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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR REMOVING COATINGS FROM SURFACES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/198225
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for removing coatings (2) from surfaces (1), comprising the following steps: - large-area application of a suitably selected stripping agent onto the coating (2) to be detached in order to produce a cohesive connection, so that the connection between the stripping agent (5) and the coating (2) to be detached is stronger than the connection between the coating (2) to be detached and the surface (1); and - detaching the stripping agent (6) together with the adhering coating (2) to be detached.

Inventors:
OESER OLIVER (DE)
MÜLLER JENS-UWE (DE)
BONELLI CLAUDIA (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/058243
Publication Date:
October 07, 2021
Filing Date:
March 30, 2021
Export Citation:
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Assignee:
LUFTHANSA TECHNIK AG (DE)
International Classes:
B08B7/00; B64C21/10
Attorney, Agent or Firm:
GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung von Überzügen (2) von Oberflä chenil) , umfassend die Schritte:

- großflächiges Aufbringen eines geeignet gewählten Ab ziehmittels (6) auf dem abzulösenden Überzug (2) zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung, sodass die Verbindung zwischen Abziehmittel (5) und abzulösen dem Überzug (2) stärker ist als die Verbindung zwischen abzulösendem Überzug(2) und der Oberfläche (1); und

- Abziehen des Abziehmittels (6) mitsamt dem daran anhaf tenden abzulösenden Überzug (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abziehmittel (6) eine wenigstens einseitig selbstkle bende, flächige Abziehmasse (5) ist, die zum Aufbringen mit einer selbstklebenden Seite auf den abzulösenden Überzug (2) gedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehmasse (5) in Anpressrichtung verformbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehmasse (5) auf der von dem abzulösenden Überzug (2) entfernten Seite eine zugfeste Abziehschicht, vorzugs weise eine Abziehfolie (7), aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abziehmittel (6) eine aushärtbare Substanz (8) ist, welche sich beim Aushärten mit dem abzulösenden Überzug (2) verbindet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aushärtbare Substanz (8) im Ausgangszustand flüssig o- der gelförmig ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abziehmittel (6) derart gewählt ist, dass eine evtl. Verbindung zwischen Abziehmittel (6) und der Oberfläche (1) schwächer ist als die Verbindung zwischen Abziehmittel (6) und abzulösendem Überzug (2), vorzugsweise schwächer als die Verbindung zwischen abzulösendem Überzug (2) und der Oberfläche (1). 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abzuziehende Überzug (2) eine mikrostrukturierte Ober fläche aufweist, vorzugsweise umfassend eine Riblet-Struk- tur(3) ist. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abzuziehende Überzug (2) eine auf die Oberfläche (1) aufgeklebte Folie oder eine auf die Oberfläche (1) aufge tragene Lackschicht ist. 10 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (1) die Außenhaut eines Flugzeugs, eines Hochgeschwindigkeitszuges oder eines Windenergieanlagenro torblatts ist.

Description:
Verfahren zur Entfernung von Überzügen von Oberflächen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Über zügen von Oberflächen, insbesondere von durch Umwelteinflüsse versprödeten Überzügen von Oberflächen.

Das Anbringen von Überzügen, bspw. in Form von selbstklebenden Folien, auf Oberflächen wie bspw. der Außenhaut von Flugzeugen ist im Stand der Technik für verschiedene Anwendungszwecke be kannt. Neben dem Anbringen von Logos, Schriftzügen oder sons tigen grafischen Elementen durch entsprechend ausgestaltete Folien, kommen vermehrt auch aerodynamisch funktionale Folien zum Einsatz.

