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#Neues aus der Industrie
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Halten von Enden bis zum Kratzer
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Da Fahrzeughersteller innovativere Materialien im Körperbau hinzufügen und ihre Produktionsverfahren ändern, um neue Klimaregelungen zu treffen, bemühen sich Farbenlieferanten, ihre Anforderungen zusammenzubringen
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Die Mehrheit einer Verbraucher nehmen sie für bewilligt, aber Außenbeschichtungen müssen viel Boden umfassen. Ray Schappert, globaler Direktor des Produktmanagements für PPG Automobil-Soem-Beschichtungen, sagt: „Automobil-Soem-Beschichtungen müssen stark sein genug, dem täglichen Missbrauch zu widerstehen, der nach modernen Fahrzeugen zugefügt wird. Von den Kindern, die Schmutz auf den Fahrzeugen ihrer Eltern, Klimabelichtung, Belichtung reiben, um und ätzende Situationen, zu den Türklingelnen zu salzen, muss die Beschichtung Adhäsion beibehalten und Kratzern widerstehen.“ Er fasst zusammen: „Die Beschichtung muss genug dauerhaft sein, das Leben des Fahrzeugs, zehn bis 15 Jahre zu dauern, ohne zu verblassen.“
Weiter zu diesen Grundanforderungen, müssen Außenbeschichtungen, entsprechend Wolfgang Reckordt-, BASF-Kopf des Vermarktens von Automobilbeschichtungs-Lösungen Europa, Mittlere Osten und von Afrika (EMEA) attraktiv und – in zunehmendem Maße – unterscheidend sein: „Es ist wichtig, dass die Farbe das Markenbild des Soems, des Autos selbst sowie der aktuellen Trends passt. Unterstützung von Gestaltungselementen und ein langlebiger Glanz sind weitere wesentliche Beiträge für einen ‚nagelneuen Blick‘.“
Im Licht dieser verschiedenen Anforderungen ist es kaum überraschend, dass Außenbeschichtungsverfahren langatmig und teuer sind durchzuführen. In der traditionellen Automobilmalerei wird die Anwendung einer Vorbehandlung und ein Electrocoat (Emantel) von einer Zündkapsel gefolgt. Nachdem die Zündkapsel kuriert ist, werden ein Überzieher und ein clearcoat auch angewendet und kuriert. Der Prozess kann von 12 Stunden aufwärts nehmen und das paintshop kann vorbei 60% von Gesamtenergieverbrauch einer Anlage erklären.
„Es ist wichtiger, dass die Farbe das Markenbild des Soems, des Autos selbst sowie der aktuellen Trends“ passt – Wolfgang Reckordt, BASF
Außerdem kann dieser Prozess riesige Mengen Abwasser, Farbenkörper und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) produzieren, welche Soems unter Druck, von den Regulierungsbehörden und von ihren Kunden zu verringern sind. Schappert erklärt: „Automobilsoems verlangen leistungsfähigere Farbenprozesse, die sparen, Wasser und Energieverwendung verringern, und setzen Materialkosten.“ herab
Infolgedessen haben die großen drei Farbenlieferanten – PPG, BASF und Axalta-Anstrichsysteme – ganz entwickelte kompaktere Lackiervorgänge und erhöhen ihre Produktion von wasserbasierten Beschichtungen über denen, die auf Lösungsmitteln basieren. In Nordamerika und in Europa haben viele Soems bereits ihre Montagewerke in wasserbasierte Zündkapseln und basecoats umgewandelt, um VOC-Emissionen zu senken, und diese Praxis erhöht auch sich Asiens.
