen Einstich und/oder einen Freistich und/oder bereits fertig bearbeitete, besondere Konturflächen und/oder maßtolerier te Bearbeitungsflächen, die nicht mehr bearbeitet werden können, auf weisen. Diese Funktionsbereiche sind vielfach in nachfolgenden Bearbei tungs stufen besonders zu schützen und können deshalb mit der erfin dungsgemäß angebrachten Abdeckmas se hocheffektiv abgedeckt werden.

Um die Abdeckmas se zu einem späteren Zeitpunkt in einfacher Weise wieder entfernen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die gehärtete Abdeckmas se zumindest geringfügig elastisch verformbar ist. Ist die Abdeckmas se beispielsweise in einem Gewindegang angebracht und somit durch die Hinterschnitte des Gewindegangs formschlüssig fixiert, so kann die Abdeckmasse aufgrund ihrer Elastizität trotz des Formschlus ses durch Aufbringung geeigneter Kräfte problemlos aus dem Gewindegang entfernt werden.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die gehärtete Abdeckmas se einen positiven Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Dieser po siti ve Wärmeausdehnungskoeffizient sorgt dafür, das s die gehärtete Ab deckmas se in nachfolgenden Bearbeitungs stufen, beispielsweise in einem Brennofen, eine zumindest geringfügige Ausdehnung erfährt, so das s eventuell noch vorhandene Fugen zwischen der zu schützenden Oberflä che und dem Abdeckmassenmaterial abgedichtet werden .

Im Hinblick auf eine möglichst einfache Entfernung der Abdeckmas se ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn diese keine chemische Bindung mit der Oberfläche des Werkstücks eingeht.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist den Zeichnungen schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Ansicht von oben;

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig . 1 im Längsschnitt entlang der

Schnittlinie I-I. Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Vorrichtung 01 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens . Die in der Vorrichtung 01 zu bearbeiten den Werkstücke sind dabei Schraubenmuttern 02, deren Gewindegang 03 vor der Durchführung nachfolgender Bearbeitungsstufen, beispielsweise einem Lackiervorgang, abgedeckt und somit geschützt werden soll . Zum Schutz des Gewindegangs 03 werden die Muttern auf einem Transport band 04 in Längsrichtung weitergefördert und dabei unterhalb eines Mischkopfs 05 positioniert. Im Mischkopf 05 ist eine Mischeinrichtung 06 vorgesehen, in der zwei reaktive Komponenten A und B , insbesondere Kunststoffkomponenten, die über getrennte Leitungen 07 und 08 dem Mischkopf 05 zugeführt werden, gemischt werden. Nach dem Mischen der Komponenten A und B entsteht eine Abdeckmas se 09, die durch chemische Prozesse härtbar ist. Die Abdeckmasse 09 verläs st den Misch kopf 05 durch eine Düse 10 und fließt zu der darunterliegenden

Schraubmutter 02. Die Ausnehmung der Schraubmutter 02 und damit auch der Gewindegang 03 wird von der Abdeckmasse 09 ausgefüllt.

Nach dem Ausfüllen der Ausnehmung der Schraubmuttern 02 werden diese weitergefördert und gelangen unter eine Härteinrichtung 1 1 . Die Härteinrichtung 1 1 strahlt auf der zu den Schraubmuttern 02 gerichteten Seite ein ultraviolettes Licht 12 aus . Durch das UV-Licht 12 oder durch einen anderen zum Reaktionsstart der Härtung geeigneten Energieeintrag wird die Abdeckmas se 09 in den Schraubmuttern 02 gehärtet. Anschlie ßend verlas sen die Schraubmuttern 02 mit der gehärteten Abdeckmasse 09 durch entsprechende Förderbewegung des Transportbands 04 die Vorrichtung 01.