Aerodynamisch funktionalen Folien sind in unterschiedlichen Ausprägungen und Anwendungsbereichen aus dem Stand der Technik bekannt, und dienen regelmäßig dazu, die Wandschubspannung auf Oberflächen von umströmten Körpern zu reduzieren. Die aerody namisch funktionalen Folien weisen dazu in der Regel eine mik rostrukturierte Oberfläche auf. Eine verbreitete Mikrostruktur ist dabei die sog. Riblet-Struktur, mit sehr kleinen, im We sentlichen entlang der Hauptströmungsrichtung verlaufenden Rippen. Werden entsprechende Riblet-Strukturen auf die Außen haut eines Flugzeugs aufgebracht, kann dadurch der Strömungs widerstand des Flugzeugs und so der Treibstoffverbrauch redu ziert werden.

Für die Anbringung an der Außenhaut eines Flugzeuges vorgese henen Folien sind aus Gewichtsgründen regelmäßig dünn ausge führt. Gleichzeitig sind sie erheblichen Umwelteinflüssen aus gesetzt. Neben der Überströmung mit Luft, in der Partikel, wie Sand oder Eis, mitgeführt werden und die Folie oder deren ae rodynamisch funktionaler Oberfläche mechanisch beschädigen können, ist die Folie insbesondere bei Verkehrsflugzeugen in Reiseflughöhe regelmäßig intensiver Sonnenbestrahlung ausge setzt.

Aufgrund der in der Praxis auftretenden Beschädigungen sind insbesondere aerodynamisch funktionale Folien regelmäßig zu ersetzen. Es hat sich aber gezeigt, dass aufgrund der geringen Dicke sowie des aufgrund der intensiven Bestrahlung mit Son nenlicht im Betrieb eines Flugzeugs spröde Werdens das Entfer nen von auf die Außenhaut eines Flugzeugs aufgebrachter Folie häufig schwierig ist. Das vollständige und rückstandslose Ent fernen, ohne dass dabei die Außenhaut beschädigt wird, ist derzeit nur mit manuell durchzuführenden chemischen oder me chanischen Verfahren möglich, die sehr zeitaufwendig sind.

Auch können bei entsprechenden Verfahren gesundheits- oder um- weltgefährdende Stäube und/oder Chemikalienreste entstehen.

Vergleichbares gilt auch für solche Überzüge, bei denen Lack auf die Oberfläche aufgebracht und in die bspw. eine ge wünschte Mikrostruktur eingeprägt ist. Auch diese können ver- spröden und müssen für eine evtl. Erneuerung erst mühsam ent- fernt werden.

Neben der beschriebenen Anwendung auf der Außenhaut von Flug zeugen kommen entsprechende Überzüge auch auf anderen Oberflä chen zum Einsatz, bspw. an den Rotorblättern von Windenergie anlagen oder an Hochgeschwindigkeitszügen, wo sie jedoch ver- gleichbaren Umwelteinflüssen ausgesetzt sind und nach Beschä digung ebenfalls entfernt werden müssen, bevor sie erneuter werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Entfernung von Überzügen, insbesondere von durch Umwelteinflüsse versprö- dete Überzügen, von Oberflächen zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Haupt anspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.

Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entfernung von Überzügen von Oberflächen, umfassend die Schritte:

- großflächiges Aufbringen eines geeignet gewählten Ab ziehmittels auf den abzulösenden Überzug zur Herstel- lung einer stoffschlüssigen Verbindung, sodass die Ver bindung zwischen Abziehmittel und abzulösendem Überzug stärker ist als die Verbindung zwischen abzulösendem Überzug und der Oberfläche; und

- Abziehen des Abziehmittels mitsamt dem daran anhaften- den abzulösenden Überzug.

Zunächst werden einige im Rahmen der Erfindung verwendete Be griffe erläutert.