Schlüsselbeschichtungstendenzen
– Zusätzlich zur Lieferung eines dauerhaften Endes, Farben attraktive Ästhetik in zunehmendem Maße schaffen – und muss Marke-bedingte Besonderheit
– Heutige Soems und Verbraucher haben höheres Umweltbewusstsein als in der Vergangenheit und erfordern Lieferanten, Produkte zu entwickeln, die in der Anlage sowie außerhalb es umweltfreundlich sind
– Beschichtungslieferanten helfen Soems, ihre Farbenprozesse zusammenzudrücken und speichern auf Kosten und Betriebsmitteln
– Fahrzeug Lightweighting und der verbundene Gebrauch von Mischmaterialien im Körperbau wirft oben Anwendungsherausforderungen für paintshops und Farbenanbieter
– Da Fahrzeughersteller sich in Richtung zur lokalen Produktion bewegt haben, malt Lieferanten sind geworden auch globaler
Mini
BMW verwendet B1 PPGS: System B2 in seiner Minianlage in Oxford, Großbritannien
Zusammendrücken des Farbenprozesses
Schappert fährt fort: „PPG hat ein kompaktes Farbensystem entwickelt, das dem Soem erlaubt, die Zündkapselschicht und den verbundenen Zündkapselanwendungsstand zu beseitigen und Ofen zu backen.“ Unter Verwendung dieses durch Wasser übertragenen Prozesses – bekannt als B1: B2 – die erste basecoat Schicht (B1) tritt als die Zündkapsel auf, die Füllungs- und Chipwiderstand liefert und genügende Opazität zeigt, um das System vor zerstörenden Wellenlängen der hellen Strahlung zu schützen. Die zweite Schicht (B2) teilt die abschließende Farbe zu und erhöht die Haltbarkeit der Beschichtung. schützen B1 und B2 die Emantelschicht. B1 und B2 sind angewendetes nass-auf-nass, und danach fährt das Fahrzeug nach dem Farbengrundsatz fort, wie es in einem traditionellen Plan wurde.
„Dieses neue Farbensystem versieht die Soems mit geringeren Kosten von einem kleineren paintshop Abdruck, kann verringerter Energieverbrauch und die Farbenstandkapazität in einigen Fällen erhöhen und die Berufung weiterer Zunahme,“ sagt Schappert.
Im Jahre 2004 die erste Generation von B1: B2 wurde in Europa gestartet und verwendet durch BMW in seiner Minianlage in Oxford, Großbritannien, in dem es Energie sparte und die Treibhausgasemissionen der paintshops um vorbei 10% verringerte. B1: B2 ermöglichte BMW, den Raum und die Infrastruktur zuzuteilen, die vorher für die Anwendung des Zündkapselmantels zur Installation einer zusätzlichen basecoat Linie aufgenommen wurde und half der Anlage, seine Produktionskapazität aufzustocken. BMW muss mit dem Ergebnis, als im Januar 2010 die zweite Generation des B1 zufriedengestellt worden sein: Technologie der Farbe B2 wurde erfolgreich in die US in dem Montagewerk des Soems in Spartanburg, South Carolina gestartet.
BASFs Reckordt sagt: „Es gibt offenbar eine Tendenz in Richtung zur Nachhaltigkeit in den verschiedenen Bereichen der Automobilindustrie. Das Bewusstsein für die Umwelt wächst unter Gesellschaft sowie unter den Soems. BASF trägt zum Klima Schutz mit innovativen Lösungen wie integriertem II-Verfahren bei, der einen Prozessschritt beseitigt und diese Weise verringert den Energieverbrauch.“
Mit integriertem II-Verfahren (IP II), ganz wie B1: B2, die Funktionalität der Zündkapsel wird in eine durch Wasser übertragene basecoat Schicht, die Energieverbrauch im paintshop ermöglicht, um 15-20% verringert zu werden, entsprechend BASF integriert. Der Emantel des CathoGuard 800 der Firma kann als Teil IP II. benutzt werden. Die kathodische Beschichtung ist vom Zinn frei und enthält weniger als 1% Lösungsmittel und garantiert Befolgung der europäischen Umweltvorschriften. Außerdem behauptet BASF, dass das Produkt den Körper des Autos gleichmäßiger, mit einer homogeneren Stärke, als andere Ebeschichtungstechnologien und deshalb Ergebnisse in 25% Materialersparnissen und in einer bedeutenden Reduzierung in den Kosten für Soems beschichtet. Der Emantel ist bei General Motors (GR.) – in seinen Anlagen in Russland, in China, in Brasilien und in Nordamerika – und bei Volvo-LKWs in Schweden angenommen worden.
