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  • Publication
    Automatisiertes Reinigen und Vorbehandeln vor der Lackierung mittels CO2-Schneestrahlen für die Automobilindustrie
    ( 2009)
    Krieg, M.C.
    ;
    Bilz, M.
    ;
    Buchbach, S.
    Das CO2-Schneestrahlen ist eine ökologische Alternative der Vorbehandlung vor dem Lackieren. Beim Strahlen mit festem CO2 wird das Strahlmittel pneumatisch beschleunigt und auf die zu bearbeitende Fläche aufgebracht. Dabei beruht die abtragende Wirkung des CO2-Strahlens auf den folgenden drei Effekten: Mechanischer Effekt: Impulsübertrag der CO2-Partikel auf die Oberfläche, aerodynamische Kraft durch Druckluftstrahl und CO2-Gas. Thermischer Effekt: Versprödung des Schmutzes durch niedrige Temperatur des festen CO2, Abtrennung der Schmutzschicht vom Grundwerkstoff durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten. Sublimationseffekt: Druckwelle, die bei der Sublimation infolge der Volumenvergrößerung des CO2 beim Übergang von fest zu gasförmig entsteht. Das CO2-Schneestrahlen ist als trockenes, rückstandsfreies, substratschonendes und umweltneutrales Verfahren eine Alternative zur gängigen Powerwash-Technik. Im Rahmen des Forschungsprojekts 'SchneeLack' konnte durch die Vorbehandlung typischer Kunststoffsubstrate der Automobilindustrie, dem anschließenden Lackieren und der Prüfung der Lackhaftung mittels dem Gitterschnittverfahren und nach der DBL 7384, das CO2-Schneestrahlen als Vorbehandlungsverfahren vor dem Lackieren qualifiziert werden. Das Verfahren lässt sich direkt in Lackieranlagen integrieren. Zusätzlich zu geringen Verfahrenskosten und hoher Produktivität entfallen beim CO2-Schneestrahlen Kosten für die Pflege, Überwachung und Entsorgung des Reinigungsmediums sowie für die Trocknung der Bauteile.
  • Publication
    Automatisiertes Vorbehandeln vor dem Lackieren und Kleben mit CO2-Schneestrahlen
    (Fraunhofer IPK, 2009)
    Krieg, M.C.
    ;
    Bilz, M.
    ;
    Buchbach, S.
    ;
    Tomow, C.
    ;
    Chaves, H.
    Der vorliegende gemeinsame Abschlussbericht des Verbundvorhabens 16IN0497 und 16IN0459 dokumentiert Zielstellungen, Entwicklungsschritte und Ergebnisse des Projektes 'Automatisiertes Vorbehandeln vor dem Lackieren und Kleben mittels CO2-Schneestrahlen'. Kunststoffe müssen vor Prozessschritten wie Kleben und Lackieren vorbehandelt werden. Bisher wird die Vorbehandlung im Allgemeinen mit wässrigen oder lösemittelbasierten Reinigungsverfahren (Powerwash) oder bei einigen Kunststoffen durch Beflammung, Plasmabehandlung oder Fluorierung durchgeführt. Das CO2-Schneestrahlen stellt aufgrund seiner verfahrensspezifischen Vorteile eine Alternative dar. Das CO2-Schneestrahlen zur Vorbehandlung vor einem Lackierprozess wurde bisher nur im Labormaßstab oder empirisch untersucht worden. Die erarbeiteten Forschungsergebnisse können als erfolgreich gewertet werden. Diese können in folgenden Schwerpunkten zusammen gefasst werden: Bereitstellung eines numerischen Strömungsmodelles, mit welchem die Simulation eines mit CO2-Partikeln beladenen Strahls durch unterschiedliche Düsengeometrien möglich ist. Bereitstellung von optimalen Strahlparametern zu Abreinigung unterschiedlicher Verunreinigung und Vorbehandlung unterschiedlicher Kunststoffsubstrate, auch an gealterten Kunststoffen Empfehlungen für die Kommissionierung des Strahlmittels und Entwicklung einer automatisierten Absaugung Erfolgreiche Anpassung eines Oberflächenmessverfahrens für die inline-Kontrolle der Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen vor dem Lackieren. Die Projektergebnisse zeigen, dass der automatisierte Einsatz der CO2-Schneestrahlreinigung direkt in Lackieranlagen möglich ist und sich durch eine höhere Wirtschaftlichkeit im Vergleich zum Powerwash auszeichnet.