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Title:
METHOD FOR SELECTIVELY MATTING A SURFACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/234022
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for matting a surface, comprising the following steps: providing a workpiece having a surface to be matted; masking the surface to be matted, in order to cover regions which are not to be matted; spraying the surface with a blasting abrasive jet consisting of abrasive material, such that non-masked regions are matted. According to the invention, the surface to be matted is masked by means of a pad printing method using water-soluble strippable varnish.

Inventors:
BRANDL ERHARD (DE)
KARIG MARCO (DE)
HUJDUS KAROLINA (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/064489
Publication Date:
December 12, 2019
Filing Date:
June 04, 2019
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
B24C1/04; B24C1/06; B44C1/22; B60R13/00
Foreign References:
EP0672500A21995-09-20
DE102015013167A12017-04-13
GB2257935A1993-01-27
EP2481602A12012-08-01
EP1197530A12002-04-17
DE19915948A12001-01-18
DE102015013167A12017-04-13
DE10246592A12004-04-15
DE3830341A11989-09-28
EP0672500A21995-09-20
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren (100) zur Mattierung einer Oberfläche mit folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Fahrzeugbauteils mit einer zu mattierenden lackierten und konvexen oder konkaven Oberfläche,

Maskieren der zu mattierenden Oberfläche, um nicht zu mattierende Be- reiche abzudecken,

Bestrahlung der Oberfläche mit einem Strahlmittelstrahl aus abrasiven Material, so dass nicht maskierte Bereiche mattiert werden,

wobei die zu mattierenden Oberfläche mittels eines Tampondruckverfah- rens mit wasserlöslichem Abziehlack maskiert wird,

wobei ein Silikontampon einer Tampondruckanlage partiell mit dem Ab- ziehlack beschichtet wird, wobei der beschichtete Silikontampon die zu maskierende Oberfläche mit dem Abziehlack bedruckt, und

wobei der Druckvorgang wiederholt wird, bis die Maskierung eine vorge- gebene Schichtdicke erreicht.

2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- ziehlack einen organischen Lösungsmittelanteil von weniger als 5%, ei- nen Wasseranteil von weniger als 65% und einen Festkörpergehalt von mehr als 30% aufweist.

3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Maskierung von der mattierten Oberfläche mit reinem Wasser oder mit Wasser und leichten chemischen Zusätzen entfernt wird.

Description:
VERFAHREN ZUM SELEKTIVEN MATTIEREN EINER OBERFLÄCHE

BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mattieren einer Oberfläche gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen zum Mattieren von glänzenden Oberflächen eines Fahrzeugs und/oder eines Fahrzeugbauteils sind in zahlreichen Variationen bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen zum Mattieren von lackierten Oberflächen weisen etwa quaderförmige Strahldüsen bzw. Strahlkammern auf. Um nicht zu mattierende Bereiche der zu mattierenden Oberfläche abzudecken wird die zu mattierende Oberfläche maskiert. Hierbei wird die Maskierung der zu mat- tierenden Oberflächen mittels Folienbeschichtung oder Siebdruckverfahren durchgeführt.

Als nachteilig kann dabei angesehen werden, dass bei der Maskierung der zu mattierenden Oberfläche mittels Folienbeschichtung hohe Prozesskosten bei konkaven Flächen entstehen, da nur plane und konvexe Flächen automatisier- bar maskiert werden können. Zudem entstehen hohe Material kosten für die Beschaffung der Folie. Die Folie wird manuell auf das Werkstück aufgetragen, so dass der Maskierungsvorgang je nach Größe des Motivs mehrere Minuten dauern kann. Die Folie kann effektiv nur manuell bzw. per Hand oder mit che- mischen Zusätzen vom Werkstück entfernt werden, da die Folie nicht wasser- löslich ist. Dies kann sich nachteilig auf die Arbeitssicherheit und den Umwelt- schutz auswirken. Der manuelle Reinigungsvorgang kann je nach Größe des Bauteils mehrere Minuten dauern. Bei der der Maskierung der zu mattierenden Oberfläche mittels Siebdruck ent- stehen ebenfalls hohe Prozesskosten, da nur plane und konvexe Flächen au- tomatisierbar maskierbar sind. Die Maskierung von konkaven Flächen mittels Siebdruck ist technisch nicht möglich. Die Entfernung des Siebdrucks vom Werkstück ist effektiv nur mit chemischen Zusätzen möglich, da der Siebdruck nicht wasserlöslich ist.

