DE19730879A1 - Verfahren zur Trocknung von Lacken auf metallischen oder nichtmetallischen Einzelteilen oder montierten Baugruppen beliebiger Struktur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Lacken auf metallischen oder nichtmetallischen Einzelteilen oder montierten Baugruppen beliebiger Struktur im Durchlauf­ verfahren bzw. im stationären Betrieb in einem erwärmten Trocknungsraum, insbesondere von Lacken auf Aluminiumbautei­ len oder auf Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen für Luft­ fahrzeuge, wobei als Lacke vorzugsweise wasserverdünnbare wie auch lösemittelhaltige Ein- oder Zweikomponentenlacke auf Epoxyd- oder Polyurethanbasis verwendet werden, bei dem nach Patent . . . (Patentanmeldung 197 21 461.4-16) als Wärmequelle im Trocknungsraum mindestens ein Mikrowel­ lenmodul zur Erzeugung von mittels Hohlleitern mit definier­ ten Austrittsöffnungen in den Trocknungsraum eingeleiteten Mikrowellen verwendet wird.

Eine Trocknung von auf metallischen Bauteilen oder Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen aufgebrachten Lacken, insbeson­ dere von Zweikomponentenlacken, in Konvektionsöfen mittels warmer Luft innerhalb eines Temperaturbereiches von z. B. 40 bis 90°C ist allgemein bekannt. Ebenso bekannt ist die Trocknung derartiger Lacke mit Hilfe von Infrarotstrahlung. Nachteile dieser Trocknungsverfahren sind in einem verhält­ nismäßig hohen Energieaufwand sowie in langen Trocknungszei­ ten zu sehen. Auch können nachteiligerweise mittels der In­ frarotstrahlung wegen entstehender Schattenbildung lediglich Bauteile von einfacher geometrischer Gestalt getrocknet wer­ den.

Der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein energie­ sparendes Trocknungsverfahren zu schaffen, mit dem auch eine schnelle Trocknung von Bauteilen mit komplizierter Geometrie sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß Hauptanmeldung dadurch gelöst, daß als Wärmequelle im Trocknungsraum mindestens ein Mikrowellen­ modul zur Erzeugung von mittels Hohlleitern mit definierten Austrittsöffnungen in den Trocknungsraum eingeleiteten Mi­ krowellen verwendet wird, daß Luft zur Umströmung der Ein­ zelteile bzw. Baugruppen in den Trocknungsraum eingeleitet wird, daß die eingeleitete Luft mit einem Zusatzstoff mit Dipolcharakter derart angereichert wird, daß das Luftgemisch einen relativen Anteil an Zusatzstoff innerhalb eines vorge­ gebenen steuerbaren Bereiches von 20% bis 90% aufweist, und daß der Anteil an Zusatzstoff im Trocknungsraum eingehalten wird.

