Was ist Industrielackierung und wie wird Farbe aufgetragen (1)

1. Malerei

-Definition: Lackieren ist ein allgemeiner Begriff für Vorgänge, bei denen mithilfe von Farbe ein Beschichtungsfilm gebildet wird, um die Oberfläche eines Objekts zum Schutz und aus ästhetischen Gründen usw. zu bedecken.

-Zweck: Der Zweck der Lackierung besteht nicht nur in der Ästhetik, sondern auch im Schutz und damit in der Verbesserung der Produktqualität.

1) Schutz: Die meisten Automobile bestehen aus Stahlblechen. Wenn ein Fahrzeug mit Stahlblechen als Abdeckung ausgestattet ist, reagiert es mit Feuchtigkeit oder Sauerstoff in der Luft und bildet Rost. Der Hauptzweck des Lackierens besteht darin, das Objekt zu schützen, indem Rostbildung verhindert wird.

2) Ästhetik: Die Form eines Autos weist verschiedene Arten von Oberflächen und Linien auf, z. B. dreidimensionale Oberflächen, flache Oberflächen, gekrümmte Oberflächen, gerade Linien und Kurven. Durch die Lackierung eines derart komplex geformten Objekts entsteht ein Farbgefühl, das zur Form des Autos passt und gleichzeitig die Ästhetik des Autos verbessert.

3) Verbesserung der Marktfähigkeit: Derzeit sind verschiedene Fahrzeugtypen auf dem Markt erhältlich. Vergleicht man jedoch Fahrzeuge mit einheitlicher Form und gleicher Funktion, beispielsweise zweifarbig lackiert, sieht deren Wert besser aus. Ziel ist es, den Wert des Produkts durch Lackierung zu steigern. Aufgrund der rasanten Umweltveränderungen ist zudem die Haltbarkeit der Fahrzeugaußenseiten gefragt. So steigt beispielsweise die Nachfrage nach Funktionslacken, die Schäden am Lackfilm durch sauren Regen und den Glanzverlust durch Waschanlagenbürsten verhindern und so die Marktfähigkeit verbessern.Je nach Anforderungen an die Beschichtungsqualität kommen sowohl automatische als auch manuelle Lackierungen zum Einsatz.

2. Zusammensetzung der Farbe: Zusammensetzung der Farbe Die Farbe ist eine viskose Flüssigkeit, in der die drei Bestandteile Pigment, Harz und Lösungsmittel gleichmäßig vermischt (dispergiert) sind.

Pigmente: Farbige Pulver, die sich weder in Lösungsmitteln noch in Wasser lösen. Der Unterschied zu Farbstoffen besteht darin, dass sie als Partikel dispergiert sind und weder in Wasser noch in Lösungsmitteln löslich sind. Die Partikelgröße reicht von einigen Mikrometern bis zu mehreren zehn Mikrometern. Pigmente sind in verschiedenen Formen erhältlich, z. B. kreisförmig, stiftförmig, nadelförmig und flockig. Pigmente verleihen einem Beschichtungsfilm Farbe (Farbkraft) und Deckkraft (die Fähigkeit, die Oberfläche eines Objekts durch Undurchsichtigkeit zu bedecken und zu verbergen). Es gibt zwei Arten: anorganische und organische Pigmente. Pigmente werden verwendet, um die Haptik der Oberfläche zu verbessern. Farblose und transparente Farben, die als Klarlacke bezeichnet werden, enthalten keine Pigmente.

Es wird verwendet, um dem Lackfilm mehr Glanz zu verleihen.

1) Funktion des Pigments

* Farbpigmente: Farbgebung, Deckkraft

Anorganische Pigmente: Dies sind hauptsächlich natürliche Pigmente wie Weiß, Gelb und Rotbraun. Sie sind Metallverbindungen wie Zink, Titan, Blei, Eisen, Kupfer usw. Sie weisen im Allgemeinen eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit und Hitzebeständigkeit auf und haben eine hervorragende Deckkraft, sind aber in Bezug auf die Farbbrillanz nicht so gut wie organische Pigmente. Anorganische Pigmente allein werden nicht als Autolacke verwendet. Aus Umweltgründen werden derzeit auch keine Pigmente verwendet, die schädliche Schwermetalle wie Cadmium und Chrom enthalten.