Aus der DE 10 2015 013 167 A1 ist ein Verfahren zum Bearbeiten einer glän- zenden Oberfläche eines Fahrzeugs und/oder eines Fahrzeugbauteils be- kannt, welche mit einer Klarlackschicht einer gegebenen ersten Schichtdicke lackiert ist. Bei dem Verfahren wird ein Strahlmittel in einen durch Unterdrück erzeugten Trägerluftstrom zudosiert, in einem Schlauchleitungssystem zu ei- ner Strahllanze befördert und auf durch eine Strahlkammer unter Unterdrück gesetzte Bearbeitungsfläche gelenkt, von dort in den Luftstrom zurückbeför- dert, gereinigt und ggf. im Kreislauf gefahren. Hierbei wird die Beschleunigung des Strahlmittels durch den Unterdrück erzeugt und die Strahlkammer auf der Bearbeitungsfläche verschoben, wobei dem Strahlmittel mindestens ein zu- sätzlicher Energieimpuls durch mindestens einen weiteren vom Unterdrück angesaugten, mindestens unter Atmosphärendruck stehenden Gasstrom zum Erreichen einer deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Trägerluft- stromes liegenden Endgeschwindigkeit stromaufwärts von einem Dosierort er- teilt wird. Mit der Endgeschwindigkeit wird ein Energieeintrag in die Bearbei- tungsfläche in Abhängigkeit der Parameter Art und Form der Bearbeitungsflä- che und des Strahlmittels, Beladungsgrad des Trägerluftstromes mit Strahl- mittel, Unterdrück im Trägerluftstrom, Strahlzeit und Strahltemperatur einge- stellt, sodass ungefähr 1 bis 50 Prozent der gegebenen ersten Schichtdicke der Klarlackschicht abgetragen wird, wodurch die Oberfläche des Fahrzeugs und/oder des Fahrzeugbauteils mattiert wird und sich eine reduzierte zweite Schichtdicke der Klarlackschicht ausbildet.

Aus der DE 102 46 592 A1 ist ein Tampondruckverfahren bekannt, welches zum reproduzierbaren Bedrucken von Bauteilen mit einem Druckmaterial un- ter Einsatz eines Gelatinedruckstempels dient. Hierbei ist vorgesehen, das der jeweilige Bedruckvorgang zur Gewährleistung einer hinreichenden und repro- duzierbaren Druckqualität unter mindestens einem vorgegebenen Umge- bungsbetriebsparameterwert erfolgt.

Aus der DE 38 30 341 A1 ist ein System zur Durchführung eines Permeations- drucks auf Kunststoff-Formkörper. Hierbei wird mittels eines elastischen Über- tragungskissens (Tampon) ein farbiges Druckbild auf eine geformte Oberflä- che eines jeweiligen Kunststoff-Form körpers aufgedruckt. Das Übertragungs- kissen kann aus Gelatine, Silikonkautschuk usw. hergestellt sein.

Aus der EP 0 672 500 A2 ist ein Verfahren zur Mattierung einer ebenen Ober- fläche mittels Sandstrahlen bekannt. Durch die Sandstrahlverarbeitung soll ein Relief von fotografischen Bildern, Mustern, Buchstaben oder Zeichen auf einer Oberfläche aus Glas, Naturstein, Keramik, Metall, Kunststoffen oder Holz er- zeugt werden. Das Verfahren umfasst die Schritte Bereitstellen eines Werk- stücks mit einer zu mattierenden Oberfläche, Maskieren der zu mattierenden Oberfläche, um nicht zu mattierende Bereiche abzudecken, und Bestrahlung der Oberfläche mit einem abrasiven Sandstrahl, so dass nicht maskierte Be- reiche mattiert werden, wobei die zu mattierenden Oberfläche mittels eines Tampondruckverfahrens mit wasserlöslichem Abziehlack maskiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Mattieren einer lackierten Oberfläche eines Fahrzeugbauteils bereitzustellen, welches eine kostengünstige und umweltschonende automatische Maskierung der zu mat- tierenden Oberfläche ermöglicht, um nicht zu mattierende Bereiche abzude- cken.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Mattieren einer Oberfläche mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Pa- tentansprüchen angegeben.

