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Title:
MASKING TEMPLATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/081654
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a masking template (4) for covering a surface of a coating (3) of a component (2), the masking template having a covering region (4.1) for covering the surface of the coating (3) and at least one opening (4.2 to 4.n), which is at least nearly completely surrounded by the covering region (4.1), for the delimiting and machining of a region of the surface that should be corrected. According to the invention, the covering region (4.1) is made from a non-metal material and is mechanical flexible at least in some sections, and an edge of the opening (4.2 to 4.n) is wavy and/or toothed. The invention further relates to a device (1) and to a method for surface machining.

Inventors:
NEEB THOMAS (DE)
MESSERSCHMIDT KLAUS (DE)
OESTERHELD KARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/079314
Publication Date:
May 02, 2019
Filing Date:
October 25, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ONSYSTEM TECHNIC GMBH (DE)
International Classes:
B24B23/00; B05B12/24
Domestic Patent References:
WO2012069777A12012-05-31
Foreign References:
US6099388A2000-08-08
DE202014007284U12014-09-30
US6099388A2000-08-08
DE202014007284U12014-09-30
Attorney, Agent or Firm:
LIEDTKE, Markus (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Maskierungsschablone (4) zur Abdeckung einer Oberfläche einer

Beschichtung (3) eines Bauteils (2) mit

- einem Abdeckbereich (4.1) zur Abdeckung der Oberfläche der

Beschichtung (3) und

- zumindest einer vom Abdeckbereich (4.1) zumindest nahezu vollständig umgebenen Öffnung (4.2 bis 4.n) zu einer Begrenzung und Bearbeitung eines zu korrigierenden Bereichs der Oberfläche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (4.1)

- aus einem nicht-metallischen Material gebildet,

- zumindest abschnittsweise mechanisch flexibel ist und

- ein Rand der Öffnung (4.2 bis 4.n) gewellt und/oder gezackt ausgebildet ist.

2. Maskierungsschablone (4) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von der Öffnung (4.2 bis 4.n) zu einem äußeren Rand des Abdeckbereichs (4.1) eine Materialaussparung (8) erstreckt.

3. Maskierungsschablone (4) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (4.1) aus Kunststoff, einer Flüssigfolie und/oder Papier gebildet ist.

4. Maskierungsschablone (4) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polyester ist.

5. Maskierungsschablone (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (4.1) an einer zur

Anordnung auf der Oberfläche der Beschichtung (3) vorgesehenen Unterseite zumindest bereichsweise selbsthaftend ausgebildet und/oder mit einer Kleberschicht versehen ist.

6. Maskierungsschablone (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (4.1) und/oder die

Öffnung (4.2 bis 4.n) jeweils eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form aufweisen bzw. aufweist.

7. Maskierungsschablone (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (4.1) eine Dicke von maximal 50 μιη aufweist.

8. Maskierungsschablone (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (4.1) an einer Oberseite, welche einer zur Anordnung auf der Oberfläche der Beschichtung (3) vorgesehenen Unterseite abgewandt ist, zumindest eine Markierung aufweist.

9. Maskierungsschablone (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch zumindest zwei übereinander gestapelte Flachkörper, wobei die Öffnung (4.2 bis 4.n) durch beide Flachkörper hindurch ausgebildet ist.

10. Vorrichtung (1) zur Oberflächenbearbeitung, umfassend zumindest eine

Maskierungsschablone (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, umfassend eine Bearbeitungseinheit (5) mit einem Schleifwerkzeug (6), wobei eine Schleiffläche des

Schleifwerkzeugs (6) größer als eine Fläche der Öffnung (4.2 bis 4.n) ist.

12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, umfassend eine

Bearbeitungseinheit (5) mit einem Polierwerkzeug (7), wobei eine Polierfläche des Polierwerkzeugs (7) größer als eine Fläche der

Öffnung (4.2 bis 4.n) ist.

13. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung einer Beschichtung (3) eines

Bauteils (2) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei

- die Maskierungsschablone (4) auf der Oberfläche der Beschichtung (3) derart angeordnet wird, dass ein zu bearbeitender Bereich innerhalb der Öffnung (4.2 bis 4.n) angeordnet ist,

- eine Schleiffläche eines Schleifwerkzeugs (6) und/oder eine Polierfläche eines Polierwerkzeugs (7) zumindest im Wesentlichen parallel zu der Öffnung (4.2 bis 4.n), die Öffnung (4.2 bis 4.n) vollständig überdeckend oberhalb des zu bearbeitenden Bereichs angeordnet wird und

- in dem zu korrigierenden Bereich ein Defekt (D) der Oberfläche mittels des Schleifwerkzeugs (6) und/oder Polierwerkzeugs (7) bis zum Erreichen einer den Defekt (D) umgebenden Oberfläche der Beschichtung (3) im zu bearbeitenden Bereich abgetragen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Maskierungsschablone (4) manuell oder automatisiert auf der Oberfläche der Beschichtung (3) angeordnet wird.

Description:
Maskierungsschablone

Die Erfindung betrifft eine Maskierungsschablone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren zur

Oberflächenbearbeitung.