Sie. Organisches Pigment: Es wird durch organische Synthese durch periodische chemische Reaktion hergestellt und ist eine Substanz aus einer Metallverbindung oder wie sie in der Natur vorkommt. Im Allgemeinen ist die Deckkraft nicht sehr gut, aber da eine klare Farbe erhalten wird, wird es häufig für die lebendige Lackierung von Volltonfarben, Metallicfarben und Glimmerfarben als Außenlack für Autos verwendet.

* Rostschutzpigment: Verhinderung von Rost

* Extenderpigment: Es kann ein harter Beschichtungsfilm erhalten werden, der die Zersetzung des Beschichtungsfilms verhindert und die Haltbarkeit verbessert.

- Harz: Eine transparente Flüssigkeit, die Pigment und Pigment verbindet und dem Beschichtungsfilm Glanz, Härte und Haftung verleiht. Eine andere Bezeichnung ist Bindemittel. Trocknungseigenschaften und Haltbarkeit des Beschichtungsfilms hängen stark von den Eigenschaften des Harzes ab.

1) Naturharz: Es wird hauptsächlich aus Pflanzen gewonnen oder abgesondert und für Farben wie Öllack, Firnis und Lasur verwendet.

2) Kunstharz: Dies ist ein Oberbegriff für Harze, die durch chemische Reaktionen aus verschiedenen chemischen Rohstoffen synthetisiert werden. Es handelt sich um eine organische Verbindung mit einem im Vergleich zu Naturharzen sehr hohen Molekulargewicht. Kunstharze werden in thermoplastische Harze (erweicht und schmilzt beim Erhitzen) und duroplastische Harze (härtet durch chemische Reaktion unter Wärmeeinwirkung aus und erweicht und schmilzt auch nach dem Abkühlen nicht, wenn sie erneut erhitzt werden) unterteilt.

- Lösungsmittel: Es handelt sich um eine transparente Flüssigkeit, die das Harz schmilzt, sodass sich Pigment und Harz leicht vermischen. Nach dem Lackieren verdunstet es wie ein Verdünner und verbleibt nicht auf dem Lackfilm.

CAR-Malerei

1. Übersicht und Definition von Farben: Autolacke haben durch den Einsatz modernster Technologien die Marktfähigkeit von Automobilen verbessert, indem sie Rostschutz- und Schönheitseigenschaften verleihen. In den folgenden Qualitätsartikeln werden Lacke und Beschichtungssysteme entwickelt, um diese Beschichtungseigenschaften möglichst wirtschaftlich zu erreichen.

Farben sind im Allgemeinen fließfähig und haben die Eigenschaft, sich auf die Oberfläche des zu beschichtenden Objekts aufzutragen und durch Trocknungs- und Aushärtungsprozesse einen kontinuierlichen Film (Beschichtungsfilm) zu bilden. Je nach den physikalischen und chemischen Eigenschaften des auf diese Weise gebildeten Beschichtungsfilms werden dem zu beschichtenden Objekt „Rostschutz“ und „Plastizität“ verliehen.

2. Autolackierprozess: Um die gewünschte Lackqualität für das Fahrzeug möglichst wirtschaftlich zu erreichen, werden Lackierverfahren und Lackspezifikationen festgelegt und dem jeweiligen Lackfilm wichtige Eigenschaften zugewiesen. Da die Eigenschaften des Lackfilms von der guten oder schlechten Prozessverarbeitbarkeit abhängen, wird der Lack in jedem Prozess so konzipiert, dass die zugewiesene Hauptfunktion unter Berücksichtigung der Prozessbedingungen maximiert werden kann.Die Anwendung wird in der Lackiererei streng kontrolliert.