Eine erste Verbindung ist „stärker" als eine zweite Verbin dung, wenn die erste Verbindung einer Belastung, bei der die zweite Verbindung versagt, standhält. Im Fall von Klebeverbin dungen ist bspw. die Haftkraft der ersten Verbindung F HI , die überwunden werden muss, um die erste Verbindung zu lösen, grö ßer als die Haftkraft der zweiten Verbindung F H 2 (F HI > F H 2)·

Umgekehrt gilt eine erste Verbindung als „schwächer" als eine zweite Verbindung, wenn die erste Verbindung bei identischer

Belastung nachgibt, während die zweite Verbindung noch Bestand hat. Im Fall von Klebeverbindungen ist die Haftkraft der ers ten Verbindung F HI kleiner als die Haftkraft der zweiten Ver bindung F H2 (F HI < F H2

Die Erfindung hat erkannt, dass sich ein auf einer Oberfläche angebrachter Überzug, der sich nicht ohne Weiteres unmittelbar abziehen lässt, insbesondere weil er aufgrund von Umweltein flüssen spröde geworden bzw. „versprödet" ist, entfernen lässt, wenn zunächst ein Abziehmittel aufgebracht wird, wel ches sich derart stark mit dem abzulösenden Überzug verbindet, dass bei einem anschließenden Abziehen des Abziehmittels der Überzug an dem Ablösemittel anhaftet und somit zusammen mit dem Abziehmittel abgezogen wird. Die für das Abziehen erfor derliche Zugfestigkeit kann dabei allein durch das Abziehmit tel hergestellt werden, sodass es auf die Zugfestigkeit des abzuziehenden Überzugs und/oder dessen Versprödungsgrad nicht mehr ankommt.

Damit der abzulösende Überzug beim Abziehen des Abziehmittels auch tatsächlich an dem Abziehmittel anhaftet und folglich von der Oberfläche entfernt wird, ist es erforderlich, dass die Verbindung zwischen Abziehmittel und abzulösendem Überzug stärker ist, als die Verbindung zwischen abzulösendem Überzug und der Oberfläche. Die Wahl eines geeigneten Abziehmittels ist bei Vorliegen ausreichender Informationen zur Verbindung des abzuziehenden Überzugs mit der Oberfläche, bspw. zu dem verwendeten Klebstoff, problemlos möglich, lässt sich aber auch durch einfache Versuche unmittelbar an dem abzulösenden Überzug ermitteln.

Bei dem Abziehmittel kann es sich um eine wenigstens einseitig selbstklebende, flächige Abziehmasse handeln, die zum Aufbrin gen mit einer selbstklebenden Seite auf den abzulösenden Über zug gedrückt wird. Durch das Andrücken wird die gewünschte und für das weitere Verfahren erforderliche stoffschlüssige Ver bindung zwischen Abziehmasse und abzulösendem Überzug herge stellt.

Grundsätzlich kann es sich bei der Abziehmasse um eine selbst klebende Abziehfolie handeln. Um jedoch eine flächige Verbin dung zwischen der Abziehmasse und dem abzulösenden Überzug auch bei Beschädigungen und/oder Mikrostrukturierungen der Oberfläche des abzulösenden Überzugs hersteilen zu können, ist es bevorzugt, wenn die Abziehmasse in Anpressrichtung verform bar ist. Wird die Abziehmasse dann an den abzuziehenden Über zug angedrückt, kann sie sich an diese anschmiegen und voll flächig mit dieser verbinden, unabhängig davon, ob eine Be schädigung und/oder Mikrostrukturierung der Oberfläche des ab zuziehenden Überzugs vorliegt. Die Abziehmasse kann dabei plastisch und/oder elastisch verformbar sein.

Insbesondere bei verformbaren Abziehmassen kann die Zugfestig keit der Abziehmasse evtl, nicht ausreichend sein, um die Ab ziehmasse zusammen mit daran anhaftendem Überzug von der Ober fläche problemlos abziehen zu können. Es ist insbesondere in diesen Fällen bevorzugt, wenn die Abziehmasse auf der von dem abzulösenden Überzug entfernten Seite eine zugfeste Abzieh schicht, vorzugsweise eine Abziehfolie, aufweist. Mit einer entsprechenden Abziehschicht kann die Zugfestigkeit der Ab ziehmasse erhöht werden, um das erfindungsgemäß vorgesehene Abziehen des Abziehmittels mitsamt dem daran anhaftenden abzu lösenden Überzug zu ermöglichen.