„Automobilsoems verlangen leistungsfähigere Farbenprozesse, die sparen, Wasser und Energieverwendung verringern, und setzen Materialkosten“ herab
– Ray Schappert, PPG
Axalta-Anstrichsysteme hat einen etwas anderen Ansatz in seinen Versuchen, die Komplexität des herkömmlichen Beschichtungsverfahrens zu verringern gewählt. Im 2-Wet Monocoat Farbensystem – zuerst angenommen von Ford in seinem Kansas City-Montagewerk für die Malerei der Durchfahrt – eine Zündkapsel wird angewendet, die nur einige Minuten Freilufttrockenzeit erfordert. Dann kann die Farbschicht, formuliert, um die gleiche Ästhetik als traditionelle Farbschicht aber -c$bieten des Schutzes eines clearcoat zur Verfügung zu stellen, angewendet werden. Danach wird der gemalte Körper in einem Emailofen kuriert. Beschichtende Anwendungen werden von drei bis zwei und von der Anzahl von Trocknerschritten von zwei bis einen im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen verringert.
Ford prüfte das resultierende Ende auf Widerstand zur Splitterung und zum Verkratzen, zu den Schadstoffen und zur Sonnenbelichtung. Moderne Verwitterungstests zeigten an, dass die Farbe, die mit der Technologie angewendet wird, 90% seines Glanzes nach vier Jahren behält im Einsatz, die mit 1% Glanzbeständigkeit für die Farbe verglichen werden, die unter Verwendung eines herkömmlichen monocoat Prozesses angewendet wird. Außerdem benutzt der Prozess weniger Energie und Wassersparen Ford, das geld- ist und verringert das CO2 und Feinstaubemissionen, die mit herkömmlichen Farbenprozessen verglichen werden. Entsprechend des Anfangsden schätzungen, der Reduzierung in den Farben- und Energieschnitte CO2-Emissionen durch 9,500t und Feinstaubemissionen Soems durch 35t jährlich.
Ford 2015 F-150
Fords Aluminium-bodied F-150 ist ein Beispiel der neuen Materialien, die Herausforderungen für Farbenanbieter schaffen
Anpassung Misch-materialfahrzeugen
Zur selben Zeit wie das Verlangen von leistungsfähigeren Prozessen, ändern viele Soems die Materialien, die sie pflegen, um ihre Fahrzeuge zu produzieren. Im Jahre 2014 schaltete Ford von Stahl zu Aluminium für die Produktion des Körpers seines Markt-führenden F-150. Einige erstklassige Soems – vornehmlich BMW, Cadillac und Audi – gehen mit dem Gebrauch einer Mischung des Kohlenstoff-Faser-verstärkten Plastiks (CFRP) voran, Aluminium- und Stahl für die Fertigung ihrer Fahrzeugstrukturen. Reckordt sagt: „Abhängig von den Substrat benutzten – entweder lediglich Aluminiumlegierungen oder eine Kombination – einzelnen Beschichtungslösungen werden angefordert. Dieses beeinflußt alle Schichten: Emäntel und Spraymäntel müssen den jeweiligen Prozessparametern angepasst werden, um Nachfragen der hohen Qualität zu erfüllen.“