Das oben beschriebene Verfahren ist ein drei- oder vierschichtiges Beschichtungssystem, das üblicherweise für die Beschichtung von Fahrzeugaußenteilen verwendet wird. Der bei jedem Verfahren gebildete Beschichtungsfilm weist die nachstehend beschriebenen Funktionen auf und gewährleistet als umfassendes Beschichtungssystem die Lackqualität von Fahrzeugen. Bei Lastkraftwagen und leichten Fahrzeugen kommt in manchen Fällen ein zweischichtiges Beschichtungssystem zum Einsatz, bei dem ein Zwischenschritt im Beschichtungsschritt weggelassen wird. Bei Fahrzeugen der Oberklasse lässt sich durch zweimaliges Auftragen der Zwischen- oder Deckschicht eine bessere Qualität erzielen.

Darüber hinaus wurde vor kurzem ein Verfahren zur Reduzierung der Beschichtungskosten durch die Integration der mittleren und oberen Beschichtungsverfahren untersucht und angewendet.

Oberflächenbehandlung: Verbessert den Rostschutz, indem Korrosionsreaktionen des Metalls unterdrückt und die Haftung zwischen Grundierung (galvanischer Film) und Werkstoff (Substrat) verstärkt werden. Zinkphosphat ist derzeit der Hauptbestandteil des Films, und das Tauchverfahren ist gängige Praxis, da es auch Teile mit komplexen Strukturen ausreichend behandeln kann. Insbesondere bei der kationischen galvanischen Beschichtung werden neben Zink auch Metalle wie Fe, Ni und Mn in die Beschichtung eingemischt, um die Korrosionsbeständigkeit weiter zu verbessern.

- Elektrotauchlack (Kathion-Elektrotauchgrundierung): Der Unterbodenschutz hat hauptsächlich die Funktion des Rostschutzes. Neben hervorragenden Rostschutzeigenschaften bietet kationischer Elektrotauchlack auf Epoxidharzbasis folgende Vorteile für den Autounterbodenschutz: ① Beim Elektrotauchlackieren wird der mit Zinkphosphat behandelte Film nicht ausgewaschen. ② Die Basizität der Harzstruktur hemmt die Korrosionsreaktion. ③ Hervorragender Rostschutz durch die hohe Alkalibeständigkeit des Epoxidharzes, die die Haftung aufrechterhält.

1) Vorteile der kationischen Elektroabscheidung

* Auch komplexe Formen können mit einer gleichmäßigen Schichtdicke beschichtet werden

* Hervorragendes Eindringen in komplexe Teile und Verbindungen.

* Automatisches Malen

* Einfache Wartung und Verwaltung der Leitung.

* Gute Lackierbarkeit.

* Es kann ein geschlossenes UF-Wasserwaschsystem eingesetzt werden (weniger Farbverlust und geringere Abwasserverschmutzung)

* Geringer Lösungsmittelgehalt und geringe Luftverschmutzung.

* Es handelt sich um eine Farbe auf Wasserbasis und es besteht nur eine geringe Brandgefahr.

2) Kationischer Elektrotauchlack: In der Regel handelt es sich um ein Polyaminoharz, das durch Zugabe von primären bis quaternären Aminen zu einem Epoxidharz gewonnen wird. Es wird mit Säure (Essigsäure) neutralisiert, um es wasserlöslich zu machen. Die Aushärtung des Beschichtungsfilms erfolgt über eine Urethan-Vernetzungsreaktion mit blockiertem Isocyanat als Härter.

3) Verbesserung der Funktion von Elektrotauchlacken: Sie werden weltweit als Grundierung für Autos verwendet, aber Forschung und Entwicklung verbessern nicht nur die Korrosionsschutzeigenschaften des gesamten Autos, sondern auch die Qualität der Lackierung.

* Rostschutzfunktion/Schutzschicht

gehen. Absolut Beschichtungseigenschaft, Durchdringungswiderstand von Fugen, Abplatzwiderstand

Sie. Rostschutz-Stahlblech-Eignung (wasserfeste Haftung, Schleuderfestigkeit)

tun. Niedertemperaturhärtung (Verbesserte Rostbeständigkeit von Gummiteilen usw.)

