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Kunststofflackierung

Kunststofflackierung, Lackierhilfsmittel: 04.11.2011

Kunststoffteile mehrfarbig lackieren

Kunststoffgehäuse werden oft zwei- oder mehrfarbig gestaltet um sie optisch aufzuwerten und Funktionsbereiche hervorzuheben. Ein innovativer Ansatz zur mehrfarbigen Lackierung ist die maskierungsfreie Lackierung mit selektiven Beschichtungsverfahren. Das Fraunhofer IPA testet und entwickelt dazu verschiedene Applikationsmodule.

Kantenscharfe Beschichtung mit dem Piezo-Jet-Ventil. Quelle: Fraunhofer IPA

Kantenscharfe Beschichtung mit dem Piezo-Jet-Ventil. Quelle: Fraunhofer IPA

Zur Realisierung der mehrfarbigen Lackierung gibt es vielfältige Möglichkeiten. Eine klassische Methode ist die Schablonenspritztechnik. Hierbei werden Schablonen oder Masken eingesetzt, um die Teilebereiche, die nicht spritzlackiert werden sollen, abzudecken bzw. zu schützen. Dafür bieten sich folgende Lösungen an:

  • flache Auflegemasken aus Karton, Kunststofffolien oder Metall
  • formangepasste Schablonen aus Metall, die während des Spritzvorgangs auf die zu lackierende Fläche angedrückt werden
  • selbstklebende Papier- oder Kunststofffolien-Schablonen

Die Schablonenspritztechnik ist meistens sehr personalintensiv. Mehrfarbendekors sind vor allem bei Anwendung von selbstklebenden Papier- oder Kunststofffolien-Schablonen nur nach einer ausreichenden Durchhärtung der Lackfilme realisierbar. Dies führt zu langen Trocknungs- und damit Durchlaufzeiten. Daneben entstehen Abfälle durch die Maskenmaterialien und die überschüssige Beschichtung in maskierten Bereichen oder die Reinigung der Masken. Eine andere Möglichkeit ist die Einzelteillackierung und Montage der Einzelteile nach der Lackierung. Mehrere Teile werden im Spitzguss hergestellt, separat lackiert und danach zusammengesetzt. Das bedeutet einen zusätzlichen Aufwand für die Spritzgussmaschinen, das Handling und die Montage der Teile.

Wirtschaftliche Verfahren

Ein innovativer Ansatz zur mehrfarbigen Lackierung ist die maskierungsfreie Lackierung mit selektiven Beschichtungsverfahren. Das Fraunhofer IPA testet und entwickelt dazu verschiedene Applikationsmodule, die an einem Roboter mit hoher Wiederholgenauigkeit geführt werden:

  1. Der Präzisionszerstäuber, der einen schmalen Sprühstrahl mit einem kleinen Unschärfebereich besitzt:  Wenn der Farbübergang in einer Fuge liegt, kann ein scharfer Übergang erzeugt werden. Dazu ist eine der Teilegeometrie angepasste präzise Führung des Sprühstrahls notwendig. Weiterer Entwicklungbedarf liegt in der Vermeidung von feinem Overspray, der sich auf dem Lackierobjekt niederschlagen kann und der ungleichmäßigen Effektausbildung bei Metalliclacken.
  2. Das Piezo-Jet-Ventil, mit dem einzelne, freifliegende Lacktropfen erzeugt werden, die zielgenau auf die Oberfläche auftreffen: Im Gegensatz zur Tintenstrahltechnologie können auch konventionelle Lacke bzw. höherviskose Materialien verarbeitet werden. Abstriche sind hier derzeit noch bei der Farbeffektausbildung und der Geschwindigkeit zu machen.

Durch den Entfall der Maskierung sind keine Zwischentrocknungsschritte erforderlich und die Mehrfarbenbeschichtung kann deutlich wirtschaftlicher realisiert werden. Auch für die Schablonenspritztechnik und die Einzelteillackierung kann sich die selektive Beschichtung lohnen. Farblich abgesetzte Zierteile sind oft filigran und haben bei konventioneller Sprühlackierung auf einem Warenträger einen sehr geringen Lackmaterialnutzungsgrad, da ein Großteil des Lacks vorbeigesprüht wird. Bei der konturangepassten Lackierung mit dem Präzisionszerstäuber, der nur auf die zu lackierenden Bereiche sprüht, sind erhebliche Materialeinsparungen möglich.
Fraunhofer IPA, Stuttgart, Dieter Ondratschek, Tel. +49 711 970-1759, do@ipa.fraunhofer.de, www.ipa.fraunhofer.de/lackiertechnik

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