Die Geschichte der Autolackierung

Die Erfindung des Automobils Ende des letzten Jahrhunderts änderte die Organisationsformen und die Bedingungen grundlegend, unter denen Menschen in der Industriegesellschaft leben. Pioniere wie Gottlieb Daimler und Carl benz entwickelten die Vision einer motorisierten, mobilen Gesellschaft und schufen die Grundlagen, um sie zu verwirklichen.

Die wachsende Popularität des Kraftfahrzeugs veränderte die Produktionsbedingungen und entwickelte sie weiter. Massenprodukt konnte das Auto nur werden, weil immer schnellere, effizientere und gleichzeitig kostengünstigere Wege zu seiner Herstellung gefunden wurden.

Lack im Gespräch führt durch die Etappen der Letzten hundert Jahre, in denen sich die Fahrzeuglackierung entwickelte. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Autoreparaturlackierung. Diese unterschied sich in der Anfangszeit gar nicht von der Erstlackierung.

Erst durch die Fließbandproduktion veränderten sich die Anforderungen an die verschiedenen Lackierungen. Heute laufen Serien- und Reparaturlackierungen unter vollkommen verschiedenen Bedingungen ab – und werden mit verschiedenen Lacktypen durchgeführt.

Die Lackindustrie schätzt, dass heute um die 25.000 verschiedene Farben für KfZ existieren, etwa 5.000 davon sind „aktuell“. Ein gut ausgebildeter Fahrzeuglackierer muss jeden einzelnen dieser Farbtöne bei einer Reparaturlackierung nachstellen können – und dabei den Veränderungen der Lackierung durch Alterung etc. gerecht werden.

Der Anfang: Entwicklung von Lacken bis 1920

Wenn man über die Lackierung der ersten Automobile spricht, darf man sich nicht vom Aussehen der Fahrzeuge täuschen lassen, die heute in den Museen stehen – sie sind häufig Nachbauten oder wurden restauriert. Die Lackierung entspricht in diesen Fällen heutigen Ansprüchen und lackiertechnischen Möglichkeiten. Die ersten Autos wurden stückweise per Hand gefertigt – und mit dem Pinsel angestrichen. Mitunter verzichtete man sogar ganz auf die Lackierung: Der Benz-Patent-Motorwagen, das erste Automobil, war mit einer Art „Schusterpech“ überzogen, das ihn vor Korrosion schützen sollte. Als Lacke standen in dieser Zeit grundsätzlich zwei Produkte zur Verfügung: Öllacke auf Leinölbasis oder – wenn besondere Qualität gefordert war – Bernsteinlacke, die aus verflüssigten Bernsteinharzen gewonnen wurden und sehr teuer waren.

Der Lackierer stellte seine Farben noch selber her – zunächst manuell, dann mit handbetriebenen Farbmühlen. Da die Lacke jedes Mal durch Vermischen der Pigmente mit dem Bindemittel neu produziert wurden, blieb der Farbton oft ein Zufallsprodukt. Der Käufer konnte sich aussuchen, ob sein Auto Blau, Schwarz, Grün, Marron, Beige oder Rot sein sollte – eine genaue Nuancierung war aber nicht möglich. die Farben hatten alle einen relativ erdigen Ton, denn es gab nur Mineralfarben, die anorganische Pigmente enthielten.

Beschichtet wurden Fahrgestelle (bestehend aus Eisenträgern), Motorhauben (Stahlbleche) und Karosserien (Holz). Vor der Lackierung mussten die Oberflächen mühevoll geglättet werden, da die Blechteile von Hand oder mit einem mechanischen Hammer getrieben wurden. Bis ein Wagen komplett lackiert war, vergingen zwischen vier und acht Wochen. Mehrere Spachtelgänge und einige Zwischenanstriche waren erforderlich. Die Lacke wurden als Kutschenlacke bezeichnet, weil sie sich nicht von den bis dato für Kutschen üblichen Lacken unterschieden. Als Bindemittel dienten mit Kopal, einem Naturharz, verkochte Öle. Außerdem gab es eine einfache, schneller trocknende Lackierung auf Holzölbasis, die „nur“ etwa zehn Arbeitstage benötigte.

