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Prozesse absichern mit effizienten Prüfabläufen bei der Kunststoffteilelackierung

Ulrich Hoffmann Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart Telefon 0711 970-1753 Fax 0711 970-1712 ulrich.hoffmann@ipa.fraunhofer.de

Karosserielackierung intensiv 2014

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Funktionelle Lackfilmstörungen

Dekorative Lackfilmstörungen

Lackenthaftung Krater

Wer kennt das nicht ?

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Vermeidung von Rohteilfehlern

Lackblase auf Thermoplastteil durch Pore im Kunststoffmaterial (Querschliff)

Lackblase auf SMC-Teil durch freigelegte Glasfaserkanäle (Querschliff)

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Qualitätssicherung bei der Teileherstellung 1.  Chargenvergleich

2.  Wechselwirkungen der Herstellprozess-parametern mit den Oberflächeneigen-schaften - Temperaturen - Drücke - Kühlzeit - ...............

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Qualitätssicherung bei der Vorbehandlung

!!

Kontaktwinkelmessung

pH-Wert; Leitwert

Prozesstemperaturen Werkstücktemperaturen

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Qualitätssicherung beim Lackauftrag

Spritzbildanalyse

Laser

Empfänger Glockenteller

Schutzrohr

Lacktropfenanalyse (Laser-Beugungs-spektrometrie)

Objekt-temperaturen Luft-

strömungen

Überwachung mittels Thermografie

-300

-260

-220

-180

-140

-100 -60

-20 20 60 100

140

180

220

260

300

60

40

20

0

-20

-40

-60

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Qualitätssicherung für lackierte Kunststoffteile

Zeitlicher Prozessablauf

bei der Teileherstellung

vor dem Lackierprozess

während des Lackauftrages

nach dem Lackierprozess

Design

System-entwicklung

(Material)

Werkzeug

Herstellprozess

......

Lackeigen-schaften Rheologie Festkörper

Dichte ......

Oberflächen-qualität

Benetzbarkeit Sauberkeit

......

Anlagentechnik Klima

Luftströmungen Temperaturen

...... Lackauftrag

Lackierparameter Spritzbild,

Lacktropfen, Auftragswirkungs-

grad ......

Lackschicht Schichtdicke

...... Filmeigen-schaften

mechanische, klimatische,

chemische, optische Lackfilmeigen-

schaften ......

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 1

Kommunikation 1.  genaue Aufgaben-

beschreibung: • Erst- oder System-

musterprüfung, • Vorversuche, • Reklamation

2.  Vorgeschichte:

• Entwicklungsschritte • Voruntersuchungen

3. Festlegung Prüfablauf

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 2

Bauteileannahme

1. Sichtung der Bauteile • Welche Fehler sind schon feststellbar ? 2. Sichtung der Unterlagen

• Prüfung auf Plausibilität • Ausschluss von Verwechslungen

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 3

PP/EPDM z.B. Stoßfängerverkleidung PC/ABS z.B. Abdeckung Konsole

Erfahrungen

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 4

Prüfprogramm Exterieur: 1. Dampf-

strahl- test

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 4

Prüfprogramm Exterieur:

2. Temperaturwechseltest 3. Kondenswassertest

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 4

Prüfprogramm Interieur: 1. Gitter-

schnitt- prüfung

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 4

Prüfprogramm Interieur:

2. Chemikalientest 3. Ofenalterung

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 5

Weitere interessante Prüfungen:

1. Steinschlagprüfung Multischlag

2. Xenontest

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 5

3. Amtec-Kistler Labor-waschanlage

Weitere interessante Prüfungen:

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 6

Eigenentwicklungen in Zusammenarbeit mit der Industrie

1. Hydrolysebeständigkeit 2. Kreuzabriebverfahren

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 6

Eigenentwicklungen in Zusammenarbeit mit der Industrie

3. Beurteilung der Appearance an großen Flächen © Fr. Lürssen Werft GmbH&Co.KG

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 6

Eigenentwicklungen in Zusammenarbeit mit der Industrie

3. Beurteilung der Appearance an großen Flächen

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 6

Eigenentwicklungen in Zusammenarbeit mit der Industrie

3. Beurteilung der Appearance an großen Flächen

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 6

Eigenentwicklungen in Zusammenarbeit mit der Industrie

3. Beurteilung der Appearance an großen Flächen

Bewertungsrechner

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Der Weg zu effizienten Prüfabläufen 7

Akkreditierung

1.  Bestimmung der Beständigkeit gegen Feuchtigkeit – Teil 2: Verfahren zur Beanspruchung von Proben in Kondenswasserklimaten nach DIN EN ISO 6270-2 : 2005

2.  Korrosionsprüfungen in künstlichen Atmosphären, speziell mit neutraler Natriumchlorid-Lösung (Methode NSS) nach DIN EN ISO 9227 : 2006

3.  Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409 : 2007

4.  Bestimmung der Wasserdampf-Diffusionsstromdichte für freie Filme nach DIN EN ISO 7783-1 : 1999

5. Bestimmung der Nassabriebbeständigkeit und der

Reinigungsfähigkeit von Beschichtungen nach DIN EN ISO 11998 (2006)

6. Dynamisch mechanische Analyse zur Bestimmung der Glasübergangstemperatur (Tg)

7.  DSC zur Bestimmung der Glasübergangstemperatur bzw. des Schmelzpunktes nach DIN EN ISO 2360 : 2004

Vorhandene Akkreditierung (16 Prüfungen), z.B.