Automobile mit attraktiver Lackoberfläche
Neuartige Berechnungsmodelle und Optimierungsstrategien sollen zukünftig auf Multimaterial -<br>substraten mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen einen einheitlichen Lackfilmverlauf ermöglichen<br>(Quelle: Fraunhofer IPA)<br>
Wissenschaftler vom Fraunhofer IPA und der Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering (GSaME) der Universität Stuttgart haben ein neuartiges Berechnungsmodell entwickelt, mit dem sie die Entstehung von Lackfilmstrukturen am Computer simulieren und steuern können.
Die Oberflächenwelligkeit einer Lackierung bestimmt entscheidend die optische Qualität (»appearance«) des beschichteten Produkts. So ist zum Beispiel eine mehr oder weniger stark ausgeprägte »Orangenhautstruktur« ein dominierender Faktor für das Erschei nungs – bild von Automobillackierungen. Haupt ursachen für die Entstehung der Lackfilm struk – turen sind die Überlagerung der Lack tröpfchen auf dem Substrat während des Spritz – lackierprozesses sowie die Abbildung von Teilen der Untergrundstruktur, z. B. Blech – rauigkeit, auf die Oberfläche der Lackierung.
Bei Produkten, die aus mehreren Substratwerkstoffen mit unterschiedlicher Oberflächen – grundstruktur bestehen, ist es eine besondere Herausforderung, ein einheitliches optisches Erscheinungsbild zu erzielen. Zu nennen sind hier beispielsweise Leichtbau- Multimaterialsysteme im Fahrzeug- und Flugzeugbau, die aufgrund ihrer Funktionsund Kostenvorteile stark an Bedeutung gewinnen. Allerdings zeigen gerade solche Produkte aufgrund ihres nach der Lackierung oft zu beobachtenden uneinheitlichen optischen Erscheinungsbildes einen großen Verbesserungsbedarf.
Mit dem entwickelten Berechnungsmodell kann künftig eine hochwertige und definiert gleichmäßige Qualität lackierter Produkte erzielt werden, indem die mannigfaltigen Prozesseinflüsse wie Spritzprozess, Umgebungs – bedingungen, Materialeigenschaften mit Kalkül genutzt werden.
Auf der 76. Fachgruppentagung Lackchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) im September 2011 in Münster wurde der von Matthias Schneider (Fraunhofer IPA) und Christian Hager (IPA sowie GSaME, Universität Stuttgart) eingereichte Beitrag über die Lackstruktur-Modellierung mit dem Preis für den besten Tagungsvortrag ausgezeichnet.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dr. Matthias Schneider
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