Aus der WO 2012/069777 AI ist eine Maskierungsschablone für ein Verfahren zum Abtragen oder Abtrennen eines Hochpunkts einer Fläche bekannt. Die Maskierungsschablone umfasst ein Blech aus biegsamem, abriebfestem Edelstahl, wobei die Maskierungsschablone darin eine Vielzahl von Aperturen aufweist, wobei die Aperturen durch chemisches Ätzen geformt wurden und die Schablone eine Dicke von 0,03 mm bis 0,05 mm aufweist. Die Maskierungsschablone wird derart platziert, dass der Hochpunkt in einer ausgewählten Apertur positioniert ist. Über die Maskierungsschablone wird eine Klinge oder ein abrasives Werkzeug geführt, bis der Hochpunkt auf die Höhe der Schablonendicke reduziert ist.

Weiterhin sind aus der US 6,099,388 AI ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reparatur einer Compact-Disc (CD), welche durch einen umlaufenden Kratzer beschädigt ist, bekannt. Ein lokalisierter Bereich um den Kratzer wird einer Behandlung unterzogen, wobei 50 Reibungszyklen mit einer ersten Schleifscheibe und einer Korngröße von 1 um durchgeführt werden. Jeder der Reibungszyklen umfasst einen manuell betätigbaren radialen Hub in eine radiale Richtung und einen radialen Rückwärtshub in eine andere radiale Richtung. Nach der ersten Behandlung, wenn der Kratzer nicht ausreichend entfernt worden ist, wird an dem lokalisierten Bereich eine weitere ähnliche Behandlung durchgeführt, wobei eine zweite Schleifscheibe mit einer Korngröße von 3 μιη verwendet wird. Wenn dies nicht ausreicht, wird in einer dritten Behandlung eine dritte Schleifscheibe mit - -

einer Korngröße von 5 μηι verwendet. Wenn der Kratzer nun ausreichend entfernt worden ist, wird der lokalisierte Bereich mit Schleifscheiben mit absteigender Grobkörnigkeit zur Beseitigung von Kratzern der vorherigen Behandlungen behandelt. Hierbei wird eine Schablone mit einer Öffnung auf die Compact-Disc zur Hervorhebung und zum Definieren des lokalisierten Bereichs platziert.

Insbesondere umfasst die Schablone Kunststoffmaterial.

Die DE 20 2014 007 284 Ul beschreibt eine Abdeckschablone zum partiellen Abdecken einer Oberfläche beim Abschleifen von kleineren Unebenheiten, die aus einem Material mit einer abriebfesten Oberseite und einer Dicke von 0,1 mm oder weniger hergestellt ist und mindestens eine Durchgangsöffnung besitzt. Das Material ist eine Kunststofffolie, die auf ihrer Unterseite mit einem auf

Lackoberflächen rückstandsfrei wiederablösbar haftenden Kleber beschichtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Maskierungsschablone sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung anzugeben.

Hinsichtlich der Maskierungsschablone wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 13 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Maskierungsschablone zur Abdeckung einer Oberfläche einer Beschichtung eines Bauteils umfasst einen Abdeckbereich zur Abdeckung der Oberfläche der Beschichtung und zumindest eine vom Abdeckbereich zumindest nahezu vollständig umgebene Öffnung zu einer Begrenzung und Bearbeitung eines zu korrigierenden Bereichs der Oberfläche. Erfindungsgemäß ist der Abdeckbereich aus einem nicht-metallischen Material gebildet, zumindest abschnittsweise mechanisch flexibel ausgebildet und ein Rand der Öffnung ist gewellt und/oder gezackt ausgebildet.

Insbesondere ist die Maskierungsschablone zur Korrektur von auf der

beschichteten Oberfläche auftretenden Defekten vorgesehen. Solche Defekte oder Unregelmäßigkeiten entstehen beispielsweise in einem Beschichtungsprozess der Oberfläche, beispielsweise einem Lackierprozess oder durch eine Beschädigung der Beschichtung.

Insbesondere werden unter solchen Defekten Lackeinschlüsse, unerwünschte Erhöhungen bzw. Erhebungen, unerwünschte Vertiefungen, beispielsweise so genannte Krater oder Kratzer, verstanden.

Zur Korrektur solcher Defekte der beschichteten Oberfläche werden Schleifund/oder Poliermethoden verwendet. Durch Verwendung der

Maskierungsschablone kann eine solche Korrektur sehr genau in dem zu korrigierenden Bereich durchgeführt werden, wobei aufgrund einer Abdeckung von den zu korrigierenden Bereich umgebenden Bereichen Beeinträchtigungen und Schädigungen, insbesondere Schleifschäden, in diesen umgebenden

Bereichen wirkungsvoll vermieden werden können. Somit ist die beschichtete Oberfläche gegenüber Schäden während eines Korrekturprozesses geschützt. Gleichzeitig ist durch die Öffnung eine exakte Begrenzung des zu korrigierenden Bereichs gegeben und eine Umgebung des zu korrigierenden Bereichs der beschichteten Oberfläche mittels der aufliegenden Maskierungsschablone vor entstehenden Verschmutzungen während des Korrekturprozesses geschützt.

Beispielsweise ist mittels der Maskierungsschablone eine Bearbeitung des zu korrigierenden Bereichs durch die Öffnung mittels einer Schleifscheibe, eines Schleifbogens, eines Schleifsteins, einer so genannten Schleifblüte oder eines anderen Schleifmaterials möglich, um Defekte, insbesondere Lackdefekte, bis zu einer gewünschten Tiefe auf der beschichteten Oberfläche vollständig entfernen. - -

Insbesondere kann mittels des Schleifmaterials durch die Öffnung der Defekt korrigiert und zu einer umliegenden, beschichteten Oberfläche, insbesondere Lackoberfiäche, geebnet werden.

