Способ покрытия кузова транспортного средства с использованием слоя грунтовки (варианты)

Способ покрытия кузова транспортного средства с использованием слоя грунтовки (варианты)

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу покрытия детали, например, кузова транспортного средства.

Способ покраски транспортного средства раскрыт в патенте США №6376016. Данный способ включает в себя нанесение на корпус транспортного средства эмалевого покрытия, его термообработку, затем нанесение бесцветной грунтовки, ее высушивание и затем нанесение на высушенную грунтовку пигментированных базовых покрытий. Такой способ включает в себя неоднократную термическую обработку детали, что увеличивает трудоемкость и стоимость процесса.

Настоящее изобретение относится к новому способу покрытия изделий, устраняющему вышеуказанный недостаток. Этот способ может включать в себя нанесение на деталь слоя грунтовки с цветным пигментом, нанесение слоя базового покрытия на слой грунтовки и нанесение слоя прозрачного покрытия на слой базового покрытия. При этом слой грунтовки виден через слой базового покрытия и через слой прозрачного покрытия таким образом, что цветной пигмент грунтовки вносит вклад в цвет детали.

В частности, настоящее изобретение относится к способу покрытия кузова транспортного средства. Он включает в себя нанесение на кузов транспортного средства грунтовки под цвет краски кузова, содержащей цветной пигмент. Первый слой базового покрытия наносят на слой грунтовки под цвет кузова до высыхания слоя грунтовки. Первый слой прозрачного покрытия наносят на первый слой базового покрытия до высыхания слоя базового покрытия. Затем кузов транспортного средства подвергают термической обработке для высушивания слоя грунтовки под цвет кузова, первого слоя базового покрытия и первого слоя прозрачного покрытия таким образом, чтобы после сушки цветной пигмент отражал свет через первый слой базового покрытия и первый слой прозрачного покрытия.

Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ покрытия кузова транспортного средства, при котором:

наносят слой грунтовки под цвет кузова с цветным пигментом на кузов транспортного средства,

наносят первый слой базового покрытия на слой грунтовки под цвет кузова до высыхания слоя грунтовки под цвет кузова,

наносят первый слой прозрачного покрытия на первый слой базового покрытия до высыхания первого слоя базового покрытия и

осуществляют термическую обработку кузова транспортного средства для высушивания слоя грунтовки под цвет кузова, первого слоя базового покрытия и первого слоя прозрачного покрытия таким образом, чтобы после термической обработки цветной пигмент отражал свет, проходящий через первый слой базового покрытия и первый слой прозрачного покрытия.

Предпочтительно, перед нанесением слоя грунтовки под цвет кузова осуществляют предварительную обработку, при которой:

наносят антикоррозионный слой на кузов транспортного средства,

наносят первый слой грунтовки на антикоррозионный слой и

осуществляют термическую обработку кузова транспортного средства для высушивания первого слоя грунтовки,

причем слой грунтовки под цвет кузова наносят на первый слой грунтовки после его высыхания.

Предпочтительно, первый слой грунтовки не виден через слой грунтовки под цвет кузова.

Предпочтительно, первый слой базового покрытия является полупрозрачным и содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента слоя грунтовки под цвет кузова.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создан способ покрытия кузова транспортного средства, при котором:

наносят слой грунтовки под цвет кузова с цветным пигментом на кузов транспортного средства,

наносят первый слой базового покрытия на слой грунтовки под цвет кузова до высыхания слоя грунтовки под цвет кузова,

наносят второй слой базового покрытия на первый слой базового покрытия до высыхания первого слоя базового покрытия,

наносят первый слой прозрачного покрытия на второй слой базового покрытия до высыхания второго слоя базового покрытия и

осуществляют термическую обработку кузова транспортного средства для высушивания слоя грунтовки под цвет кузова, первого слоя базового покрытия, второго слоя базового покрытия и первого слоя прозрачного покрытия таким образом, чтобы после термической обработки цветной пигмент отражал свет, проходящий через первый слой базового покрытия, второй слой базового покрытия и первый слой прозрачного покрытия.

Предпочтительно, перед нанесением слоя грунтовки под цвет кузова осуществляют предварительную обработку, при которой:

наносят антикоррозионный слой на кузов транспортного средства,

наносят первый слой грунтовки на антикоррозионный слой и

осуществляют термическую обработку кузова транспортного средства для высушивания первого слоя грунтовки,

причем слой грунтовки под цвет кузова наносят на первый слой грунтовки после его высыхания.