Nach einer bestimmten Zeit musste die Beschichtung erneuert werden, weil sich das Holz infolge der Witterung verzog und daraufhin die Lackierung platzte, der es aufgrund ihrer hohen Schichtdicke an Flexibilität mangelte. Bei einer Reparatur musste der Erstanstrich zunächst abgebeizt werden (man konnte den Farbton ja nicht nachstellen), und dann ging der Prozess der Lackierung von neuem los – vier bis acht Wochen lang.

1912 ließ Henry Ford erstmals ein Automobil am Band fertigen. In der Folge veränderte diese Produktionsweise den gesamten Ablauf der Fertigung. Bis in die dreißiger Jahre hinein lieferte der Automobilhersteller in der Regel nur das Fahrgestell mit Antrieb und Motor, während große Karosseriefirmen den Aufbau für bestimmte Fahrzeuge herstellten. Der Käufer in Deutschland konnte sich so eine Karosserie nach seinen Wünschen bei einer Karosserie entwerfen lassen.

Die „goldenen“ 20er

Nach dem 1. Weltkrieg stieg die Zahl der Automobile ständig an und mit ihnen die Zahl der Hersteller. Noch 1914 kam auf 720 Einwohner in Deutschland ein Auto, 1929 bereits auf jeden 111. Einwohner. Allerdings verringerte sich in der Wirtschaftskrise die Zahl der Hersteller drastisch, denn die meisten waren nur kleine oder mittlere Betriebe mit geringer Kapitalausstattung. Am Ende der Wirtschaftskrise war die Zahl aufgrund von Fusionen und Verdrängungswettbewerb von 84 auf 14 Unternehmen gesunken. Sie alle hatten ihre Produktion intensiv rationalisiert.

Eine besondere Herausforderung war es, die Produktion zu straffen. Ford, der seine Produktion seit 1913 serienmäßig vom Band laufen ließ, suchte fieberhaft nach Wegen, den Lackiervorgang zu beschleunigen. Zu dieser Zeit standen die Lackierhallen der großen Autohersteller voll mit halbfertigen Wagen. Das Arbeitstempo konnte der gesteigerten Nachfrage nicht gerecht werden. Erst nach dem 1. Weltkrieg entdeckten Forscher einen neuen Werkstoff. Sie fanden heraus, wie sich Nitrozellulose, aus der Kriegsproduktion von Schießpulver übrig geblieben, zu Lackbindemittel verarbeiten ließ. Auch Vormaterialien – Haftgrund, Füller, Spachtelmassen etc. – konnten auf der Basis dieser Bindemittel hergestellt werden.

Außerdem waren die Chemiker nun in der Lage, Weichmacher, einige Lösemittel und synthetische Pigmente großtechnisch herzustellen. Die Lackindustrie stellte mit diesen Grundstoffen matte Nitrolacke her, die mit Polierpaste und einem Leinentuch auf Hochglanz gebracht wurden. Die Trocknungszeit dieser neuen Lacke konnte durch Wärmezufuhr noch einmal verkürzt werden.

Nitrolacke müssen mit Spritzpistolen aufgetragen werden, weil die enthaltenen Lösemittel den darunter liegenden Anstrich wieder anlösen – sie können also nicht mit dem Pinsel verarbeitet werden. Die Spritzpistole kam aus Amerika, sie war eine Weiterentwicklung der dort gebräuchlichen Impfpistole. Alle Oberflächen mussten gründlich entfettet und gereinigt werden, da Nitrolack besonders empfindlich auf Fettrückstände reagieren und allgemein ziemlich schlecht haften.

Obwohl sehr aufwendig, dauerte die Lackierung eines Autos mit Nitrozelluloselack insgesamt nur 15 Stunden – ein großer Fortschritt im Vergleich zu den Kutschenlacken. Zur Illustration seien hier die verschiedenen Arbeitsgänge aufgezeigt:

1. Spritzen des Nitrozellulose-Haftgrunds, Trocknung bei 60 – 70 C.
2. Glättung der Fehlstellen mit Nitrozellulose-Spachtel oder Ölspachtel. Dieser Spachtel wurde getrocknet und geschliffen.
3. Auftragen von mindestens drei Schichten Nitrozellulosefüller, Abschleifen der ganzen Karosserie mit Wasser und Schleifpapier (Manuell), Reinigung. Nach diesem Arbeitsgang war eine weitere Trocknungs- bzw. Abdunstungsphase notwendig.
4. Auftragen von mindestens drei Nitrozellulose-Decklackschichten, nach dem Trocknen Nachschleifen des Decklacks mit feinstem Schleifpapier.
5. Ausnebeln der Karosserie mit einer sehr dünnen Schicht verdünntem Nitrodecklack bzw. reiner Nitroverdünnung, um die bereits getrockneten Decklackschichten wieder anzulösen, Verfließen der Oberfläche. Polieren mit Schleifpaste und Polierwasser – das Fahrzeug bekam einen einzigarteigen Glanz, der auch durch spätere, moderne Lacke nicht wieder erreicht wurde.

Die Farbtonauswahl war allerdings sehr begrenzt – der Kunde konnte bei den meisten Fahrzeugherstellern nur Rot, Blau oder Grün wählen und das Endergebnis war nicht wie heute garantiert und normiert.

Nitrolacke sind nicht witterungsbeständig. Durch den ständigen Abbau des Bindemittels wird die Lackierung schnell stumpf. Deshalb mussten die Fahrzeuge sehr oft nachpoliert werden – mit dem Ergebnis, dass die Decklackschicht nicht lange hielt. Wenn dann die Lackierung erneuert werden sollte, stand der Autolackierer vor einer harten Aufgabe: Er musste aus seinem Vorrat von Grundfarben den richtigen Ton zusammenmischen.

1930 bis 1949

In der Weimarer Republik expandierte der deutsche Automobilbau nicht in gleichem Maße wie in anderen Ländern. Dies hatte mehrere Gründe: Zum einen wurde das Auto immer noch als Luxusgegenstand betrachtet, zum anderen war auch die Kapitalausstattung der Hersteller gering – und damit ihre Produktionskapazitäten. Schließlich fehlte die Infrastruktur, es gab nur wenige Straßen, die einen stärkeren Autoverkehr zuließen oder befestigte Oberflächen aufwiesen.

Nach der Machtergreifung der Nationalsozialisten wurde die Kraftfahrzeugindustrie als kriegswichtig eingestuft und die Branche unter den „besonderen Schutz des Staates“ gestellt. Wie sich später herausstellte, bildeten die steuerlichen Erleichterungen für Autofahrer, das Gesetz zur Errichtung eines Unternehmens „Reichsautobahnen“ vom Juni 1933, der nachfolgende Autobahnbau und die Förderung der Automobilindustrie wichtige Voraussetzungen für die Vorbereitung des Krieges. Der Autobestand stieg 1939 auf 1.462.743 Fahrzeuge an.

Jedermann sollte sich ein Auto leisten können, daher wurde 1934 Ferdinand Porsche mit der Konstruktion eines „Volksautos“ beauftragt. Bis zur Serienreife dauerte es drei Jahre – das Fahrzeug zeichnete sich dann durch Einfachheit, Zuverlässigkeit und Sparsamkeit aus. Nur bis 1938 war der „Volkswagen“ allerdings für das Volk erhältlich, danach wurde nur noch für den Bedarf der Wehrmacht produziert.

Die größeren Wagen veränderten ihre Gestalt: Die Aerodynamik spielte nun bei der Konstruktion eine Rolle, ein Trend zur Stromlinie setzte ein. Bevorzugte Bauformen waren Coupé und Cabriolet.

Mit der Weiterentwicklung der Karosserien veränderte sich auch die Lackiertechnik. 1927 war in den Vereinigten Staaten ein neues Bindemittel entwickelt worden, das Alkyharz. Nachdem die Modifizierung dieses Harzes mit Fettsäuren gelang, konnte es als Lackharz verwendet werden. Alkydharzlacke vertragen sich mit Nitrozellulose und konnten daher als elastifizierende Komponente in Nitrozelluloselacken dienen – diese Mixtur war später unter dem Namen Nitrokombilack gebräuchlich. In den 30er Jahren entwickelte man außerdem Melamin- und Harnstofflacke, die nicht mehr so stark vergilbten und die – mit Alkydharzen gemischt – die Produktion hellerer Farbtöne ermöglichte. Ab 1935 setzte sich die Lackierung mit diesen modifizierten Alkydharzlacken durch, denn sie bildeten eine härtere Oberfläche aus als Nitrozelluloselacke und mussten zudem nicht mehr poliert werden. Außerdem wurde nur noch die Hälfte des Materials gegenüber den vorher üblichen Lacken benötigt.