Um ein Verfahren zum Mattieren einer Oberfläche bereitzustellen, welches eine kostengünstige und umweltschonende automatische Maskierung der zu mattierenden Oberfläche ermöglicht, um nicht zu mattierende Bereiche abzu- decken, wird die zu mattierenden Oberfläche mittels eines Tampondruckver- fahrens mit einem wasserlöslichen Abziehlack maskiert. Nach dem Maskieren der zu mattierenden Oberfläche des bereitgestellten Werkstücks, wird die Oberfläche mit einem Strahlmittel aus abrasiven Material bestrahlt, so dass nicht maskierte Bereiche mattiert werden. Die Bestrahlung wird durchgeführt, bis der gewünschte Mattierungsgrad erreicht ist. Zudem wird ein Silikontam- pon einer Tampondruckanlage partiell mit dem Abziehlack beschichtet, wobei der beschichtete Silikontampon die zu maskierende Oberfläche mit dem Ab- ziehlack bedruckt. Hierbei wird der Druckvorgang wiederholt, bis die Maskie- rung eine vorgegebene Schichtdicke erreicht. Zudem ist die zu maskierende Oberfläche konvex oder konkav.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens haben im Vergleich zur Maskierung der zu mattierenden Oberfläche mittels Folienbeschichtung o- der Siebdruck den Vorteil, dass eine automatisierte Maskierung von konvexen, planen und konkaven Flächen möglich ist, und dadurch geringere Prozesskos- ten entstehen. Zudem ergeben sich durch den wasserlöslichen Abziehlack deutlich geringere Materialkosten im Vergleich zur Folie. Da der umweltscho- nende wasserlösliche Abziehlack einfach mit reinem Wasser gegebenenfalls mit Wasser und leichten chemischen Zusätzen entfernt werden kann, wirkt sich dies vorteilhaft bezüglich Arbeitssicherheit und Umweltschutz aus. Zudem ist es durch die einfache Reinigung möglich, dass der Reinigungsvorgang ma- schinell und somit schneller als von Hand durchgeführt werden kann. Im Ver- gleich zur Folienbeschichtung ergibt sich eine kürzere Bestrahlungszeit, da die zu mattierenden Oberflächen sind von Beginn an ohne Beschichtung sind, bei der Folienbeschichtung aber zunächst eine Trägerfolie aufgebracht werden muss, welche dann erst durchstrahlt werden muss.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann der Abziehlack ei- nen organischen Lösungsmittelanteil von weniger als 5%, einen Wasseranteil von weniger als 65% und einen Festkörpergehalt von mehr als 30% aufwei sen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann die aufgebrachte Maskierung von der mattierten Oberfläche mit reinem Wasser oder mit Wasser und leichten chemischen Zusätzen entfernt werden. Dadurch kann die aufge- brachte Maskierung aus wasserlöslichem Abziehlack umweltschonend wieder entfernt werden.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskom- binationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinati- onen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Er- findung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit ge- zeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung be- zeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbei- spiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Mattieren einer Oberfläche.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Mattierung einer Oberfläche ei- nen Schritt S100, in welchem ein Werkstück mit einer zu mattierenden Ober- fläche bereitgestellt wird. In den Schritten S200 bis S220 wird die zu mattie- rende Oberfläche maskiert, um nicht zu mattierende Bereiche abzudecken. Im Schritt S300 wird die Oberfläche mit einem Strahl mittelstrahl aus abrasiven Material bestrahlt, so dass nicht maskierte Bereiche mattiert werden. Erfindungsgemäß wird die zu mattierenden Oberfläche mittels eines Tampon- druckverfahrens mit wasserlöslichem Abziehlack maskiert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird im Schritt S200 der wasserlösliche Abziehlack und eine Tampondruckanlage bereitgestellt. Im Schritt S210 wird ein Silikontampon der Tampondruckanlage partiell mit dem Abziehlack be- schichtet. Im Schritt S220 bedruckt der beschichtete Silikontampon die zu maskierende Oberfläche mit dem Abziehlack. Der Druckvorgang wird wieder- holt, bis die Maskierung eine vorgegebene Schichtdicke erreicht.

Die im Schritt S300 durchgeführte Bestrahlung der zu mattierenden Oberflä- che wird durchgeführt, bis ein gewünschter Mattierungsgrad erreicht ist. An- schließend wird im Schritt S400 die aufgebrachte Maskierung mit reinem Was- ser oder mit Wasser und leichten chemischen Zusätzen von der mattierten Oberfläche entfernt.

Im dargestellten Ausführungsbespiel weist der wasserlösliche Abziehlack ei- nen organischen Lösungsmittelanteil von weniger als 5%, einen Wasseranteil von weniger als 65% und einen Festkörpergehalt von mehr als 30% auf.

In vorteilhafter Weise kann die zu maskierende Oberfläche bzw. die zu mattie- rende Oberfläche konvex oder konkav oder eben ausgebildet sein.

Da bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Mas- kierung der zu mattierenden Oberfläche das Tampondruckverfahren mit was- serlöslichem Abziehlack eingesetzt wird, ergibt sich im Gegensatz zu den her- kömmlichen Tampondruckverfahren mit lösungsmittelbasierten Tampon- druckfarben in vorteilhafter Weise eine geringere Umweltbelastung.

Durch die umweltschonende Maskierung der zu mattierenden Oberfläche kön- nen verschiedene optische Effekte erzeugt werden. BEZUGSZEICHENLISTE

100 Verfahren zum Mattieren von Oberflächen

5 S100 bis S400 Verfahrensschritt