Randscharf lackieren, ohne abzukleben: Das macht Dürr mit der EcoPaintJet-Technik möglich, die Audi als erster Automobilhersteller einsetzt. Bild: Dürr

Audi sagt Abkleben und Overspray ade

20.10.2020 | Werkstatt

Karosserien mit Kontrastlackierungen herzustellen, war für Produktionsingenieure bislang ein Gräuel: Karosserien wurden aus dem Lackierprozess ausgeschleust, abgeklebt und wieder in die Linie eingeschleust, um den Dekorlack aufzubringen – in einer Massenproduktion ist das ein Riesenaufwand. Audi lässt nun einen Lackierroboter von Dürr Autodächer in Kontrastfarbe lackieren, ohne Abkleben, ohne Overspray, in rund zwei Minuten pro Dach.

„Jeder Kunde kann ein Auto in jeder gewünschten Farbe haben, so lange es schwarz ist“, dieser Satz von Fließbandpionier Henry Ford regt zum Schmunzeln an, beschreibt aber tatsächlich den größten Nachteil der Fließbandproduktion: Wer Automobile möglichst kostengünstig und hoch automatisiert herstellen will, muss nach dem Motto verfahren: one size fits all. Jeder Sonderwunsch bringt zunächst einmal den Takt durcheinander und muss vermieden werden. Zwar haben es Produktionsingenieure geschafft, viele Sonderausstattungen so in die Montage zu integrieren, dass sie nicht aus dem Takt gerät.

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Doch bei Kontrastlackierungen war das bis vor Kurzem nicht möglich. Der klassische Prozess sieht so aus: Nachdem die komplette Karosserie in der Grundfarbe lackiert, getrocknet und gekühlt wurde, muss sie in Handarbeit mit Klebefolie maskiert werden – bis auf die Bereiche, die eine andere Farbe erhalten sollen. Danach geht es nochmals in die Lackierlinie, wo die zweite Farbe aufgetragen wird. Nach neuerlichem Trocknen und Kühlen muss die Folie wieder manuell abgezogen werden.

Dutzende feiner Farbstrahlen

Dieses Problem hat Audi nun mit der EcoPaintJet-Technik des Lackieranlagenherstellers Dürr zunächst einmal für Dächer in Kontrastfarbe teilweise gelöst. Ein Lackierroboter mit einem speziellen Applikationskopf fährt über das Dach und trägt in 30 bis 50 Millimeter breiten Bahnen den Lack randscharf auf. Möglich wird das durch eine Platte die rund 50 jeweils 0,1 Millimeter große Löcher besitzt. Aus ihnen werden Dutzende feiner Farbstrahlen parallel auf die 30 Millimeter entfernte Karosserie gespritzt – ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker. Anders als bei Lackierpistole oder Hochrotationszerstäubern wird keine Zerstäuberluft benötigt. Daher entsteht auch kein Lacknebel, der wie bei herkömmlichen Verfahren aufwendig aus der Kabinenluft gefiltert werden muss.

Ecopaintjet Audi

In Serie: Ohne die Fahrzeuge aus der Lackierlinie auszuschleusen, lackiert Audi mit der Dürr-Technik einzelne Wagendächer in Kontrastfarbe. Bild: Audi

Damit der Lack auch exakt an den richtigen Stellen aufgetragen wird, fährt der Roboter vor dem Lackiervorgang mit einem Sensorkopf über die Oberfläche. Das System vermisst die zu lackierende Fläche dreidimensional und sendet die Daten an die Steuerungs-Software. Ein Anhaltspunkt ist dabei die Läserlötnaht zwischen Dach und Seitenwand. Die Software errechnet permanent, in welcher Bahn der Applikator über die Fläche bewegt werden muss, um das optimale Lackierergebnis zu erzielen – das nennt sich automatische Bahngenerierung. Dabei wird auch bestimmt, wie sich der Applikator drehen muss und welche Geschwindigkeit er benötigt, um die exakt richtige Lackmenge aufzutragen.