Des Weiteren ist mittels Maskierungsschablone eine Bearbeitung des zu korrigierenden Bereichs durch die Öffnung mittels einem Polierschwamm, Polierfell oder einem Polierfilz mit oder ohne Verwendung einer Polieremulsion, Polierpaste oder einem anderen Poliermittel möglich, um den Bereich, in welchem der Defekt entfernt wurde, zu polieren.

Dabei wird aufgrund der Begrenzung der zu bearbeitenden Fläche auch ein Verschleiß einer Schleiffläche eines Schleifwerkzeugs und/oder einer Polierfläche eines Polierwerkzeugs reduziert. Somit können Material-, Rüst- und

Wartungskosten eingespart werden. Auch können aufgrund der Begrenzung größere Schleif- und/oder Polierfiächen verwendet werden, wodurch eine Materialausnutzung erhöht und Kosteneinsparungen realisiert werden.

Des Weiteren können ein Bearbeitungsaufwand und eine Bearbeitungszeit, d. h. ein Korrekturaufwand und eine Korrekturzeit, reduziert werden, da der zu korrigierende Bereich nicht erst manuell oder maschinell abgedeckt werden muss oder beim Schleifen und/oder Polieren dauerhaft beobachtet werden muss, um zusätzliche Schäden um den zu korrigierenden Bereich zu vermeiden.

Aufgrund der flexiblen Ausbildung des Abdeckbereichs ist dieser an

unterschiedliche Formen des zu bearbeitenden Bauteils anpassbar und somit auf unterschiedlichen Oberflächen plan auflegbar.

Die Ausbildung des Abdeckbereichs aus einem nicht-metallischen Material ermöglicht einen geringen Verschleiß und somit eine längere Lebensdauer einer Schleiffläche eines Schleifwerkzeugs und/oder einer Polierfläche eines

Polierwerkzeugs. Hierbei ist der Abdeckbereich beispielsweise aus Kunststoff und/oder Papier gebildet. Polyester hat sich hierbei als besonders haltbar und gleichzeitig materialschonend für Schleiffläche des Schleifwerkzeugs und/oder die Polierfläche des Polierwerkzeugs erwiesen.

Eine Geometrie und/oder Abmessung des Abdeckbereichs und/oder der Öffnung kann in Abhängigkeit einer Abmessung und/oder Geometrie des Bauteils und/oder des zu korrigierenden Bereichs, d. h. eines Anwendungsbereichs, variieren. Beispielsweise sind bzw. ist die Geometrie und/oder die Abmessung der Folie und/oder der Öffnung in Abhängigkeit eines Oberflächenzustands und/oder eines Oberflächenverlaufs und/oder eines angestrebten Entfernungsgrads des Defekts gewählt. Beispielsweise weisen bzw. weist der Abdeckbereich und/oder die Öffnung jeweils eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form auf.

Durch die gewellte und/oder gezackte bzw. wellenförmige und/oder

zackenförmige, d. h. unregelmäßige Ausbildung des Randes der Öffnung kann ein unregelmäßiger Verlauf am Rand eines geschliffenen Bereichs erzielt werden. Hieraus resultiert der Vorteil, dass mittels Schleifen und/oder einer Politur dieses Bereichs in einfacher Weise ein nicht oder nahezu nicht wahrnehmbarer Übergang zwischen dem bearbeiteten, d. h. polierten, Bereich und einem diesen

umgebenden Bereich herstellbar ist. Weiterhin ermöglicht diese ungleichmäßige, d. h. gewellte und/oder gezackte Ausbildung des Randes einen Abtransport von Schleifstaub und/oder einer beispielsweise bei einem Nassschleifverfahren entstehenden Schleifemulsion aus einem Zentrum der Öffnung zu ihrem Rand hin. Hierdurch werden Ansammlungen des Schleifstaubs und/oder der

Schleifemulsion im Zentrum der Öffnung und zwischen der Beschichtung und dem Schleifwerkzeug und/oder Polierwerkzeug vermieden, woraus wiederum eine Vermeidung eines ungewollten und unkontrollierbaren Abtrags der Beschichtung und somit eine Vermeidung einer Erzeugung einer so genannten Schleifmulde resultieren.

In einer möglichen Ausgestaltung der Markierungsschablone erstreckt sich ausgehend von der Öffnung zu einem äußeren Rand des Abdeckbereichs eine Materialaussparung. Die Materialaussparung durchdringt dabei den - -

Abdeckbereich in seiner Dicke vollständig oder ist kanalförmig in diesen eingebracht. Dieser Kanal oder ein sich bei der Montage der

Maskierungsschablone auf dem zu bearbeitenden Bauteil bildender Kanal ermöglicht während des Schleifens und/oder Polierens einen Abtransport von Schleifstaub und/oder einer Schleifemulsion aus der Öffnung zu einem Rand des Abdeckbereichs, wodurch ein zu großer Abtrag der Beschichtung, d. h. die Ausbildung einer Schleifmulde, vermieden wird. Um einen optimalen Abtransport sicherzustellen, wird die Markierungsschablone dabei vor der Bearbeitung des entsprechenden Bauteils derart angeordnet, dass der Kanal in einem Bereich auf dem Bauteil verläuft, in welchem dieses geneigt ausgebildet ist.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Maskierungsschablone umfasst diese eine Vielzahl unterschiedlich großer und/oder unterschiedlich geformter Öffnungen, so dass die Maskierungsschablone für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen verwendbar ist. Insbesondere ist durch Wahl der Größe und/oder Form der Öffnung eine Verwendung der Maskierungsschablone auf

unterschiedlichen ebenen, konkaven und konvexen Oberflächen mit

unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften und Oberflächenzuständen möglich.