Предпочтительно, первый слой грунтовки не виден через слой грунтовки под цвет кузова.

Предпочтительно, первый слой базового покрытия является полупрозрачным и содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента слоя грунтовки под цвет кузова.

Предпочтительно, второй слой базового покрытия является полупрозрачным и содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента первого слоя прозрачного покрытия.

Предпочтительно, второй слой базового покрытия содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента слоя грунтовки под цвет кузова и цветного пигмента первого слоя базового покрытия.

Предпочтительно, первый слой прозрачного покрытия является более прозрачным, чем первый и второй слои базового покрытия.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - фрагмент сечения примерной детали, имеющей несколько слоев покрытия; и

Фиг. 2 - блок-схема примера способа покрытия детали.

В данном документе раскрываются конкретные варианты реализации данного изобретения, однако нужно иметь в виду, что они приводятся исключительно для примера и могут быть реализованы в любых других формах. Масштаб рисунков не соблюден; некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены для более подробного изображения отдельных составляющих. Таким образом, особые конструктивные и функциональные детали, раскрываемые в данном документе, не должны пониматься как ограничивающие, это руководство для специалистов в данной области техники для применения настоящего изобретения.

На Фиг. 1 показан пример детали 10. В автомобильной или автотранспортной отрасли деталью 10 может быть внешняя поверхность кузова или его сборочный узел, являющийся видимой частью внешней поверхности кузова. Например, компонентами кузова могут быть различные закрывающие панели, такие как дверь, капот, багажник, подъемная дверь или задний борт, а также части конструкции кузова, такие как дверные рамы, крылья, панели крыши, боковые панели, торпедо и т.п. Эти компоненты могут быть установлены на кузов до нанесения одного или нескольких слоев покрытия.

Деталь 10 может включать в себя подложку 20 и несколько отдельных покрывающих слоев 22. По крайней мере в одном варианте воплощения подложка 20 может быть выполнена из металла или металлического сплава и иметь внешнюю поверхность 24.

Покрывающие слои 22 могут быть нанесены на подложку 20 для предохранения подложки 20, предохранения ранее нанесенного слоя покрытия, улучшения адгезии или связывания между слоями и/или улучшения внешнего вида изделия. Предусмотрена возможность выполнения большего или меньшего числа слоев по сравнению с изображенным на Фиг. 1 количеством. Слои 22 могут наноситься имеющими примерно одинаковую толщину.

Антикоррозионный слой 30 может быть нанесен и расположен непосредственно на поверхности 24 подложки 20. Сам антикоррозионный слой 30 может иметь поверхность 32, расположенную напротив поверхности 24 подложки 20. Антикоррозионный слой 30 может быть любого подходящего типа, например фосфатом цинка, и быть нанесен любым подходящим способом, например электростатической окраской или распылением.

Слой 34 предварительной грунтовки может быть нанесен и расположен непосредственно на поверхности нижележащего слоя, например на поверхности 32 антикоррозионного слоя 30. Сам слой 34 предварительной грунтовки может иметь поверхность 36, расположенную напротив поверхности 32 антикоррозионного слоя 30. Слой 34 предварительной грунтовки, который в некоторых случаях является необязательным, может быть любого подходящего типа и улучшает сцепление или адгезию наносимых впоследствии слоев. Антикоррозионный слой 30 и/или слой 34 предварительной грунтовки будут далее называться предварительными слоями 38.

Слой 40 грунтовки под цвет кузова может быть нанесен и расположен непосредственно на поверхности нижележащего слоя, например на поверхности 36 слоя 34 предварительной грунтовки. Сам слой 40 грунтовки под цвет краски кузова имеет поверхность 42, расположенную напротив поверхности 36 слоя 34 предварительной грунтовки. Слой 40 грунтовки под цвет краски может быть нанесен любым подходящим способом, например электростатической окраской или распылением.