Die Lackierung erfolgte in folgenden Schritten:

1. Grundieren mit Alkydharzprimer (Hochdruckspritzen)
    Überziehen mit Spritzspachtel
2. Lackieren mit pigmentiertem Alkyharzlack (Trocknung mit heißer Luft bei 120 – 130 C)
3. Zwischenschleifen
4. Zweimaliges Beschichten mit Decklack (entspricht dem heutigen Klarlack)

Die Lackierung einer Neukarosse dauerte mit dem neuen Material und der veränderten Technologie nur noch knapp vier Stunden. Vorraussetzung war allerdings, dass tiefgezogene Bleche benutzt wurden, bei denen die früher notwendigen Spachtelarbeiten wegfielen.

Bis nach dem 2. Weltkrieg hatten sich die Alkyharzlacke in Europa fast vollständig durchgesetzt. Nur noch vereinzelt verwendete man Nitrozelluloselacke, besonders bei Luxusautomobilen, die bis in die 60er Jahre auf diese Weise beschichtet wurden.

Auch die Farbgebung änderte sich: Auf dem Pariser Autosalon 1946 waren zum ersten mal farbenfrohe Fahrzeuglackierungen zu sehen, die nun aufgrund der neuen organischen Pigmente angeboten werden konnten.

Die Alkydharzlacke sind chemisch so flexibel und qualitativ hochwertig, dass sie für die Autolackierung bis in die heutige Zeit eine maßgebliche Rolle spielen. Sie bestimmten bald nach ihrem Aufkommen auch den Lackmarkt im Reparaturbereich.

50er und 60er Jahre

Nach dem Krieg arbeitete die Automobilindustrie mit zunächst unveränderten Strukturen weiter. Auch die Produktpalette hatte sich nicht weiterentwickelt. In den 50er Jahren begann dann aber der rasante Aufstieg dieses Industriezweiges an die vierte Stelle – hinter der chemischen Industrie, der Elektroindustrie und dem Maschinenbau – der Produktionsbranchen in Deutschland.

Hauptprodukte während der Aufbauphase waren Klein- und Kleinstwagen, die jedem erlaubten, von Moped oder Motorrad auf ein Automobil umzusteigen. Die meisten dieser neuen Modelle waren allerdings nicht über längere Zeit erfolgreich. Das Rennen machte schließlich der Volkswagen mit seiner fortschrittlichen Technik, Zuverlässigkeit und konsequenter Modellpflege.

In den 50er und 60er Jahren verbesserte die deutsche Automobilindustrie den Fahrkomfort und die Technologie ständig, Autos „Made in Germany“ wurden zu einem weltweit anerkannten Markenzeichen. Zum gehobenen Qualitätsstandard gehörte auch die Lackierung. Endgültig setzte sich in der Serienfertigung die Alkyd-Melaminharz-Einbrennlackierung durch, die sich mit modernster Lackiertechnologie am Band durchführen ließ. Grundierung und Füller werden meistens im Hochdruckspritzverfahren aufgebracht, einzelne Hersteller tauchten die Rohkarossen bereits Ende der 50er Jahre. Diese Art der Grundierung bereitete jedoch durch Tropfen- und Läuferbildung zunächst noch Probleme. Durch eine geänderte Tauchgeschwindigkeit, das Überwachen der Temperatur sowie dickflüssigeres Material gelang es mit der zeit jedoch, diese Probleme in den Griff zu bekommen. Schon bald fand man außerdem heraus, dass die Tropfenbildung elektrostatisch zu verhindern ist. Erste Versuche mit der Elektrotauchlackierung wurden schon 1959 angestellt. Als Decklack wurden Einbrennlacke eingesetzt, die bei einer Temperatur von 180 C aushärteten, es gab allerdings auch Lacke, die schon bei 80 C trockneten.

Im Fahrzeugreparaturbereich wurde zunächst mit Nitrokombilacken gearbeitet, weil diese sich problemlos mit den Einbrennlacken der Serienlackierung vertrugen. Bis in die späten 60er Jahre verwendeten Fahrzeuglackierer, die keine Lackier- und Trockenkabinen hatten, diese Produkte.