Alternativ ist es möglich, dass für jede Größe und jede Form der Öffnung jeweils genau eine Maskierungsschablone vorgesehen ist. Das heißt, jede

Maskierungsschablone weist jeweils genau eine Öffnung mit einer definierten Größe und Form auf.

Um ein Verrutschen der Maskierungsschablone auf der beschichteten Oberfläche während der Bearbeitung zu vermeiden, ist der Abdeckbereich in einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Maskierungsschablone an einer zur Anordnung auf der Oberfläche der Beschichtung vorgesehenen Unterseite zumindest

bereichsweise selbsthaftend, insbesondere adhäsiv, ausgebildet und/oder mit einer Kleberschicht versehen. - -

Die selbsthaftende Ausbildung und/oder Kleberschicht ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass die Maskierungsschablone rückstandslos von der beschichteten Oberfläche wiederablösbar ist.

Die selbsthaftende Ausbildung und/oder Kleberschicht ist weiterhin

beispielsweise derart ausgebildet, dass diese beständig für während der

Oberflächenbearbeitung auftretende Temperaturen ist.

Gemäß einer möglichen Weiterbildung der Maskierungsschablone weist der Abdeckbereich an einer Oberseite, welche einer zur Anordnung auf der

Oberfläche der Beschichtung vorgesehenen Unterseite abgewandt ist, zumindest eine Markierung auf. Diese Markierung kann beispielsweise bei einem

robotergesteuerten Schleifwerkzeug und/oder Polierwerkzeug als Positionierhilfe für den Roboter verwendet werden.

Als Markierungen werden beispielsweise Linien, Kreuze, Gitterlinien oder andere Markierungen verwendet, welche mittels optischen Systemen erkennbar sind.

Des Weiteren ist es für ein automatisiertes System, beispielsweise einen Roboter, möglich, anhand einer Verwendung speziell geformter Maskierungsschablonen und/oder Öffnungen dem System mitzuteilen, ob der zu bearbeitende Bereich eben, konvex oder konkav geformt ist. Somit kann mittels des automatisierten Systems ein Winkel der Schleiffläche und/oder Polierfläche zur Oberfläche präzise eingestellt werden.

In einer möglichen Ausgestaltung der Maskierungsschablone umfasst diese zwei oder mehr übereinander gestapelte Flachkörper, beispielsweise folienartige Flachkörper, wobei die Öffnung durch beide Flachkörper hindurch ausgebildet ist. Durch eine Stapelung mehrerer Flachkörper übereinander kann eine Höhe bzw. Dicke der Maskierungsschablone in einfacher Weise an unterschiedliche

Anwendungen angepasst werden. - -

In einer Weiterbildung der Maskierungsschablone weist der Abdeckbereich eine Höhe bzw. Dicke von maximal 50 μιη auf. Eine solche Dicke hat sich als besonders vorteilhaft zur Erzielung von qualitativ besonders hochwertigen Ergebnissen erwiesen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung umfasst zumindest eine zuvor beschriebene Maskierungsschablone. Die Vorrichtung ist beispielsweise zu einer Verwendung an einem Bandende einer

Kraftfahrzeugherstellung vorgesehen und ermöglicht mit sehr geringem Aufwand eine qualitativ hochwertige Oberflächenbearbeitung.

In einer möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst diese eine

Bearbeitungseinheit mit einem Schleifwerkzeug, wobei eine Schleiffläche des Schleifwerkzeugs größer als eine Fläche der Öffnung ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Maskierungsschablone als Abstandshalter zur beschichteten Oberfläche verwendet wird. Durch eine Dicke der Maskierungsschablone und eine angepasste Eindruck- und/oder Stauchhärte eines Schleifwerkzeugträgers für ein Schleifmedium wird eine Eindringtiefe der Schleiffläche in die Öffnung und somit eine Tiefe der Abtragung des Defekts auf der beschichteten Oberfläche in einfacher und zuverlässiger Weise vorgegeben. Somit kann sichergestellt werden, dass ausschließlich der Defekt entfernt wird und diesen umgebende Bereiche nicht beeinträchtigt werden. Daraus folgend kann ein Planschleifen des Defekts ohne Beeinträchtigung und/oder Schädigung des diesen umgebenenden Bereichs erzielt werden. Somit ist die Vorrichtung beispielsweise auch für mit einem Mattlack versehene Bauteile verwendbar. Die Vorrichtung ermöglicht dabei in besonders vorteilhafter Weise die Abtragung einer Erhebung in nur einem Arbeitsschritt ohne Unterbrechung und/oder Absetzen des Schleifwerkzeugs.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine Höhe bzw. Dicke des Abdeckbereichs insbesondere in Abhängigkeit eines entsprechenden Anwendungsfalls gewählt. Insbesondere ist die Höhe bzw. Dicke in Abhängigkeit einer Ausformung des Bauteils im Bereich des zu bearbeitenden Bereichs - -

