UV-Härtung in der Automobilindustrie

Durch das Aufbringen einer harten Beschichtung auf Linsen aus Polycarbonat wird die Beständigkeit gegen Verkratzen und Abblättern verbessert. Das thermische Verfahren, das durch die UV-Härtung ersetzt wird, dauert bis zu drei Stunden und erfordert Heißglühen, Abkühlen, Grundieren, Einbrennen, erneutes Abkühlen, eine Deckschicht sowie erneutes Einbrennen und Abkühlen. Der UV-Vorgang dauert weniger als zehn Minuten, wodurch die Anzahl von Teilen, die in Bearbeitung sind, verringert wird, die Teile schneller gewechselt werden können und die Energiekosten gesenkt werden.

Die UV-Technik ermöglicht eine schnelle Verarbeitung mit verbesserter Leistung für Reflektorgehäuse in Autoscheinwerfern. UV-Licht wird zur Vorbehandlung der Gehäuseoberfläche eingesetzt, um die Haftung der UV-härtenden Grundierung zu verbessern. Die Grundierung liefert eine extrem glatte Oberfläche für das nachfolgende Aufdampfen des Aluminiums im Vakuum sowie eine ausgezeichnet reflektierende Oberfläche. Der Reflektor erhält dann eine Deckbeschichtung mit einem schützenden UV-gehärteten Klarlack, um die spiegelähnliche Schicht aus weichem Aluminium zu versiegeln. Der thermische Vorgang, der durch die UV-Härtung ersetzt wird, dauert insgesamt drei Stunden. Der UV-Prozess verringert den Bestand an Teilen und den Platzbedarf sowie die Energiekosten, bei gleichzeitiger Erhöhung des Ausstoßes und Verbesserung der Produktleistung.

Acryl-Schlussleuchtenscheiben werden zuerst mit einer UV-gehärteten Siebdruckbeschichtung dekoriert. Dann wird ein UV-Klarlack aufgetragen, um das Dekor zu schützen und eine gleichmäßige hochglänzende Oberfläche zu erhalten. Die klare UV-Beschichtung bietet auch hervorragende Abriebfestigkeit und Glanzerhaltung verglichen mit durchsichtigen Urethan- oder Acryl-Beschichtungen, aber die UV-Beschichtung ist flexibel genug, um die Wärmeausdehnung der unter ihr befindlichen Lagen mitzumachen, was das spröde thermische Silikon nicht konnte. Diese Flexibilität verhindert die Bildung von Rissen in der Klarlackschicht während der nachfolgenden Wärmewechselprüfung.

Mit UV-Härtung können klare abrieb- und kratzfeste Beschichtungen auf vielen äußeren Karosserieteilen erzeugt werden, z. B. auf Blenden, Stoßstangen, Spoilern und seitlichen Zier-/Schutzleisten. Zum Beispiel werden seitliche Zier- und Schutzleisten gewöhnlich aus pigmentiertem Vinyl stranggepresst. Die Materialien sind sehr billig und können einfach geformt werden, tendieren jedoch dazu, im Betrieb zu vergilben und fleckig zu werden. Um diesen Mängeln vorzubeugen, wird ein UV-gehärteter Klarlack aufgebracht, der die Produktleistung erheblich verbessert ohne die Prozesszeit wesentlich zu verlängern.
Zudem werden mit UV-Druckfarben die Ränder von Windschutzscheiben dunkel gemacht und Logos auf Glasscheiben gedruckt, und UV-Klebstoffe werden an Außenspiegeln verwendet. PVD-Kunststoffteile erhalten mit UV aufgedampfte Grundierungen und Deckschichten. Dies ist ein umweltfreundlicher Prozess, und die Teile können recycelt werden.

In modernen PKW und LKW wird immer mehr Elektronik verbaut: für Infotainment- und Sicherheitssysteme und in Hybrid- und selbstfahrenden Fahrzeugen. Die UV-Härtung spielt dabei eine entscheidende Rolle, denn sie macht Autoelektronikbauteile langlebiger und zuverlässiger, damit sie der Belastung durch Feuchtigkeit, Verschmutzung, Vibrationen, extreme Temperaturen und Chemikalien widerstehen können. Häufige Anwendungsfälle für die UV-Härtung sind Isoliervergussmassen für elektrische Anschlüsse, Schutzlacke und Lötstoppmasken für Leiterplatten, Beschriftung, Versiegelung und Abdichtung von Elektronikgehäusen und vieles mehr. Hersteller elektronischer Bauteile stellen auf UV-Härtung um, um Produktionsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen und Abfall zu reduzieren.