Eine Alternative dazu bildete der 80-Grad-Lack für den Reparaturbereich, der sich besonders für die in den 50ern populären Mehrfachlackierungen eignete, weil er schnell trocknete und daher binnen kürzester Zeit überspritzt werden konnte.

Nah und nach eroberte aber auch in der Reparaturszene der Alkyd-Melaminharzlack den Markt.

Der Lackaufbau in dieser Zeit war – bei Serien- und Reparaturlackierung - vierschichtig. Die Serienlackierung sah folgendermaßen aus:

1. Grundierung (zumeist im Tauchverfahren aufgebracht)
2. Zwischenschicht, der sogenannte Spritzgrund
3. Vorlack (gespritzt)
4. Decklack (gespritzt)

Hinzu kamen – abhängig vom Hersteller – Unterbodenschutz oder Steinschlagschutz. Alle vier o.g. Schichten bestanden in der Regel aus Alkyd-Melaminharzlacken.

Dagegen bestanden die einzelnen Schichten einer Reparaturlackierung zumindest teilweise aus anderen Inhaltstoffen:

1. Nitrohaftgrund
2. Nitrokombispachtel oder Kunstharzschnellspachtel
3. Füller auf Nitrokombibasis oder auf Basis ölmodifizierter Alkydharze
4. Decklackierung aus Nitrokombilacken oder Alkydharzlacken (Trocknung bei Raumtemperatur)

Die zur Verarbeitung der neuen Lacke notwendigen Spritzkabinen mit gefilterter, temperierter, vertikal zugeführter Zuluft fanden rasche Verbreitung.

Auch im Bereich der Farbe kam Bewegung auf: In der 60er Jahren lösten helle, freundliche und kräftige Töne die gedeckten Farben der 50er Jahre ab. Die ersten Alkyd-Einschicht-Metallics kamen um 1955 auf den Markt, sie waren allerdings noch schwer nachzulackieren und nicht sehr wetterbeständig.

Ab 1963 stand der Lackindustrie mit Polyester ein neuer Grundstoff zur Verfügung. Polyester wurde besonders als Basis für Spachtel unentbehrlich, Nitro- und Kunstharzspachtel verloren an Bedeutung. Spachteldosiergeräte machten das Ausmischen mit Härterpasten sicherer – dadurch wurde gleichzeitig das Durchbluten des Decklacks verhindert.

Auch im Decklackbereich veränderten sich die Inhaltsstoffe. Alkydharzlacke wurden nun mit Isocyanaten versetzt, die die Trocknung schon bei Raumtemperatur gegenüber den Alkyd-Melaminharzlacken beschleunigen. Bei forcierter Trocknung in einer kombinierten Lackier- und Trockenkabine konnte der Lackierer mit dem neuen Lacksystem so viel Zeit einsparen, dass der Kauf der Kabinen von nun an zur wirtschaftlichen Notwendigkeit wurde.

Ende der 60er Jahre kündigte sich eine weitere grundlegende Veränderung im Grundstoffbereich an: 2-Komponenten (2K)-Epoxid-Grundmaterialien finden als Primer, Grundierung und Füller zunächst im Nutzfahrzeugsektor, später auch bei der PKW-Reparatur zunehmenden Einsatz.

70er Jahre

Der Autokäufer konnte nun zwischen immer mehr Farben wählen, gleichzeitig versuchten die Hersteller, den Korrosionsschutz der Fahrzeuge zu verbessern. Besonders rostgefährdet sind die Hohlräume der Karosserie, die bei einem normalen Spritzvorgang nicht zu erreichen sind. Abhilfe schaffte die Elektrotauchlackierung. Bei dieser Beschichtungsmethode wird die ganze Karosserie durch ein leitfähiges Tauchbad gezogen, das mit einer Beschichtung auf Wasserbasislack gefüllt ist. Durch das Anlegen von Gleichstrom setzt sich die Beschichtung auf der Karosserie ab, erreicht alle Hohlräume und sorgt so für einen lückenlosen und dauerhaften Korrosionsschutz.
Eine Serienlackierung bestand aus folgenden Arbeitsschritten:

1. Entfetten der Rohkarosserie, Phosphatieren, Spülen
2. Aufbringen der Grundierung im Elektrotauchbad, Spülen, Trocknen
3. Abdichtung der Karosserie, Aufbringung des Unterbodenschutzes, Trocknen
4. Auftragen des Füllers (von Hand oder elektrostatisch)
5. Schleifen, Reinigen, Trocknen
6. Auftragen des Decklacks

Der Lackaufbau bestand also aus Zinkphosphatierung, Grundierung, Füller und Decklack.