Ein Dach wird in zwei Minuten lackiert

Die Vorteile, die Dürr auflistet, sind erheblich. Der EcoPaintJet lackiert pro Minute 1,8 Quadratmeter. Für ein Autodach benötigt er etwa zwei Minuten. Zuvor seien allein für das Maskieren des Fahrzeugs rund 50 Minuten Handarbeit sowie 15 Quadratmeter Folie und Klebeband nötig gewesen. Durch die Vermeidung von Overspray sinke zudem der Lackverbrauch pro Fahrzeug um 75 Milliliter. Für die Reparaturlackierung sei das Verfahren aktuell allerdings nicht geeignet, wie eine Dürr-Sprecherin der color.news erläutert.

In der Serienfertigung verwendet Audi das System seit Mitte 2019 – nachdem das Verfahren über ein Jahr lang erprobt und für die Serienproduktion weiterentwickelt worden war. Auch jetzt ist noch Raum für Verbesserungen, an denen Dürr und Audi arbeiten. Denn bislang kann Audi mit dem Prozess nur Dächer von Limousinen und Coupés in Kontrastfarbe lackieren. Für Avant- und Sportback-Modelle ist es noch nicht anwendbar.

Ecpopaintjet Dürr

Strahlen statt Sprühnebel: Mit Dutzenden, 0,1 Millimeter großen Löchern erzeugt der Lackierkopf ohne Zerstäuberluft feine Farbstrahlen. Bild: Dürr 

Denn ausreichend randscharf arbeitet das bei Audi installierte System bislang nur parallel zur Bewegungsrichtung des Lackierkopfes, aber noch nicht am Beginn und Ende jeder Lackierbahn. Das ist bei Coupés und Limousinen unproblematisch, weil mit dem Einkleben von Front und Heckscheiben automatisch Beginn und Ende jeder Lackierbahn überdeckt werden.

„Wir rechnen mit einer zügigen Weiterentwicklung des Verfahrens“

Der nächste Schritt: die dritte randscharfe Kante

Bei den Kombi- und Sportback-Varianten hingegen bleibt der hintere Rand der Lackierbahnen frei sichtbar. „Deshalb bedarf es an dieser Trennkante zwischen Dach und Heckklappe einer dritten randscharfen Kante quer entlang des Dachendes, welche aktuell aufgrund der Ein- und Ausschaltbereiche des derzeitigen Applikators noch nicht realisierbar ist“, erläutert eine Audi-Sprecherin. Man rechne aber „mit einer zügigen Weiterentwicklung des Verfahrens und arbeiten hierzu eng mit unseren Entwicklungspartnern, vor allem der Dürr AG, zusammen“.

Für den Ingolstädter Automobilhersteller lohnt sich der Aufwand offenbar. „Die Nachfrage nach solchen individuellen Designmerkmalen ist da und unsere Kunden sind bereit, den entsprechenden Aufpreis zu bezahlen“, betont die Audi-Sprecherin. Allerdings könne man noch nicht sagen, ob der Absatz von in Kontrastfarben lackierten Modellen dank der neuen Technik stark zunehme. Denn Audi führt diese Option erst nach und nach ein. Anfangs kam das neue Verfahren ausschließlich bei den „edition one“- Modellen der A4 Limousine und des A5 Coupé in bestimmten Basisfarben zum Einsatz. Erst seit kurzem ist die Kontrastlackierung bei diesen Modellen für alle Basislack-Farben verfügbar.

Ob also zukünftig mehr Fahrzeuge mit Kontrastlackierungen in die Werkstätten rollen werden, bleibt abzuwarten. Für die Profis dort keine Herausforderung – denn sie setzen so oder so weiterhin auf Handarbeit. Wer dennoch einmal schauen möchte, wie so ein Roboter arbeitet, kann dies hier tun:

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