Insbesondere führt der erhöhte Gebrauch des Aluminiums in einer Fahrzeugkarosserie zu eine Zunahme der Menge des Schlamms erzeugt während des Zinkphosphatvorbehandlungsprozesses. Dieser Schlamm bleibt in den Badbehältern und kann Umwälzpumpen verstopfen – teure Stillstandszeit verursachend – und kann zu raue Oberflächen und Farbenadhäsionsfragen führen. Schappert sagt: „PPG hat eine Familie von Vorbehandlungsprodukten entwickelt, die speziell für Hoch-Aluminiuminhalt und andere Misch-metallfahrzeuge bestimmt sind. Zircobond-Vorbehandlung PPGS kann Hoch-Aluminiuminhaltsfahrzeuge, bis zu 100% Aluminium behandeln, bei der Verringerung der Abfallprodukte verbunden mit der Vorbehandlung des Aluminiums durch 90% im Vergleich zu traditionellen Zinkphosphatvorbehandlungen.“
PPG hat auch eine Vorbehandlungstechnologie des unangekündigten Besuchs entwickelt, die keine Systemänderungen am traditionellen Automobil-paintshop erfordert. Genanntes Versabond, die Vorbehandlung ist ein kinetisches, mikrokristallin, Dreikationsphosphatbeschichtung, die bis 60% Aluminiumgehalt auf Fahrzeugen, wie denen mit Aluminiumhäuten auf Türen, Hauben und Kofferraumdeckeln behandeln kann. Diese Technologie verbessert auch die Korrosionsbeständigkeit des Aluminiums verglichen mit herkömmlichen Methoden und verringert Abfallaufkommen und verbundene Wartung um bis 50%, nach Ansicht der Firma.
„Leichter Fahrzeugbau fährt bestimmt Innovation niedrig-backt herein Beschichtungen“ – Sven Radek, Axalta
CFRPs kann besonders schwierig sein zu malen. Cfrp-Substrate neigen, rau und porös zu sein, und ihre elektrische Leitfähigkeit ist nicht einheitlich, die zu ein inkonsequentes Ende mit elektrostatischen malenden Systemen führen kann. Außerdem sind möglicherweise sie nicht mit Hochtemperaturbacken kompatibel. Sprechend bei der europäischen beschichtenden Automobilkonferenz, gehalten in Bonn, sagte Deutschland, im Mai 2016, Axaltas Gruppenleiter für Prozess und Anwendung in seiner EMEA-Region, Sven Radek: „Leichter Fahrzeugbau fährt bestimmt Innovation niedrig-backt herein Beschichtungen.“
Oberflächengüte
Verbraucher werden verlangend und Soems fordern jetzt hochwertige Ende weltweit
Axalta liefert bereits, Systeme niedrig-zu backen, die schnell bei den niedrigeren Ofentemperaturen als traditionelle Systeme kurieren, um Autoherstellern zu helfen, Energiekosten zu verringern und neue Materialien zu benutzen. Die Firma hat auch ein aktives Entwicklungsprogramm für niedrigtemperaturüberzieher und Emäntel sowie für Füller des Zweimantels (2K); 2K Polyurethan, durch Wasser übertragene basecoats; und clearcoats 2K, die an 80°C. Hoch-Temperatur-beständiges CFRPs kurieren können, sind z.Z. in Entwicklung, das dem Beschichten in einem paintshop zugänglicher sein könnte. Radek glaubt auch, dass das Problem unter Anwendung von ultraviolettem (UV) Trockner auf der Farbenlinie gelöst werden könnte. Axaltas ersetzt UV-Monocure-System Trockenöfen durch solche kurierende UVtechnologie, die den trocknenden Zonenabdruck um 70% soviel wie verringern kann.