gewählt. Beispielsweise ist bei einer im Bereich der Bearbeitung nach oben gewölbten Oberfläche eine größere Höhe bzw. Dicke des Abdeckbereichs gewählt, als bei einer ebenen oder nach unten gewölbten Oberfläche. Hierdurch kann eine mechanische Bearbeitung eines über den Defekt hinausgehenden Bereichs wirkungsvoll vermieden werden.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst diese eine Bearbeitungseinheit mit einem Polierwerkzeug, wobei eine Polierfläche des Polierwerkzeugs größer als eine Fläche der Öffnung ist. Durch eine Dicke der Maskierungsschablone und eine angepasste Eindruck- und/oder Stauchhärte eines Polierwerkzeugträgers für ein Poliermedium wird eine Eindringtiefe der

Polierfläche in die Öffnung und somit eine Tiefe der Abtragung des Defekts auf der beschichteten Oberfläche in einfacher und zuverlässiger Weise vorgegeben. Somit kann sichergestellt werden, dass ausschließlich der Defekt entfernt wird und diesen umgebende Bereiche nicht beeinträchtigt werden. Insbesondere wird ausschließlich der Bereich poliert, in welchem der Defekt zuvor mittels Schleifen entfernt wurde. Aufgrund der kleinen bearbeiteten Fläche können dabei

Vermattungen, Schleier, so genannte Swirlmarks, Hologramme, so genannte Hazeflecken und Wolkenbildungen vermieden werden oder sind aufgrund der kleinen Fläche nicht sichtbar.

Die Bearbeitungseinheit mit dem Schleifwerkzeug und/oder die

Bearbeitungseinheit mit dem Polierwerkzeug sind dabei manuell, maschinell oder vollautomatisiert betrieben.

In einer Weiterbildung der Vorrichtung ist eine Bearbeitungseinheit mit einem Schleifwerkzeug und einem Polierwerkzeug vorgesehen. Auch können das Schleifwerkzeug und Polierwerkzeug als austauschbare Aufsätze mit der

Bearbeitungseinheit koppelbar sein.

In dem Verfahren zur Oberflächenbearbeitung einer Beschichtung eines Bauteils mit einer zuvor genannten Vorrichtung wird die Maskierungsschablone auf der - -

Oberfläche der Beschichtung derart angeordnet, dass ein zu bearbeitender Bereich innerhalb der Öffnung angeordnet ist. Anschließend wird eine Schleiffläche eines Schleifwerkzeugs und/oder eine Polierfläche eines Polierwerkzeugs zumindest im Wesentlichen parallel zu der Öffnung, die Öffnung vollständig überdeckend oberhalb des zu bearbeitenden Bereichs angeordnet und in dem zu korrigierenden Bereich ein Defekt der Oberfläche mittels des Schleifwerkzeugs und/oder

Polierwerkzeugs bis zum Erreichen einer den Defekt umgebenden Oberfläche der Beschichtung im zu bearbeitenden Bereich abgetragen.

Aufgrund der Maskierungsschablone und des Schleifwerkzeugs und/oder

Polierwerkzeugs ist eine Minimierung einer bearbeiteten Fläche möglich, so dass großflächige und somit aufwändige, langwierige und teure Bearbeitungen der Oberfläche des Bauteils entfallen können. Hierbei wird beispielsweise eine Erhebung derart abgetragen, dass ein Bereich der Erhebung plan zur diesen umgebenden Oberfläche ist, wobei eine Oberflächenstruktur in Bereichen um die entfernte Erhebung nicht verändert wird. Hierdurch wird die Bildung von großen eben geschliffenen Bereichen einer ansonsten nicht ebenen Oberfläche vermieden. Auch werden aufgrund der sehr kleinen bearbeiteten Fläche bei einem Polieren entstehende Vermattungen, Schleier, so genannte Swirlmarks, Hologramme, so genannte Hazeflecken und Wolkenbildungen vermieden oder sind aufgrund der kleinen Fläche nicht sichtbar, so dass großflächige und aufwändige

Nachbearbeitungen der Oberfläche entfallen können.

In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Maskierungsschablone dabei derart aufgebracht, dass der Defekt sich in der Mitte der Öffnung befindet. Hierdurch wird eine Nutzung der Maskierungsschablone als Abstandshalter optimiert und es kann sichergestellt werden, dass zumindest nahezu ausschließlich der Bereich des Defekts mechanisch bearbeitet wird.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens verbleibt die

Maskierungsschablone zwischen mehreren Bearbeitungsschritten, beispielsweise zwischen dem Schleifen und Polieren, auf dem Bauteil. Somit ist die - -

Oberflächenbearbeitung mit besonders geringem Aufwand realisierbar.

Insbesondere ist somit zwischen mehreren Bearbeitungsschritten keine

Demontage und erneute Montage der Maskierungsschablone erforderlich, so dass zur Durchführung weiterer Bearbeitungsschritte ein besonders geringer Aufwand erforderlich ist.

