Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von mit Zwei-Komponenten-Lack lackierten Automobilkarosserien.
Bei der Herstellung von Automobilen ist man beim Lackieren bemüht, eine möglichst ebene Lackstruktur zu erzielen. Dies gilt sowohl für das Aufbringen des Hauptlackes (Decklackes) als auch für eventuell notwendige Nachlackierungsarbeiten. Ohne besondere Maßnahmen, wie Drehen der lackierten Karosse um ihre Längsachse während des Trocknungsprozesses, Aufbringen hoher Lackschichtdicke sowie mehrfacher Decklackschichten ist eine vollkommen ebene Lackstruktur bisher wirtschaftlich nicht zu erzeugen.
Aus der US 4,771,728 A ist es bekannt, zum Trocknen von lackierten Kraftfahrzeugkarosserien bis zum Erreichen der Haltetemperatur eine reine Infrarottrocknung zu verwenden. Sobald die Haltetemperatur erreicht ist, wird auf kombinierte Infrarot- und Umlufttrocknung umgeschaltet. Um welche Lackart es sich hierbei handelt, ist diesem Stand der Technik nicht zu entnehmen. Es dürfte sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Ein-Komponenten-Lack handeln.
Gemäß den Angaben in dieser Patentschrift wird die Haltetemperatur bereits nach 20 bis 30 Sekunden erreicht. Da die Haltetemperatur bei üblichen Decklacken über 100°C beträgt, bedeutet dies, daß mit einer Geschwindigkeit von ca. 200°C pro Minute aufgeheizt wird. Eine gesamte Fahrzeugkarosserie in derart kurzer Zeit mit dieser Geschwindigkeit aufzuheizen, ist technisch nahezu unmöglich. Dabei verbrennt die Lackoberfläche und es entstehen Kocher, die zu Kratern führen. Eine einwandfreie Lackoberfläche läßt sich auf diese Weise nicht erreichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren zum Trocknen von mit Zwei-Komponenten-Lack lackierten Fahrzeugkarosserien oder Teilen hiervon vorzuschlagen, mit dem eine nahezu ebene Lackstruktur ohne Zusatzaufwand erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß man bei einem schnellen ununterbrochenen Aufheizen mit mindestens 15° C pro Minute und mit einer Aufheizzeit von höchstens 6 Minuten, sowie mit einer Aufheizgeschwindigkeit zwischen 15 °C und 22.5 °C pro Minute von Umgebungstemperatur auf die Haltetemperatur eine ebene und staubfeste Lackstruktur erzielt. Wichtig für die Lacktrocknung ist, daß in der Aufheizzeit nur Infrarotstrahler eingesetzt werden und nicht eine reine Umlufttrocknung oder eine kombinierte Infrarot-/Umlufttrocknung stattfindet. In der sich nach der Aufheizzeit anschließenden Haltezeit kann eine Trocknung durch Umluft alleine oder in Kombination mit Infrarotheizer sowie eine reine Infrarotheizung stattfinden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine optimal glatte Lackoberfläche bei Verwendung von Zwei-Komponenten-Lacken äußerst kostengünstig erzielt.
Weitere Vorteile beschreiben die Ansprüche 2 und 3.
Durch die höheren Trocknungsendtemperaturen konnte eine Verkürzung der Trocknungszeit erzielt werden, so daß Einsparungen in der Länge von Trockneranlagen und damit auch von Gebäudeflächen erzielt werden können. Auch kann auf die bisher obligatorische Abdunstzone verzichtet werden.
Im folgenden wird ein typisches Beispiel der Erfindung näher erläutert. In der Abbildung ist die Temperatur über der Trocknungszeit aufgetragen sowie der Soll-Temperatur-Vorlauf für lackierte Automobilkarossen, die mit einem Zwei-Komponenten-Decklack lackiert wurden. Die angegebenen Temperaturen beziehen sich auf Objekttemperaturen, d. h. die Temperatur der lackierten Oberfläche. Diese wird Thermoelementen oder mit Pyrometern gemessen.
Wie ersichtlich, beginnt die Aufheizphase bei Umgebungstemperatur von ca. 15° C und wird bis zum Erreichen einer Temperatur von 150° C kontinuierlich betrieben. Für diese Aufheizzeit bis zum Erreichen von 150° C werden maximal 6 Minuten benötigt. Dies bedeutet eine Aufheizung von ca. 20° C pro Minute.
Bei Erreichen der Haltetemperatur von ca. 150° C beginnt die Haltezeit. Bei einer Zeit von insgesamt (Aufheizzeit + Haltezeit) maximal 21 Minuten war der aufgetragene Lackfilm ausgehärtet. Im Extremfall konnte festgestellt werden, daß der Lackfilm bereits nach 15 Minuten ausgehärtet war. Hierbei erfüllte auch er alle notwendigen chemotechnologischen Anforderungen. Trotz der verwirklichten extrem kurzen Aufheizzeit traten keine Kocher auf.
Wird anstelle eines Zwei-Komponenten-Decklackes eine Automobilkarosserie oder ein Teil hiervon mit einem 90° C Zwei-Komponenten Nachlack lackiert, so wird nur bis zu einer Objekttemperatur von ca. 120° C innerhalb maximal 6 Minuten aufgeheizt.
Allgemein kann festgehalten werden, daß bei untersuchten Probeblechen Schichtdickenunterschiede der aufgetragenen Lacke im Bereich von 20 bis 40 µm keinen wesentlichen Einfluß auf die Trocknungszeit und die Trocknungstemperaturen haben.