Schappert sagt: „Die Beschichtung von Plastikaußen-ordnungsteilen wird normalerweise an einem Unterbaugruppenlieferanten abgeschlossen; dieses erhöht den Bedarf am effektiven Zusammenbringen des Soem-Farbenendes.“ Entsprechend Radek: „Der folgende entscheidende Schritt ist die Integration von einzelnen niedrigtemperaturlösungen – Materialien, Prozesse, Anwendungsmethoden – und von ihrer Übertragung, zum von Produktion zu steuern.“
Gehen global wie Soems
In der Automobilindustrie hat ein Muster der regionalen Integration seit Mitte 1980 lokale Produktion S. hat viele Vorteile, aber wirft oben einige Variablen, die für paintshops problematisch sein konnten, wie verschiedene Umweltbedingungen verstärkt. Außerdem entsprechend Schappert: „Verbraucher werden hoch entwickelter, wenn sie Farbenende eines Fahrzeugs, besonders in Entwicklungsgebieten auswerten. Diese Verbraucher und die Automobilsoems verlangen jetzt Weltklasse- Farbenende in jeder Region der Kugel.“
Infolgedessen haben Farbenlieferanten wie die Fahrzeughersteller so global werden gemusst. „Die Qualität eines Beschichtungsproduktes wird als viel durch den Entwurf des Produktes ausgewirkt, da es übrigens es wird zugetroffen auf das Fahrzeug ist. PPG hat regionales technisches und Anwendungsmitten in Nordamerika, in Europa und in Asien, die unsere Soem-Kunden stützen, wohin sie Fahrzeuge herstellen,“ Schappert sagt.
Im Februar 2016 schloss PPG eine $7.8m-Verbesserung zu seiner Beschichtungs-Innovations-Mitte in Allison Park, Pennsylvania, eine kurze Entfernung von seinen globalen Hauptsitzen in Pittsburgh ab. Die Mitte kennzeichnet jetzt zwei Roboterspraystände mit Umgebungskontrollen, um sich Temperatur, Feuchtigkeit und Luftstrom zu unterscheiden. Die Stände ermöglichen PPG, die Herstellungsumwelt von Kunden auf der ganzen Welt zu wiederholen, um die Anwendung von Automobilbeschichtungsprodukten unter einer breiten Palette von Bedingungen, wie relativer Luftfeuchtigkeit zu prüfen, die von 15% bis 95% reicht.
Schappert fährt fort: „Technisches PPGS Arbeit des Servicepersonals auch neben unseren Soem-Partnern jeden Tag in ihren paintshops, helfend, ein Qualitätsfarbenende auf jedem Fahrzeug sicherzustellen. PPG investiert schwer in einem modernen globalen Ausbildungsprogramm für unsere Service-Mitarbeiter; dieses Programm garantiert, dass unsere Teams das späteste in den Technologietendenzen kennen und anwenden optimale Verfahren global.“
Axalta Wuppertal
Axalta hat eine Anlage in Wuppertal, Deutschland, das durch Wasser übertragenen Beschichtungen eingeweiht wird. Die Firma erweitert z.Z.
Seinerseits öffnete Axalta vor kurzem seine erweiterte europäische Technologie-Mitte (usw.) in Wuppertal, Deutschland, das Wirt zu den Flüssigkeitbeschichtungs-Forschungsanlagen der Firma für die EMEA-Region spielt. Die Mitte umfasst jetzt Labors für Leichtfahrzeugfarbenforschung und industrielle Emantelforschung, arbeiten erweiterte Labors für Farben nach, und Farbentwicklungsanlagen für arbeiten und Nutzfahrzeugmärkte nach. Die Firma konstruiert auch eine globale Innovations-Mitte in Philadelphia, Pennsylvania, das die Nabe seines weltweiten Technologienetzes, plus eine Technologiemitte in Shanghai ist, das Technologieanwendungen über der Asien-Pazifik-Region stützt.
„Als Weltkonzern, BASF wird in allen Regionen der Welt dargestellt und ist deshalb immer nah an dem Kunden,“ addiert Reckordt. „Unsere gute Infrastruktur und Arbeitskonzept erlauben uns, die gleiche Qualität unseren Soem-Kunden anzubieten, egal wo sie sich entscheiden zu produzieren.“