Dagegen setzte sich im Reparaturbereich zunächst ein dreischichtiger Aufbau – bestehend aus einer phosphorsäuerehaltigen Grundierung, einem Füller und dem Decklack – durch. Um die ständig wachsende Zahl von Farbtönen im Reparaturfall nachstellen zu können, entwickelte die Lackindustrie sogenannte „Farbtonmischsysteme“. Jeder Fahrzeuglackierer kann seitdem den gewünschten Farbton in der erforderlichen Menge selbst ausmischen. Der ausgemischte und spritzfertige Lack war allerdings nur begrenzt haltbar.

Auf diese Weise wurde der Lackierer zwangsläufig auf die folgende 2K-Acryl-Polyurethan-Technologie (Acryl-Stammlack + Polisocyanathärter) vorbereitet, die zwischen 1972 und 1975 die Alkyharzlacke fast völlig vom Markt verdrängte. Diese 2K-Systeme für die Decklackschicht zeichneten sich durch eine wesentlich höhere chemische und physikalische Beständigkeit aus. Die Lacke trockneten schneller und erlaubten, Läufer und Staubeinschlüsse herauszupolieren. Im Falle der „beschleunigten Trocknung“ in einer heizbaren Trockenkabine konnte die Temperatur auf 60 C gesenkt werden.

Ab Anfang der 70er Jahre entwickelten Lackhersteller außerdem einen Grundfüller, der vor Rost schützte und so das Aufbringen einer speziellen Korrosionsschutzfarbe überflüssig machte.

Daraus ergab sich für die Reparaturlackierung ein zweischichtiger Aufbau, bestehend aus Grundierfüller und Decklack. Mit diesem Zweischichtensystem konnten Farb- und/oder Effektunterschiede durch die „Beilackiertechnik“ optisch angeglichen werden. Die 2K-Acryl-Technologie wurde auch die Basis vieler Grundmaterialien.

Im Bereich der Arbeitsgeräte verbreitete sich die Hochleistungsspritzpistole. Der Metalliclack trat seien Siegeszug an. Metallics wurden meist zweischichtig aufgetragen – ein farbiger, Aluminiumteilchen enthaltener Basislack wird mit einer Klarlackschicht überzogen. Auf diese Weise erhöhten sich Glanz und Beständigkeit der Lackierung.

80er Jahre

Immer noch war das Lackieren eine der aufwendigsten Arbeitsphasen in der Automobilproduktion. Modelle mit einer hohen Stückzahl wurden im Durchlaufverfahren, kleinere Serien dagegen im Taktverfahren beschichtet.

Die einzelnen Schritte einer Serienlackierung sahen aus wie folgt:

1. Vorbehandlung und Reinigung: Entfetten, zinkphosphatieren und spülen
2. Grundierung im Elektrotauchbad
3. Einbrennen der Grundierung
4. PVC-Beschichtung für die Unterbodengruppe und die Radhäuser durch automatisch gesteuerte Roboter; Abdichten der Bördelkanten und Flansche mit PVC; Unterbinden eines möglichen Rostansatzes im Bereich der Türen, der Motorhaube und des Kofferraumdeckels
5. Aufbringen des Grundierfüllers mit einer elektrostatischen Rotationszerstäubungsanlage. Dabei werden die Farbpartikel negativ geladen, damit sie zur Karosse, die als Gegenelektrode geschaltet ist, wandern. Vorteil dieses Verfahrens ist ein Auftragswirkungsgrad von ca. 90 Prozent, der Lackverbrauch ist also erheblich geringer als beim konventionellen Hochdruckspritzverfahren, bei dem 50 Prozent des Lacks als Overspray verloren gehen.
6. Schleifen des Grundierfüllers
7. Auftragen der Decklackierung in einer automatischen elektrostatischen Beschichtungsanlage (innenliegende Teile wie Motor- und Kofferraum, Haubendeckel und Türen werden vorab von Lackierern im Hochdruckspritzverfahren beschichtet)
8. Einbrennen der Decklacke

Für den wachsenden Anteil an Kunststoffteilen am Auto wurden spezielle Kunststofflacke entwickelt. Mangelndes Deckvermögen bestimmter Pigmente und neue Effekte erforderten in manchen Fällen sogar Dreischichtdecklackierungen. Ein solcher Aufbau – bestehend aus farbigem Füller, Basislack und (eingefärbtem) Klarlack – gestaltete auch den Reparaturprozess aufwendiger.