* Kosmetische Funktion/dekorativ

gehen. Beschichtungseigenschaften der Stahlplattenrauheit (trägt zur Verbesserung der Glätte und des Glanzes usw. bei)

Sie. Vergilbungsbeständigkeit (Hemmung der Vergilbung des weißen Decklacks)

- Zwischenbeschichtung: Die Zwischenbeschichtung dient als zusätzliche Funktion zur Optimierung der Rostschutzfunktion der Grundierung (Elektrotauchlackierung) und der Putzfunktion der Deckbeschichtung und verbessert die Lackqualität des gesamten Lackiersystems. Darüber hinaus trägt die Zwischenbeschichtung zur Reduzierung von Lackierfehlern bei, da sie unvermeidbare Mängel der Grundierung (Kratzer, Staubanhaftung usw.) bis zu einem gewissen Grad im Lackierprozess abdeckt.

Bei der Zwischenfarbe handelt es sich um einen Typ, bei dem ölfreies Polyesterharz als Basisharz verwendet wird und dieses durch Zugabe von Melaminharz und neuerdings auch Urethan (Bl) wärmegehärtet wird. Um die Abplatzbeständigkeit zu verbessern, wird neuerdings im mittleren Vorprozess manchmal eine Grundierung gegen Abplatzen nass in nass aufgetragen.

1) Haltbarkeit der Zwischenbeschichtung

* Wasserbeständigkeit: geringe Saugfähigkeit und unterdrückt das Auftreten von Blasen

* Absplitterungsfestigkeit: Absorbiert die Aufprallenergie beim Steinwurf und verringert die zum Geräusch führende Beschädigung des Lackfilms und unterdrückt die Entstehung von Schorfkorrosion.

* Witterungsbeständigkeit: Geringere Verschlechterung durch UV-Strahlen und Unterdrückung des Abblätterns der Deckschicht durch Witterungseinflüsse.

2) Putzfunktion der Zwischenbeschichtung

* Grundierungseigenschaft: Trägt zur Glättung der fertigen Außenseite bei, indem die Oberflächenrauheit der Elektrotauchlackierung abgedeckt wird

* Lösungsmittelbeständigkeit: Durch die Unterdrückung des Aufquellens und Auflösens der Zwischenschicht gegenüber dem Lösungsmittel der Deckschicht wird eine kontrastreiche Erscheinungsqualität erreicht.

* Farbanpassung: Der Mittelanstrich ist üblicherweise grau, neuerdings ist es jedoch möglich, durch Einfärben (Farbversiegler) einen Deckanstrich mit geringer Deckkraft aufzutragen.

3) Zwischenlackierung

*Erforderliche Qualität für die Zwischenschicht: Absplitterungsbeständigkeit, Deckvermögen der Basis, Haftung auf dem Elektrotauchlack, Glätte, kein Lichtverlust, Haftung auf der Deckschicht, Beständigkeit gegen Lichtschädigung

- Decklack: Die wichtigste Funktion des Decklacks besteht darin, kosmetische Eigenschaften zu verleihen sowie das Fahrzeug zu schützen und zu pflegen. Qualitätsmerkmale wie Farbe, Oberflächenglätte, Glanz und Bildqualität (Fähigkeit, das Bild eines Objekts im Lackfilm klar zu beleuchten) spielen eine Rolle. Darüber hinaus muss der Decklack die Ästhetik solcher Fahrzeuge über einen langen Zeitraum schützen und erhalten.

- Decklack: Die wichtigste Funktion des Decklacks besteht darin, kosmetische Eigenschaften zu verleihen sowie das Fahrzeug zu schützen und zu pflegen. Qualitätsmerkmale wie Farbe, Oberflächenglätte, Glanz und Bildqualität (Fähigkeit, das Bild eines Objekts im Lackfilm klar zu beleuchten) spielen eine Rolle. Darüber hinaus muss der Decklack die Ästhetik solcher Fahrzeuge über einen langen Zeitraum schützen und erhalten.