Слой 40 грунтовки под цвет краски может быть непрозрачным, так что предварительные слои 38 не видны через слой 40 грунтовки под цвет краски. Слой 40 грунтовки под цвет краски может содержать цветной пигмент 44, который может быть распределен по слою 40 грунтовки под цвет краски, и может вносить вклад в цвет детали 10. Слой 40 грунтовки под цвет краски и красящий пигмент 44 могут вносить вклад в цвет детали 10 разными способами. Во-первых, слой 40 грунтовки под цвет краски может быть видимым через впоследствии нанесенные слои. Например, деталь 10 может иметь определенный цвет, например зеленый, за счет использования пигмента зеленого цвета в слое 40 грунтовки под цвет краски. Во-вторых, слой 40 грунтовки под цвет краски может быть видимым в комбинации с цветным пигментом одного или нескольких впоследствии нанесенных слоев. Такое сочетание может повлиять на воспринимаемый цвет детали 10. В одном примере деталь 10 может выглядеть как зеленая благодаря сочетанию различных длин волн света, отраженного синим пигментом в слое 40 грунтовки под цвет краски, и света, отраженного желтым пигментом в одном или нескольких слоях покрытия, расположенных поверх слоя 40 грунтовки под цвет краски. В другом варианте слой 40 грунтовки под цвет краски может содержать пигмент белого цвета, который может усилить яркость цветного пигмента одного или нескольких слоев покрытия, расположенных поверх слоя 40 грунтовки под цвет краски. В другом примере слой 40 грунтовки под цвет краски может содержать пигмент серого цвета, который может затемнить или уменьшить яркость цветного пигмента в одном или нескольких верхних слоях покрытия.

Один или несколько слоев базового покрытия могут быть нанесены поверх слоя 40 грунтовки под цвет краски. В варианте, показанном на Фиг. 1, имеется два слоя базового покрытия; однако может быть предусмотрено большее или меньшее количество слоев базового покрытия. Слои базового покрытия могут быть нанесены любыми подходящими способами, например распылением при помощи манипуляционного робота. Кроме того, слой базового покрытия может быть нанесен как отдельный слой, так что ни один цветной пигмент в нем не соединяется или смешивается с цветным пигментом 44 слоя 40 грунтовки под цвет краски. Один или несколько слоев базового покрытия могут взаимодействовать со слоем 40 грунтовки под цвет краски для того, чтобы поглощать свет с некоторыми длинами волн и отражать свет с другими длинами волн таким образом, чтобы отраженный цвет поверхности зависел от длин волн отраженного света.

Первый слой 50 базового покрытия может быть нанесен и расположен непосредственно на поверхности нижележащего слоя, например на поверхности 42 слоя 40 грунтовки под цвет краски. Сам первый слой 50 базового покрытия может иметь поверхность 52, расположенную напротив поверхности 42 слоя 40 грунтовки под цвет краски. Аналогичным образом, второй слой 54 базового покрытия может быть нанесен и расположен непосредственно на поверхности 52 первого слоя 50 базового покрытия. Второй слой 54 базового покрытия может иметь поверхность 56, расположенную напротив поверхности 52 первого слоя 50 базового покрытия. Первый и второй слои 50, 54 базового покрытия могут быть полупрозрачными или прозрачными, так что цветной пигмент 44 слоя 40 грунтовки под цвет краски будет виден или будет отражать свет, проходящий сквозь слои 50, 54 базового покрытия, либо вносить вклад в цвет детали, как описано выше. Если первый слой 50 базового покрытия полупрозрачен, он может позволять свету проходить через него с рассеиванием и может содержать цветной пигмент 58. Аналогичным образом, если второй слой 54 базового покрытия полупрозрачен, он может позволять свету проходить через него с рассеиванием и может содержать цветной пигмент 60. Цветные пигменты 58, 60 могут быть одного или разных цветов в зависимости от цвета, который должна иметь деталь 10. Прозрачный слой базового покрытия может не содержать цветного пигмента или выглядеть прозрачным таким образом, что свет проходит через него без видимого рассеивания, а нижележащий слой отчетливо виден.

Один или несколько слоев прозрачного покрытия могут быть нанесены на слой (слои) 50, 54 базового покрытия. В варианте, показанном на Фиг. 1, имеются два слоя прозрачного покрытия, однако может быть предусмотрено большее или меньшее количество слоев прозрачного покрытия. Слои прозрачного покрытия могут быть нанесены любым подходящим способом, например распылением при помощи манипуляционного робота.