Das zunehmende Umweltbewusstsein der Lackhersteller führte zu einer umfassenden Rezeptüberarbeitung sowohl im Serien- als auch im Reparaturlackbereich. Als schädlich erkannte Lackinhaltsstoffe wurden weitgehend substituiert. Hauptziel war der Verzicht auf gesundheitsschädliche Pigmente und Reduktion der organischen Lösemittel im Lack.

Dies wurde auf verschiedene Art und Weise erreicht:

• Die 2K-Acryl-Lacke wurden zu lösemittelärmeren Medium-Solids weiterentwickelt. Dies sind Lacke mit einem verringerten Gehalt an organischen Lösemitteln und einem erhöhten Festkörpergehalt.
• Die ersten Wasserlacke kamen auf den Markt. Bei ihnen ersetzte man die organischen Lösemittel größtenteils durch Wasser. Wasserlacke setzten sich zunächst vor allem in der Serienlackierung durch.

90er Jahre

Schwerpunkt in Entwicklung und Anwendung war die weitere Reduzierung der Lösemittelmengen bei der Autolackierung. Es ist gelungen für alle Schichten des Lackaufbaus in der Serienlackierung wasserverdünnbare Produkte zu entwickeln und in der Praxis einzusetzen. Aber auch andere lösemittelarme oder lösemittelfreie Technologien wie Pulverlacke und High-Solids (HS) wurden zunehmend verwendet.

Bei den Füllern konkurrierten wasserverdünnbare Produkte mit lösemittelarmen Qualitäten und Pulverlacken.
 Die Basislacke wurden fast vollständig auf wasserverdünnbare Qualitäten umgestellt. Damit wurde bei der Schicht mit dem höchsten Lösemittelanteil  eine erhebliche Reduzierung erreicht. Wasserverdünnbare Basislacke machten auch die Umstellung auf das Zweischichtsystem Basislack-Klarlack bei den Unifarbtönen möglich. Vereinfachungen im Lackierablauf und vor allem Qualitätsverbesserungen in bezug auf den optischen Effekt und die Beständigkeit von Uni-Farbtönen konnten so umweltverträglich erreicht werden.
Wasserklarlacke wurden serienmäßig verarbeitet, aber auch Pulverklarlacke und Pulverlack Slurries wurden als lösemittelfreie Klarlack Technologien eingeführt und haben sich neben den 2K – HS - Klarlacken bewährt.

Autoserienlackierungen die in allen Schichten von der Elektrotauchlackierung bis zum Klarlack aus wasserverdünnbaren  Materialien bestehen, wurden möglich und sind im Einsatz.

Durch den zunehmenden Einsatz neuer Pigmente wurde die Autowelt farbiger und effektvoller. Die neuen Perlglanzpigmente bewirken ihre stark vom Betrachtungswinkel abhängigen Farbeffekte nicht durch chemische Chromophore sondern durch physikalische Wechselwirkung mit dem auf die Oberfläche einfallenden Licht.
Glimmerplättchen, die mit dünnen transparenten Metalloxidschichten überzogen sind, reflektieren das Licht sowohl an der Oxidschicht als auch an der Glimmerschicht. Die Überlagerung der reflektierten Lichtstrahlen führt zu winkelabhängigen farbigen Interferenzeffekten wie sie aus der Natur von Perlen, Schmetterlingsflügeln und Pfauenfedern her bekannt sind. Ähnliche Effekte werden mit Flüssigkristallpigmenten (LCPs) erreicht. Hier wird das Licht an verschiedenen Ebenen der Helixstruktur vernetzter cholesterischer  Flüssigkristallpolymere reflektiert. Dadurch werden ebenfalls Interferenzeffekte erzeugt.