Mit Dichtungen werden komplexe Hohlräume in Kraftfahrzeugteilen ausgefüllt, um Schmutz, Luft und Feuchtigkeit fernzuhalten oder Geräusche zu dämpfen, z. B. in Türgriffen, Elektronikbauteilen, Sensoren, Filtern und Beleuchtungsteilen. UV-härtende feste und FIP- oder CIP-Dichtungen aus Silikon (FIP = form-in-place, CIP = cure-in-place, d. h. an Ort und Stelle geschäumt bzw. gehärtet) zur Dämpfung von Geräuschen und Vibrationen, zum Schutz gegen Feuchtigkeit und Chemikalien und zur Abdichtung gegen Luft und Flüssigkeiten in Kraftfahrzeugteilen und -baugruppen härten zum gewünschten Zeitpunkt aus, wodurch Abfall erheblich verringert und die Produktionsgeschwindigkeit signifikant erhöht wird.

Innenteile wie Konsolen, Türbauteile, Armaturenbrettinstrumente und -anzeigen, Touchscreens und Bedientasten und -knöpfe werden mit UV-Licht gehärtet. UV-Beschichtungen verleihen Langlebigkeit und Kratzfestigkeit und erzeugen eine Reihe ästhetischer Merkmale, z. B. glänzende, matte oder Soft-Touch-Oberflächen bei ausgezeichneter Haftung auf Kunststoffteilen.
Als eine sehr wenig glänzende Beschichtung auf flexiblen, mit Vinyl umhüllten Teilen bieten wasserbasierte, UV-härtende Klarlacke eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verkratzen und Chemikalien. Bei sehr niedrigem Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen sind UV-Beschichtungen leistungsfähiger als lösungsmittelhaltige und wasserbasierte thermisch gehärtete Beschichtungen.
Auch Hinterspritzfolien mit latenter UV-Aktivierung werden zur Verzierung der Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen verwendet. Die Hinterspritzfolien zur Verzierung werden beim Hochdruckspritzgießen der Innenverkleidung aufgebracht. Nach dem Spritzen durchlaufen die Teile einen UV-Härtungsprozess, in dem die allen UV-Beschichtungen eigenen Hochleistungseigenschaften aktiviert werden. Dieser Prozess wird gewöhnlich für Konsolen und andere Innenteile eingesetzt, insbesondere bei oft berührten Oberflächen, die eine hohe Abriebfestigkeit haben müssen, wie Türverkleidungen, Konsolen und Radios. Die Beschichtungen sind in Pianoschwarz und Carbonfaser-Look erhältlich, und neuerdings sind auch Soft-Touch-Folien verfügbar. Die UV-Härtung bietet im Vergleich zur Beschichtung nach dem Lackieren eine kürzere Durchlaufzeit und eine bessere Ästhetik.
Für Beschriftungen auf Armaturentafeln, Instrumenten und Bedientasten und -knöpfen werden UV-härtende Druckfarben eingesetzt, weil sie im Vergleich zu herkömmlichen Druckfarben langlebiger sind und weniger flüchtige organische Verbindungen enthalten. Für PVD-Kunststoffteile mit Chrom-Optik werden UV-gehärtete Grundierungen und Deckbeschichtungen eingesetzt, die umweltfreundlich sind und Innenteile, wie Türgriffe, Markenzeichen und Konsolen langlebig und recyclingfähig machen.

UV-härtende Beschichtungen machen Radabdeckungen aus Kunststoff und Metallfelgen langlebig und abriebfest. UV-härtende Beschichtungen werden in Verbindung mit standardmäßigen Pulverbeschichtungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt und dienen als Grundierung für PVD-Kunststoffe. Der UV-Prozess verkürzt die Verarbeitungs- und die Abkühlzeit, verringert den Platzbedarf und senkt die Energiekosten.