In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens wird die Maskierungsschablone manuell oder automatisiert, beispielsweise mittels eines Roboters, auf der Oberfläche der Beschichtung angeordnet. Die Ausbildung der

Maskierungsschablone erlaubt dabei sowohl bei einer manuellen Anordnung als auch bei einer automatisierten Anordnung derselben auf dem Bauteil eine einfache Handhabung derselben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von

Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Figur 1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer

Vorrichtung während einer Oberflächenbearbeitung eines Bauteils,

Figur 2 schematisch eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer

Maskierungsschablone,

Figur 3 schematisch eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer

Maskierungsschablone,

Figur 4 schematisch eine Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer

Maskierungsschablone,

Figur 5 schematisch eine Draufsicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer

Maskierungsschablone, - -

Figur 6 schematisch eine Draufsicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer

Maskierungsschablone und

Figur 7 schematisch eine Draufsicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen

Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines möglichen

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 während einer Oberflächenbearbeitung eines Bauteils 2.

Das Bauteil 2 ist beispielsweise ein Karosseriebauteil oder Anbauteil eines Fahrzeugs oder ein sonstiges Bauteil und aus Stahl, Aluminium, Kunststoff, Carbon, Holz oder aus einem Verbundwerkstoff.

Zum Schutz einer Oberfläche des Bauteils 2 ist dieses mit einer Beschichtung 3 versehen. Die Beschichtung 3 ist beispielsweise ein Lack.

Bei der Herstellung der Beschichtung 3 ist es möglich, dass Unregelmäßigen U, beispielsweise Erhebungen oder Vertiefungen, an der Oberfläche der

Beschichtung 3 entstehen. Bei der Ausbildung der Beschichtung 3 als Lack sind solche Defekte D beispielsweise so genannte Lackeinschlüsse.

Zur Entfernung solcher Defekte D ist es aus dem Stand der Technik bekannt, diese mittels Schleifscheiben verschiedener Körnungen und Geometrien manuell oder maschinell abzutragen und anschließend bearbeitete Bereiche und deren Umgebung zu polieren. Dabei ist es häufig so, dass nicht nur der Defekt D beseitigt wird, sondern ungewollt ebenfalls eine Oberflächenstruktur eines den Defekt D umgebenden Bereichs verändert wird. Außerdem kommt es häufig - -

zusätzlich zu diversen Fehlerbildern, wie z. B. so genannten Schleifmulden, so genannten Schleifspiegeln, tieferen Schleifkratzern u. ä.. Der im Anschluss immer erforderliche Polierprozess sowie das abschließende Ergebnis werden immer maßgeblich durch den vorausgehenden Schleifprozess beeinflusst. Das heißt, eine jeweilige Größe der geschliffenen Bereiche, ein verwendetes Schleifmaterial sowie eine Handhabung durch einen Anwender beeinflussen maßgeblich einen sich anschließenden Polieraufwand. Grundsätzlich gilt: Je größer der geschliffene Bereich, desto größer der Polieraufwand.

Um einen beim Schleifen und/oder Polieren in der Umgebung des Defekts D den bearbeiteten Bereich zu minimieren, insbesondere die Bearbeitung ausschließlich auf den Defekt D zu konzentrieren, umfasst die Vorrichtung 1 vorliegend eine Maskierungsschablone 4 zur Abdeckung einer Oberfläche der Beschichtung 3 des Bauteils 2.

Die Maskierungsschablone 4 ist aus einem nicht metallischen Material, beispielsweise aus Kunststoff, wie beispielsweise Polyethylen oder Polyester, und/oder Papier, gebildet und umfasst einen Abdeckbereich 4.1 zur Abdeckung der Oberfläche der Beschichtung 3 und zumindest eine vom Abdeckbereich 4.1 vollständig umgebene Öffnung 4.2 zu einer Begrenzung und Bearbeitung des zu korrigierenden Bereichs der Oberfläche. Zu einer universellen Anwendung der Maskierungsschablone 4 auf verschieden geformten Oberflächen ist die

Maskierungsschablone 4, d. h. der Abdeckbereich 4.1, zumindest abschnittsweise mechanisch flexibel.

Zu einer Bearbeitung der Oberfläche der Beschichtung 3, d. h. zur Abtragung des im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Erhebung ausgebildeten Defekts D, wird die Maskierungsschablone 4 auf der Oberfläche der Beschichtung 3 derart angeordnet, dass der bearbeitende Bereich mit dem Defekt D innerhalb der Öffnung 4.2 angeordnet ist. Insbesondere wird die Maskierungsschablone 4 dabei derart ausgerichtet, dass der Defekt D sich in der Mitte der Öffnung 4.2 befindet. - -

Zur Bearbeitung des Defekts D umfasst die Vorrichtung 1 eine

Bearbeitungseinheit 5 mit einem Schleifwerkzeug 6. Das Schleifwerkzeug 6 umfasst einen Schleifwerkzeugträger 6.1 und ein Schleifmedium 6.2, wobei eine Schleiffläche des Schleifmediums 6.2 größer als eine Fläche der Öffnung 4.2 ist.

Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin ein mit der Bearbeitungseinheit 5 gekoppeltes Polierwerkzeug 7 mit einem Polierwerkzeugträger 7.1 und einem Poliermedium 7.2. Auch eine Polierfläche des Poliermediums 7.2 ist größer als eine Fläche der Öffnung 4.2. Dabei können der Polierwerkzeugträger 7.1 und der Schleifwerkzeugträger 6.1 durch ein und dasselbe Bauteil gebildet sein.