1) Decklack: Farben werden nach der auf die Farbe aufgetragenen Pigmentbasis klassifiziert und im Wesentlichen in Glimmerfarben, Metallicfarben und Volltonfarben unterteilt, je nachdem, ob Flockenpigmente wie beispielsweise Aluminiumpulverflocken verwendet werden.

* Aussehensqualität: Glätte, Glanz, Lebendigkeit, Landgefühl

* Haltbarkeit: Glanzerhaltung und Schutz, Farbveränderung, Verblassen

* Haftung: Überlackhaftung, 2-Ton-Haftung, Haftung mit Medium

* Lösungsmittelbeständigkeit

* Chemische Beständigkeit

* Funktionale Qualität: Waschstraßenbeständigkeit, Beständigkeit gegen sauren Regen, Absplitterungsbeständigkeit

2) Umweltfreundliche Farbe

　　　* High Solid: Dies ist eine High-Solid-Farbe, die den VOC-Vorschriften (flüchtige organische Verbindungen) entspricht und die Menge an verwendeten organischen Lösungsmitteln reduziert. Sie zeichnet sich durch ein hervorragendes Griffgefühl und die Verwendung von Harz mit niedrigem Molekulargewicht aus.

* Wasserbasierter Lack: Dieser Lack verwendet nur minimale organische Lösungsmittel und verwendet reines Wasser als Verdünner. Der Lackierprozess erfordert eine Vorwärmanlage (IR_Preheat), die Wasser verdampfen kann. Daher ist eine Umgestaltung der Anlage erforderlich. Zudem ist für den Lackierprozess ein Elektrodenverfahren erforderlich.

3) Funktionale Farbe

* CCS (Complex Crosslinking System, komplex vernetzende Farbe): Es handelt sich um eine Art Urethan- (Isocyanat-) oder Silanharz, bei dem ein Teil des Melaminharzes, das im Acryl-/Melaminharzsystem anfällig für sauren Regen ist, ersetzt wird und die Säurebeständigkeit und Kratzfestigkeit verbessert werden.

* NCS (New Crosslinking System, New Crosslinking Type Paint): Melaminfreie Farbe, hergestellt durch Säure-Epoxid-Härtung auf Acrylharz. Sie weist eine ausgezeichnete Säurebeständigkeit, Kratzfestigkeit und Fleckenbeständigkeit auf.

- Beschichtungsverarbeitbarkeit des Decklacks: Um eine gute Reproduzierbarkeit des gewünschten Decklacks wirtschaftlich zu erreichen, ist eine gute Lackverarbeitbarkeit (Zerstäubung, Fließfähigkeit, Porenbildung, Glätte usw.) unerlässlich. Hierzu ist es wichtig, das Viskositätsverhalten im Mehrschichtbildungsprozess vom Lackieren bis zum Einbrennen und Aushärten anzupassen. Auch die Lackierumgebungsbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit in der Lackierkabine sind wichtige Faktoren.

1) Viskosität des Harzes: Molekulargewicht, Kompatibilität (Löslichkeitsparameter: SP-Wert)

2) Pigment: Ölabsorption, Pigmentkonzentration (PWC), dispergierte Partikelgröße

3) Zusatzstoffe: Viskositätsmittel, Verlaufsmittel, Entschäumer, Farbtrennungshemmer usw.

4) Aushärtungsgeschwindigkeit: Konzentration der funktionellen Gruppen im Basisharz, Reaktivität des Vernetzers

Darüber hinaus hat die Dicke des Beschichtungsfilms großen Einfluss auf das endgültige Erscheinungsbild der Deckschicht. Neuerdings ermöglicht ein Strukturviskositätsmittel wie Mikrogel sowohl Fließfähigkeit als auch Verlaufseigenschaften, und das endgültige Erscheinungsbild wird durch eine Dickfilmbeschichtung verbessert.

