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Beschichtung hochwertiger Karosserieoberflächen mit Pulver-Slurry

 
: Weckerle, G.

Stuttgart, 2003, 137 pp.
Stuttgart, Univ., Diss., 2003
German
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Beschichtungsstoff; Oberfläche; Pulverlack; Pulverlacksystem; Karosserie; Maschinenbau; Beschichten; Lackierung

Abstract
Die Beschichtung von Karosserieaußenflächen erfolgt heute vorwiegend durch elektronisch unterstützte Hochrotationszerstäuber (ESTA-HR) an Lackierautomaten, die zunehmend durch Lackierroboter ersetzt werden. Dieser technologiesche Wandel basiert auf den Qualitäts- und Kostenvorteilen, die sich beim Einsatz der Roboter ergeben.
Hinzu kommt der Einsatz neuer und umweltfreundlicherer Lacksysteme, die die Prozessfenster zusätzlich einschränken und so zu erhöhten Anforderungen an die Anlagen und Applikationstechnik führen. Das Klarlackmaterial Pulver-Slurry, ein in Wasser dispergierter Pulverlack, repräsentiert solch ein völlig neues Materialkonzept, das mit der bisherigen Applikationstechnik verarbeitet wird. Die Weiterentwicklung und Optimierung von Hochrotationszerstäubern an diese Rahmenbedingungen erfordert jedoch das grundlegende Verständnis der ablaufenden physikalischen Vorgänge. Ziel dieser arbeit ist daher, durch systematische Untersuchungen die Grundlagen für dieses Verständnis zu schaffen.
In der hier vorliegenden Arbeitwird das rehologische von Lackmaterialen unter den im Lackierprozess vorliegenden Randbedingungen untersucht und vorgestellt. Hierfür wird der Lackierprozess systematisch in Teilprozesse zerlegt, um die physikalischen Randbedingungen zu definieren. Durch die Bestimmung der auf das Material einwirkenden Kräfte kann das Fließverhalten der Lacke bestimmt werden. Beginnend mit der Filmströmung auf dem Glockenteller werden so die aufeinanderfolgenden Prozessschnitte bis hin zum Filmverlauf auf dem Substrat charekterisiert. Mit den etwickelten Versuchs- und Messanordnungen können die aufgestellten Modelle und durchgeführten Berechnungen verifiziert werden. Dabei zeigt sich eine gute Übereinstimmung zwischen theoretischer Betrachung und versuch.
So können die rheologischen Eigenschaften von Pulver-Slurry für jeden Abschnitt des Gesamtprozesses dargestellt werden. Durch gleichzeitige Betrachtung eines Metallic-Wasserbasislackes und Wasser wird das Spektrum der zu bewertenden rheologischen Eigenschaften erweitert, und die Methodik an weiteren Fluiden verifiziert. Mit den in dieser Arbeit gewonnen Erkenntnissen in der Zusammenhang zwischen den grundlegenden viskoelastischen Eigenschaften und dem Zerstäubungsvehalten bzw. dem Applikationsergebnis hergestellt. Zudem wird wichtiges Grundlagenwissen zu den Teilschritten der Lackapplikation bereitgestellt, das nun als Eingangsdaten für Simulationsrechnungen eingesetzt werden kann, unf zudemm die technischen Anforderungen an zukünftige Zersträubergeneration liefert.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-19959.html