Das Verfahren gemäß Hauptanmeldung macht sich in vorteil­ hafterweise den Umstand zunutze, daß zum Ablauf einer wir­ kungsvolleren chemischen Vernetzung ein Teil des Zusatzstof­ fes für die Luft, die die Einzelteile oder montierten Bau­ gruppen umgibt, als Reaktionspartner dient. Das aus Luft und einem beigemischten Zusatzstoff hergestellte Luftgemisch um­ strömt die im Trocknungsraum befindlichen Bauteile oder Bau­ gruppen, wobei die polarisierbaren Moleküle des Luftgemisches von den Mikrowellen in Schwingungen versetzt werden. Die auf diese Weise im Luftgemisch durch Dissipation elektromagne­ tischer Energie entstehende Wärmeenergie wird auf die zu trocknende Lackoberfläche durch Wärmeübergang übertragen und begünstigt die chemische Vernetzung.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das obige Verfahren weiter zu verbessern und während der Mi­ krowellenbestrahlung die Bereitstellung des Zusatzstoffes wesentlich unaufwendiger zu gestalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lacke mit einem polarisierbaren Dielektrikum als Zusatzstoff angereichert werden, und daß der Zusatzstoff während der Mi­ krowellenbestrahlung direkt zur Temperaturerhöhung der Lack­ schicht und/oder durch Austritt aus der Lackschicht in die die Einzelteile oder Baugruppen umgebenden Luft und damit zur Temperaturerhöhung des Gemisches aus Luft und Zusatz­ stoff herangezogen wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sowohl die polarisierbaren Moleküle des in der zu härtenden Lackschicht verbliebenen Zusatzstoffes als auch die aus der Lackschicht austretenden polarisierbaren Moleküle des Zu­ satzstoffes durch die Mikrowellen zu Schwingungen angeregt werden. Somit wird vorteilhafterweise eine schnellere und gleichmäßigere Temperaturerhöhung und damit auch eine Be­ günstigung der chemischen Vernetzung erzielt. Mit dem er­ findungsgemäßen Verfahren wird vorteilhafterweise eine schnelle Trocknung von Bauteilen beliebiger Geometrie bei verhältnismäßig geringen Temperaturen sowie bei einer gleich­ mäßigen Erwärmung der Lackschichten erzielt, was besonders für von im Luftfahrzeugbau verwendete Aluminiumbauteile oder Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen von Vorteil ist.

Erfindungsgemäße Weiterbildungen des Verfahrens sind darin zu sehen, daß

• - der Zusatzstoff den Lacken vor dem Auftragen auf die Ein­ zelteile oder Baugruppen zugegeben wird, daß
• - der Zusatzstoff den Lacken bei deren Auftragung auf die Einzelteile oder Baugruppen zugegeben wird, daß
• - die Verwendung von Lacken auf Alkydharzbasis, Acrylharz­ basis oder anderer chemischer Basis neben den eingangs er­ wähnten Lacken auf Epoxyd- oder Polyurethanbasis vorgesehen ist, und daß
• - als Zusatzstoff für das Gemisch aus Luft und Zusatzstoff aus wasserbasierenden oder wasserverdünnbaren Lacken ge­ wonnener Wasserdampf verwendet wird.

Claims (5)

1. Verfahren zur Trocknung von Lacken auf metallischen bzw. nichtmetallischen Einzelteilen oder montierten Baugruppen beliebiger Struktur im Durchlaufverfahren bzw. im statio­ nären Betrieb in einem erwärmten Trocknungsraum, insbe­ sondere von Lacken auf Aluminiumbauteilen oder auf Bau­ teilen aus Faserverbundwerkstoffen für Luftfahrzeuge, wo­ bei als Lacke vorzugsweise wasserverdünnbare wie auch lö­ semittelhaltige Ein- oder Zweikomponentenlacke auf Epoxyd- oder Polyurethanbasis verwendet werden, bei dem nach Pa­ tent . . .. . .. (Patentanmeldung 197 21  461.4-16) als Wär­ mequelle im Trocknungsraum mindestens ein Mikrowellenmo­ dul zur Erzeugung von mittels Hohlleitern mit definierten Austrittsöffnungen in den Trocknungsraum eingeleiteten Mikrowellen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lacke mit einem polarisierbaren Dielektrikum als Zu­ satzstoff angereichert werden, und daß der Zusatzstoff während der Mikrowellenbestrahlung direkt zur Temperatur­ erhöhung der Lackschicht und/oder durch Austritt aus der Lackschicht in die die Einzelteile oder Baugruppen umge­ benden Luft und damit zur Temperaturerhöhung des Gemisches aus Luft und Zusatzstoff herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff den Lacken vor dem Auftragen auf die Ein­ zelteile oder Baugruppen zugegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Zusatzstoff den Lacken bei deren Auftragung auf die Einzelteile oder Baugruppen zugegeben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung von Lacken auf Alkydharz­ basis, Acrylharzbasis oder anderer chemischer Basis.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Zusatzstoff für das Gemisch aus Luft und Zusatzstoff aus wasserbasierenden oder wasser­ verdünnbaren Lacken gewonnener Wasserdampf verwendet wird.