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- Witterungsbeständigkeit der Deckschicht: Obwohl Autos verschiedenen Umgebungen ausgesetzt sind, ist die Deckschicht der Einwirkung von Licht, Wasser, Sauerstoff, Wärme usw. ausgesetzt. Infolgedessen treten eine Reihe ungünstiger Phänomene auf, die die Ästhetik beeinträchtigen.

1) Optische Phänomene

* Glanzverlust: Die Glätte der Oberfläche des Beschichtungsfilms wird beeinträchtigt und die diffuse Lichtreflexion von der Oberfläche nimmt zu. Die Zusammensetzung des Harzes ist wichtig, aber auch die Wirkung des Pigments spielt eine Rolle.

* Verfärbung: Der Farbton der Erstbeschichtung verändert sich mit der Alterung des Pigments oder Harzes im Beschichtungsfilm. Für Automobilanwendungen sollte das witterungsbeständigste Pigment ausgewählt werden.

2) mechanische Phänomene

* Risse: Risse treten in der Oberflächenschicht des Beschichtungsfilms oder im gesamten Beschichtungsfilm aufgrund von Änderungen der physikalischen Eigenschaften des Beschichtungsfilms durch Photooxidation oder Hydrolyse (verminderte Dehnung, Haftung usw.) und innere Spannung auf. Dies tritt insbesondere bei metallisch klaren Beschichtungsfilmen auf. Neben der Anpassung der physikalischen Eigenschaften des Beschichtungsfilms an die Zusammensetzung des Acrylharzes und der Anpassung der physikalischen Eigenschaften des Beschichtungsfilms ist die Anwendung eines UV-Absorbers und eines Antioxidans wirksam.

* Abblättern: Der Beschichtungsfilm löst sich teilweise aufgrund einer Verringerung der Haftung des Beschichtungsfilms oder einer Verringerung der rheologischen Eigenschaften sowie aufgrund der Einwirkung äußerer Kräfte wie Spritzer oder Steinschläge ab.

3) chemisches Phänomen

* Fleckenverunreinigung: Wenn Ruß, Insektenreste oder saurer Regen an der Oberfläche der Lackschicht haften, wird das Teil fleckig und verfärbt sich punktuell. Es ist notwendig, ein kratzfestes, alkalibeständiges Pigment und Harz aufzutragen. Einer der Gründe, warum der Klarlack auf die Metallicfarbe aufgetragen wird, ist der Schutz des Aluminiumpulvers.

Zukünftige Herausforderungen für den Decklack: Ästhetik und Design gewinnen bei der Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Automobilen zunehmend an Bedeutung. Neben der Diversifizierung der Anforderungen und Veränderungen bei Materialien wie Kunststoffen müssen auch gesellschaftliche Anforderungen wie die Verschlechterung der Umweltbelastung durch Automobile und die Reduzierung der Luftverschmutzung berücksichtigt werden. Vor diesem Hintergrund werden verschiedene Decklacke für das nächste Automobil in Betracht gezogen.

Werfen wir einen genaueren Blick auf die typischen Lackierprozesse im Automobilbereich und sehen wir uns an, wo Wärme- und Stoffübertragung wichtige Anwendungen sind. Der allgemeine Lackierprozess für Automobile läuft wie folgt ab.

① Vorbehandlung

② Elektroabscheidung (Grundierung)

③ Versiegelungsanstrich

④ Unterbeschichtung

⑤ Wachsmalerei

⑥ Anti-Chip-Grundierung

⑦ Grundierung

⑧ Decklack

⑨ Defektentfernung und Polieren

Der Automobilherstellungsprozess dauert etwa 20 Stunden, davon 10 Stunden, also die Hälfte, der oben aufgeführte Prozess dauert etwa 10 Stunden. Die wichtigsten und wichtigsten Prozesse sind dabei Vorbehandlung, Elektrotauchlackierung (Grundierung), Grundierung und Decklackierung. Konzentrieren wir uns auf diese Prozesse.