Первый слой 70 прозрачного покрытия может быть нанесен и располагаться непосредственно на поверхности нижележащего слоя, например на поверхности 56 второго слоя 54 базового покрытия. Сам первый слой 70 прозрачного покрытия может иметь поверхность 72, расположенную напротив поверхности 56 второго слоя 54 базового покрытия. Аналогичным образом, второй слой 74 прозрачного покрытия может быть нанесен и располагаться непосредственно на поверхности 72 первого слоя 70 прозрачного покрытия. Первый и второй слои 70, 74 прозрачного покрытия могут быть полупрозрачными или прозрачными, так что цветной пигмент нижележащего слоя, например, цветной пигмент 44 слоя 40 грунтовки под цвет краски и любой цветной пигмент в слоях 50, 54 базового покрытия могут быть видны или отражать свет, проходящий через слои 70, 74 прозрачного покрытия, как описано выше.

На Фиг. 2 показана примерная блок-схема способа покрытия или окраски детали. Этот способ представлен последовательностью шагов в соответствии с блок-схемой. В некоторых случаях один или более этапов могут быть выполнены в другой последовательности и могут быть повторены для разных деталей.

На этапе 100 деталь может быть подвергнута предварительной обработке. Предварительная обработка может включать в себя очистку подложки 20 детали для того, чтобы удалить загрязнения, например масло и твердые частицы, которые могут взаимодействовать с покрытием или препятствовать нанесению и связыванию покрытия с подложкой 20. Кроме того, предварительная обработка может включать в себя нанесение антикоррозионного слоя 30 на подложку 20, нанесение слоя 34 предварительной грунтовки на антикоррозионный слой 30, а также отжиг и/или сушку антикоррозионного слоя 30 и слоя 34 предварительной грунтовки. Сушка может быть выполнена с помощью термообработки детали 10 способами, известными специалистам в данной области техники.

На этапе 102 определяют необходимый цвет детали. По выбору, этот шаг может быть выполнен до или одновременно с предварительной обработкой на этапе 100. Таким образом, при сборке транспортного средства узлы кузова могут быть окрашены в цеху покраски в заранее заданной последовательности, при которой последовательные узлы кузова могут иметь или не иметь одинаковый необходимый цвет. Необходимый цвет может быть связан с предварительно определенным сочетанием грунтовки под цвет краски, базового покрытия и, возможно, составами прозрачного покрытия. Такие комбинации могут использоваться как входные данные системы управления, которая управляет процессом покрытия или окраски, обеспечивая нанесение на деталь необходимой комбинации покрытий. Например, комбинации грунтовки под цвет краски, базового покрытия и прозрачного покрытия могут быть предварительно определены и записаны в памяти, например в виде таблицы данных, или введены в систему управления. Каждый необходимый цвет может быть уникальным и может быть создан при помощи различных сочетаний грунтовки под цвет краски, базового покрытия и составов прозрачного покрытия.

На этапе 104 наносят слой грунтовки под цвет краски. Слой грунтовки под цвет краски может быть нанесен на самый верхний слой детали после завершения этапа предварительной обработки. Например, слой 40 грунтовки под цвет краски может быть нанесен на слой 34 предварительной грунтовки, препятствуя прохождению света через слой 40 грунтовки под цвет краски к слою 34 предварительной грунтовки. Таким образом, слой 34 предварительной грунтовки не будет отражать свет и вносить вклад в цвет детали 10.

На этапе 106 поверх слоя грунтовки под цвет краски наносят один или несколько слоев базового покрытия. Слои базового покрытия могут быть нанесены на слой грунтовки под цвет краски, пока он еще сырой или не полностью высушен. Аналогичным образом, любые дополнительные слои базового покрытия могут быть нанесены на предыдущий слой базового покрытия, пока он еще сырой или не полностью высушен. По существу, слои могут быть нанесены без промежуточной термической обработки, за счет этого уменьшается длительность цикла и финансовые затраты, а также улучшается качество с помощью снижения вероятности загрязнения детали между нанесением слоев покрытия.

На этапе 108 поверх слоя грунтовки под цвет краски и слоев базового покрытия наносят один или несколько слоев прозрачного покрытия. Аналогично нанесению слоя базового покрытия, слой прозрачного покрытия может быть нанесен на предыдущий слой, например на слой базового покрытия, пока он еще сырой или не полностью высушен. Соответственно, на предыдущий слой прозрачного покрытия может быть нанесено любое количество дополнительных слоев прозрачного покрытия, пока он еще сырой или не полностью высушен, тем самым, обеспечивая все преимущества, описанные выше.