Alternativ zur Verwendung einer Abziehmasse als Abziehmittel kann auch eine aushärtbare Substanz als Abziehmittel vorgese hen sein, welche sich beim Aushärten mit dem abzulösenden Überzug stoffschlüssig verbindet. Nach dem Aushärten bildet die Substanz ein zum Abziehen mitsamt dem daran anhaftenden abzulösenden Überzug geeignetes Abziehmittel.

Die aushärtbare Substanz kann dabei im Ausgangszustand flüssig oder gelförmig sein. Ein großflächiges Aufbringen der Substanz auf einen abzulösenden Überzug ist damit einfach möglich. Nach dem Aushärten ist die Substanz fest.

In die noch nicht-ausgehärtete Substanz kann auch ein Netz o- der ein Textil großflächig eingebracht werden, welches von der noch nicht-ausgehärteten Substanz vollständig umschlossen wird. Nach dem Aushärten der Substanz kann das Netz bzw. das Textil die Zugfestigkeit des Abziehmittels erhöhen.

Unabhängig, wie das Abziehmittel gebildet ist, ist es bevor zugt, wenn es derart gewählt ist, dass eine evtl. Verbindung zwischen Abziehmittel und der Oberfläche schwächer ist als die Verbindung zwischen Abziehmittel und abzulösendem Überzug. Weiter ist bevorzugt, wenn eine evtl. Verbindung zwischen Ab ziehmittel und der Oberfläche auch schwächer ist als die Ver bindung zwischen abzulösendem Überzug und der Oberfläche. Dadurch wird erreicht, dass auch bei planvollen Auslassungen in dem abzuziehenden Überzug oder erheblichen Beschädigungen des abzulösenden Überzugs, in deren Bereich das Abziehmittel beim Andrücken in unmittelbaren Kontakt mit der Oberfläche kommt, das Abziehen des Abziehmittels problemlos und insbeson dere auch beschädigungsfrei für die Oberfläche möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich als besonders gut ge eignet für das Abziehen von Überzügen mit mikrostrukturierter Oberfläche erwiesen. Dies gilt insbesondere, wenn der Überzug eine Riblet-Struktur aufweist - also eine Riblet-förmige Ober flächenstrukturierung. Da es bei dem erfindungsgemäßen Verfah ren zum Ablösen des Überzugs nicht auf die Zugfestigkeit des Überzugs selbst ankommt, kann der abzulösende Überzug beson ders dünn und somit leicht ausgestaltet werden und insbeson dere ohne im Stand der Technik häufig ansonsten vorgesehen, zugfeste Zusatzschichten auskommen. Der abzuziehende Überzug kann eine auf die Oberfläche aufge klebte Folie oder eine auf die Oberfläche aufgetragene Lack schicht sein, jeweils ggf. mit darin eingeprägter mikrostruk turierter Oberfläche. Bei der Oberfläche kann es sich insbe sondere die Außenhaut eines Flugzeugs, eines Hochgeschwindig- keitszuges oder eines Windenergieanlagenrotorblatts handeln.

Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

Figur la-d eine schematische Darstellung eines ersten Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfah rens;

Figur 2a-d: eine schematische Darstellung eines zweiten Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfah rens; und Figur 3a-c: eine schematische Darstellung eines dritten Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfah rens.