Um den Defekt D zu entfernen, wird zunächst das Schleifmedium 6.2 mit seiner Schleiffläche zumindest im Wesentlichen parallel zu der Öffnung 4.2, die Öffnung 4.2 vollständig überdeckend oberhalb des zu bearbeitenden Bereichs angeordnet. Anschließend wird der Defekt D mittels des Schleifwerkzeugs 6 bis zum Erreichen der den Defekt D umgebenden Oberfläche der Beschichtung 3 im zu bearbeitenden Bereich abgetragen. Hierbei dient die Maskierungsschablone 4 als Abstandshalter der Schleiffläche zur beschichteten Oberfläche. Durch eine Dicke der Maskierungsschablone 4, d. h. des Abdeckbereichs 4.1, und eine angepasste Eindruck- und/oder Stauchhärte des Schleifwerkzeugträgers 6.1 wird eine Eindringtiefe der Schleiffläche in die Öffnung 4.2 und somit eine Tiefe der Abtragung des Defekts D auf der beschichteten Oberfläche vorgegeben. Somit kann sichergestellt werden, dass ausschließlich der Defekt D entfernt wird und diesen umgebende Bereiche mechanisch nicht bearbeitet und somit nicht beeinträchtigt werden.

Anschließend wird das Poliermedium 6.2 mit seiner Polierfläche zumindest im Wesentlichen parallel zu der Öffnung 4.2, die Öffnung 4.2 vollständig überdeckend oberhalb des zu bearbeitenden Bereichs angeordnet. Anschließend wird der zuvor mittels des Schleifwerkzeugs 6 bearbeitete Bereich mittels des Polierwerkzeugs 7 poliert. Auch hierbei wird durch die Dicke der

Maskierungsschablone 4, d. h. des Abdeckbereichs 4.1, und eine angepasste - -

Eindruck- und/oder Stauchhärte des Polierwerkzeugträgers 7.1 eine Eindringtiefe der Polierfläche in die Öffnung 4.2 vorgegeben. Somit kann sichergestellt werden, dass ausschließlich der Bereich des entfernten Defekts D poliert wird und diesen umgebende Bereiche mechanisch nicht bearbeitet und somit nicht beeinträchtigt werden.

Zwischen dem Schleifvorgang und Poliervorgang verbleibt die

Maskierungsschablone 4 in ihrer Position auf der Oberfläche der Beschichtung 3. Um eine Verschiebung der Maskierungsschablone 4 während der

Oberflächenbearbeitung zu verhindern, ist der Abdeckbereich 4.1 an einer zur Anordnung auf der Oberfläche der Beschichtung 3 vorgesehenen Unterseite zumindest bereichsweise selbsthaftend ausgebildet und/oder mit einer

Kleberschicht versehen.

Eine Positionierung und Bedienung des Schleifwerkzeugs 6 und/oder des

Polierwerkzeugs 7 erfolgt manuell, maschinell oder vollautomatisch,

beispielsweise mittels eines Roboters. Für ein solches robotergesteuertes

Schleifwerkzeug 6 und/oder Polierwerkzeug 7 umfasst der Abdeckbereich 4.1 an einer Oberseite, welche der zur Anordnung auf der Oberfläche der Beschichtung 3 vorgesehenen Unterseite abgewandt ist, zumindest eine nicht gezeigte

Markierung, welche als Positionierhilfe für den Roboter verwendet wird.

Als Markierungen werden beispielsweise Linien, Kreuze, Gitterlinien oder andere Markierungen verwendet, welche mittels optischen Systemen erkennbar sind.

In Figur 2 ist eine Draufsicht eines möglichen ersten Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone 4 dargestellt. Die Maskierungsschablone 4 ist aus einem nicht metallischen Material, beispielsweise aus Kunststoff, wie beispielsweise Polyethylen oder Polyester, und/oder Papier, gebildet und umfasst den

Abdeckbereich 4.1 zur Abdeckung der Oberfläche der Beschichtung 3 und eine vom Abdeckbereich 4.1 vollständig umgebene runde Öffnung 4.2 zur Begrenzung und Bearbeitung des zu korrigierenden Bereichs der Oberfläche. Zu einer - -

universellen Anwendung der Maskierungsschablone 4 auf verschieden geformten Oberflächen ist die Maskierungsschablone 4, d. h. der Abdeckbereich 4.1, zumindest abschnittsweise mechanisch flexibel.

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen weisen bzw. weist der Abdeckbereich 4.1 und/oder die Öffnung 4.2 jeweils eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form auf.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht eines möglichen zweiten Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone 4.

Im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Maskierungsschablone 4 mehrere jeweils vollständig vom

Abdeckbereich 4.1 umgebene Öffnungen 4.2 bis 4.n, welche unterschiedliche, insbesondere runde und ovale, Formen, sowie verschiedene Größen aufweisen.

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen weisen bzw. weist der Abdeckbereich 4.1 und/oder die Öffnungen 4.2 jeweils eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form auf. Auch kann die Größe und Anzahl des

Abdeckbereichs 4.1 und/oder der Öffnungen 4.2 bis 4.n variieren.

In Figur 4 ist eine Draufsicht eines möglichen dritten Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone 4 dargestellt.