На этапе 110 слои, нанесенные на этапах 104-108, высушивают, например, с помощью термической обработки детали при заданной температуре в течение заданного времени. После сушки процесс покрытия может быть завершен, и слой грунтовки под цвет краски может быть виден или вносить вклад в итоговый цвет изделия, как описано выше.

Описанные выше варианты изобретения не раскрывают все его возможные формы. Напротив, дано лишь описание терминов, не являющееся ограничением, очевидно, что в изобретение могут вноситься изменения, не противоречащие его сущности и объему. Более того, свойства различных описанных вариантов могут быть объединены с образованием других вариантов воплощения изобретения.

1. Способ покрытия кузова транспортного средства, включающий нанесение слоя грунтовки под цвет кузова с цветным пигментом на кузов транспортного средства, нанесение первого слоя базового покрытия на слой грунтовки под цвет кузова до высыхания слоя грунтовки под цвет кузова, нанесение первого слоя прозрачного покрытия на первый слой базового покрытия до высыхания первого слоя базового покрытия и осуществление термической обработки кузова транспортного средства для высушивания слоя грунтовки под цвет кузова, первого слоя базового покрытия и первого слоя прозрачного покрытия таким образом, чтобы после термической обработки цветной пигмент отражал свет, проходящий через первый слой базового покрытия и первый слой прозрачного покрытия.

2. Способ по п. 1, в котором перед нанесением слоя грунтовки под цвет кузова осуществляют предварительную обработку, при которой наносят антикоррозионный слой на кузов транспортного средства, наносят первый слой грунтовки на антикоррозионный слой и осуществляют термическую обработку кузова транспортного средства для высушивания первого слоя грунтовки, причем слой грунтовки под цвет кузова наносят на первый слой грунтовки после его высыхания.

3. Способ по п. 2, в котором первый слой грунтовки не виден через слой грунтовки под цвет кузова.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором первый слой базового покрытия является полупрозрачным и содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента слоя грунтовки под цвет кузова.

5. Способ покрытия кузова транспортного средства, включающий нанесение слоя грунтовки под цвет кузова с цветным пигментом на кузов транспортного средства, нанесение первого слоя базового покрытия на слой грунтовки под цвет кузова до высыхания слоя грунтовки под цвет кузова, нанесение второго слоя базового покрытия на первый слой базового покрытия до высыхания первого слоя базового покрытия, нанесение первого слоя прозрачного покрытия на второй слой базового покрытия до высыхания второго слоя базового покрытия и осуществление термической обработки кузова транспортного средства для высушивания слоя грунтовки под цвет кузова, первого слоя базового покрытия, второго слоя базового покрытия и первого слоя прозрачного покрытия таким образом, чтобы после термической обработки цветной пигмент отражал свет, проходящий через первый слой базового покрытия, второй слой базового покрытия и первый слой прозрачного покрытия.

6. Способ по п. 5, в котором перед нанесением слоя грунтовки под цвет кузова осуществляют предварительную обработку, при которой наносят антикоррозионный слой на кузов транспортного средства, наносят первый слой грунтовки на антикоррозионный слой и осуществляют термическую обработку кузова транспортного средства для высушивания первого слоя грунтовки, причем слой грунтовки под цвет кузова наносят на первый слой грунтовки после его высыхания.

7. Способ по п. 6, в котором первый слой грунтовки не виден через слой грунтовки под цвет кузова.

8. Способ по любому из пп. 5-7, в котором первый слой базового покрытия является полупрозрачным и содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента слоя грунтовки под цвет кузова.

9. Способ по п. 8, в котором второй слой базового покрытия является полупрозрачным и содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента первого слоя прозрачного покрытия.

10. Способ по п. 9, в котором второй слой базового покрытия содержит цветной пигмент, отличающийся от цветного пигмента слоя грунтовки под цвет кузова и цветного пигмента первого слоя базового покрытия.

11. Способ по п. 10, в котором первый слой прозрачного покрытия является более прозрачным, чем первый и второй слои базового покрытия.