In Figur la ist zur Illustration des ersten Ausführungsbei spiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens ein Abschnitt der Außenhaut eines Verkehrsflugzeuges als Oberfläche 1 darge stellt, auf der mithilfe einer Transferfolie (nicht darge stellt) einzelne Riblets 3, die, wenn auch nicht untereinander unmittelbar verbunden, zusammen einen abzulösenden folienarti gen Überzug 2 im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden. Zum Ablösen des Überzugs 2 wird zunächst eine Abziehmasse 5 als Abziehmittel 6 auf den Überzug 2 aufgebracht (Figur lb) und anschließend an den Überzug 2 bzw. die Oberfläche 1 ange drückt. Da die Abziehmasse 5 verformbar und auf der, der Ober fläche 1 zugewandten Seite selbstklebend ist, wird so eine groß- bzw. vollflächige Stoffschlüssige Verbindung zwischen Abziehmasse 5 und Überzug 2 erreicht (Figur lc). Dabei ist die selbstklebende Eigenschaft der Abziehmasse 5 so gewählt, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen Abziehmasse 5 und Überzug 2 stärker ist, als die Verbindung zwischen Überzug 2 und Oberfläche 1. Gleichzeitig soll die stoffschlüssige Ver bindung zwischen Abziehmasse 5 und Oberfläche 1 in den Berei chen des Überzugs 2 zwischen den einzelnen Riblets 3 ausrei chend gering sein, um den die äußerste Schicht der Oberfläche 1 regelmäßig bildenden Lack im nachfolgenden nicht zu beschä digen.

Ist die Abziehmasse 5 vollständig aufgebracht und angedrückt, kann die Abziehmasse 5 als Abziehmittel 6 von der Oberfläche 1 abgezogen werden, wobei aufgrund der vorstehend beschriebenen Verhältnisse der einzelnen Verbindungen zwischen Oberfläche 1, Überzug 2 und Abziehmasse 5 der Überzug 2 an dem Abziehmittel 6 anhaftet und so von der Oberfläche 1 entfernt wird (Figur ld).

In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Verfahrens dargestellt. Auf der Oberfläche 1 - bspw. der Außenhaut eines Flugzeugs - ist eine grundsätzlich durch gehende Folie mit mikrostrukturierter Oberfläche umfassend Riblets 3 als Überzug 2 angeordnet, die entfernt werden soll (Figur 2a).

Zum Ablösen des Überzugs 2 wird - vergleichbar zum Ausfüh rungsbeispiel gemäß Figur 1 - zunächst eine Abziehmasse 5 als Abziehmittel 6 mit ihrer selbstklebenden Seite auf den Überzug 2 aufgebracht (Figur 2b) und anschließend an den Überzug 2 bzw. die Oberfläche 1 angedrückt, sodass sich eine stoff schlüssige Verbindung zwischen Abziehmittel 6 und Überzug 2 ergibt (Figur 2c). Die Eigenschaften der Verbindung im Ver hältnis zur Verbindung zwischen Überzug 2 und Oberfläche 1 entsprechen dabei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, wes halb auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.

Auf der der Oberfläche 1 abgewandten Seite weist das Abzieh- mittel 6 ein unlösbar mit der Abziehmasse 5 verbundene bzw. integral damit ausgeführte Abziehfolie 7 auf, welche die Zug festigkeit des Abziehmittels 6 erhöht, um so das in Figur 2d skizzierte Abziehen des Abziehmittels 6 mitsamt dem daran an haftenden Überzug 2 zu erleichtern. Figur 3 illustriert ein drittes Ausführungsbeispiel eines er findungsgemäßen Verfahrens.

Der in diesem Beispiel Überzug 2 mit Riblets 3 ist mithilfe einer Trägerfolie 4 an der Oberfläche 1 - der Außenhaut eines Flugzeugs - befestigt, wobei die Verbindung zwischen Überzug 2 und Trägerfolie 4 stärker ist als die Verbindung zwischen Trä gerfolie 4 und Oberfläche 1.

Als Abziehmittel 6 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine aushärtende gelartige Substanz 8 auf den Überzug 2 aufge bracht, die sich beim Aushärten mit der abzulösenden Folie 2 stoffschlüssig verbindet (Figur 3b). Die so entstehende stoff schlüssige Verbindung zwischen Abziehmittel 6 und Überzug 2 ist stärker als die Verbindung zwischen Überzug 2 und Oberflä che 1, sodass der Überzug 2 beim Abziehen des Abziehmittels 6 nach vollständigem Aushärten der Substanz 8 an diesem anhaftet und so mitsamt der Trägerfolie 4 von der Oberfläche entfernt wird (Figur 3c).