Im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist ein Rand der Öffnung 4.2 gewellt bzw. wellenförmig ausgebildet. Hierdurch kann ein unregelmäßiger Verlauf am Rand eines geschliffenen Bereichs erzielt werden. Hieraus resultiert der Vorteil, dass mittels einer Politur dieses Bereichs in einfacher Weise ein nicht oder nahezu nicht wahrnehmbarer Übergang zwischen dem bearbeiteten, d. h. polierten, Bereich, und einem diesen umgebenden Bereich herstellbar ist. - -

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Abdeckbereich 4.1 eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form aufweisen. Auch die

Öffnung 4.2 kann eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Grundform aufweisen, deren Rand gewellt bzw. wellenförmig ausgebildet ist. Auch können eine Größe und Anzahl von Abdeckbereichen 4.1 und/oder der

Öffnungen 4.2 bis 4.n variieren.

In Figur 5 ist eine Draufsicht eines möglichen vierten Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone 4 dargestellt.

Im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist ein Rand der Öffnung 4.2 gezackt bzw. zackenförmig ausgebildet. Hierdurch kann ebenfalls ein unregelmäßiger Verlauf am Rand eines geschliffenen Bereichs erzielt werden. Hieraus resultiert der Vorteil, dass mittels einer Politur dieses Bereichs in einfacher Weise ein nicht oder nahezu nicht wahrnehmbarer Übergang zwischen dem bearbeiteten, d. h. polierten, Bereich, und einem diesen

umgebenden Bereich herstellbar ist.

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Abdeckbereich 4.1 eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form aufweisen. Auch die

Öffnung 4.2 kann eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Grundform aufweisen, deren Rand gezackt bzw. zackenförmig ausgebildet ist. Auch können eine Größe und Anzahl von Abdeckbereichen 4.1 und/oder der

Öffnungen 4.2 bis 4.n variieren.

In Figur 6 ist eine Draufsicht eines möglichen fünften Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone 4 dargestellt.

Im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist ein Rand der Öffnung 4.2 gewellt und gezackt bzw. wellenförmig und zackenförmig ausgebildet. Hierdurch kann ein unregelmäßiger Verlauf am Rand eines geschliffenen Bereichs erzielt werden. Hieraus resultiert der Vorteil, dass mittels - -

einer Politur dieses Bereichs in einfacher Weise ein nicht oder nahezu nicht wahrnehmbarer Übergang zwischen dem bearbeiteten, d. h. polierten, Bereich, und einem diesen umgebenden Bereich herstellbar ist.

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Abdeckbereich 4.1 eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form aufweisen. Auch die

Öffnung 4.2 kann eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Grundform aufweisen, deren Rand gewellt und gezackt bzw. wellenförmig und zackenförmig ausgebildet ist. Auch können eine Größe und Anzahl von Abdeckbereichen 4.1 und/oder der Öffnungen 4.2 bis 4.n variieren.

In Figur 7 ist eine Draufsicht eines möglichen sechsten Ausführungsbeispiels einer Maskierungsschablone 4 dargestellt.

Im Unterschied zu dem in Figur 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel erstreckt sich ausgehend von der Öffnung 4.2 zu einem äußeren Rand des Abdeckbereichs 4.1 eine Material aussparung 8. Die Materialaussparung 8 durchdringt dabei den Abdeckbereich im dargestellten Ausführungsbeispiel in seiner Dicke vollständig. Alternativ durchdringt die Materialaussparung 8 den Abdeckbereich 4.1 nicht vollständig und ist kanalförmig in diesen eingebracht.

Dieser Kanal oder ein sich bei der Montage der Maskierungsschablone 4 auf dem zu bearbeitenden Bauteil 2 bildender Kanal ermöglicht während des Schleifens und/oder Polierens einen Abtransport von Schleifstaub und/oder einer

Schleif emulsion aus der Öffnung 4.2 zu dem Rand des Abdeckbereichs 4.1, wodurch ein zu großer Abtrag der Beschichtung 3, d. h. die Ausbildung einer Schleifmulde, vermieden wird. Um einen optimalen Abtransport sicherzustellen, wird die Markierungsschablone 4 dabei vor der Bearbeitung des Bauteils 2 derart an diesem angeordnet, dass der Kanal in einem Bereich auf dem Bauteil 2 verläuft, in welchem dieses geneigt ausgebildet ist. - -

Die Ausbildung der Maskierungsschablone 4 mit der Materialaussparung 8 ist dabei für jede mögliche Form des Abdeckbereichs 4.1, d. h. eine runde, ovale, eckige oder unregelmäßige Form, für jede mögliche Grundform der zumindest einen Öffnung 4.2 bis 4.n, d. h. runde, ovale, eckige oder unregelmäßige

Grundform, und für jede mögliche unregelmäßige Ausformung des Randes der entsprechenden Öffnung 4.2 bis 4.n möglich. Auch ist es möglich, dass bei mehreren Öffnungen 4.2 bis 4.n in einer Maskierungsschablone 4 mehrere Materialaussparungen 8 zur Ausbildung mehrerer Kanäle, insbesondere zumindest jeweils eines Kanals für jeweils eine Öffnung 4.2 bis 4.n, vorgesehen sind.

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BEZUGSZEICHENLISTE

Vorrichtung

Bauteil

Beschichtung

Maskierungsschablone

Abdeckbereich

Öffnung

Bearbeitungseinheit

Schleifwerkzeug

S chleifwerkzeugträger

Schleifmedium

Polierwerkzeug

Polierwerkzeugträger

Poliermedium

Materialaussparung

Defekt