In der Lackiertechnik wurde durch Optimierung der Spritzverfahren und den weitgehenden Einsatz von Lackierrobotern der Lackauftragswirkungsgrad insbesondere beim Basislack deutlich verbessert und die manuelle Lackierung  im Prozessablauf weitgehend eliminiert. In der Reparaturlackierung wurde der Auftragswirkungsgrad durch den Einsatz von Niederdruckspritzpistolen  ( HVLP – High Volume Low Pressure ) um bis zu 15 Prozent erhöht.

Die umweltverträglichen Lacktechnologien  wurden auch in der Reparaturlackierung übernommen. Wasserverdünnbare Basislacke sind seither im Einsatz und ohne Alternative. Bei den Grundierungen und den Deck- und Klarlacken wurden  auch wasserverdünnbare Materialien verfügbar, eingesetzt wurden vorwiegend noch festkörperreiche Produkte.
Die Einführung der Interferenzfarbtöne hat auch an die Reparaturlackierung neue Anforderungen gestellt. Die genaue Farbtonnachstellung bei der Reparatur ist schwieriger geworden. Rechner gestützte Mischsysteme, farbmetrische Bestimmung der Farbtöne mit Messgeräten und die daraus resultierende automatische Auswahl der Mischformel unterstützen den Reparaturlackierer bei der Nachstellung des exakten Farbtons.

Beginn des 21. Jahrhunderts

Die Innovation bei der Autolackierung geht weiter. Verbesserung der Umweltverträglichkeit und der Effizienz bei der Beschichtung,  Hybridsysteme,  Nanotechnologie, Strahlenhärtung, vorbeschichtete Karosserieteile und neue Funktionen der Autolackschicht sind nur einige der Themen, welche die Lackforschung beherrschen  und zu neuen Lösungen für die Autolackierung führen werden.

Bei den Hybridsystemen kommt man durch die Kombination anorganischer und organischer Strukturen in einem Bindemittel zu Lacken mit verbesserten mechanischen und chemischen Beständigkeiten.
 
Nanotechnologie war immer schon ein Bestandteil der Lacktechnologie. Pigmente und Füllstoffe als Nanopartikel  haben wichtige Eigenschaften von Lackschichten bestimmt. Die Möglichkeit, nanoskalige Partikel noch gezielter in Lackformulierungen einzusetzen und durch Einbau in die Polymerstruktur der Bindemittel zu stabilisieren, erlaubt die Verbesserung wichtiger Lackeigenschaften wie Oberflächenhärte, Kratzfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit . Erste Produkte sind bereits im Einsatz.

Lackvernetzung durch UV-Strahlung, insbesondere bei Klarlacken wird die Prozesszeiten der Autolackierung deutlich verringern, den Energiebedarf für die Aushärtung erheblich mindern und durch regelmäßige Vernetzungsstrukturen die Oberflächeneigenschaften von Decklackschichten noch weiter verbessern. Im Reparaturbereich sind UV-härtende Lacke und geeignete Strahlungsquellen zur Härtung bereits im Einsatz.

Vorbeschichtete Bleche und Kunststoffteile werden den Lackieraufwand im Automobilwerk verringern. Grundierte Bleche und komplett lackierte Kunststoffteile sind bereits im Einsatz. Im Coil Coating Verfahren mehrschichtig lackierte  Metallteile werden zusammen mit neuen Füge- und Klebetechniken den Automobilbau und den Lackierprozess  verändern.

Die Lackschicht wird in Zukunft auch beim Auto neben der optischen Gestaltung und dem Schutz gegen Korrosion und mechanische Belastungen neue Funktionen übernehmen. Geringere Verschmutzungsneigung wird bald realisiert sein. Durch Leitfähigkeit  oder Photosensibilität  der Lackschicht gesteuerte Oberflächeneigenschaften bis hin zum Farbtonumschlag bei Temperatur- oder Helligkeitsänderung sind heute noch Utopien, an ihrer Realisierung wird gearbeitet.

Die Schlagzeile „Bei Nebel wird das Auto rot“ - kürzlich in einer Tageszeitung nach einem Interview  mit Peter Becker, dem Präsidenten des Verbandes der Lackindustrie zu lesen - kennzeichnet diese Entwicklung und zeigt, dass die Innovation bei der Autolackierung, die einmal mit der Verwendung von Schusterpech begonnen hat, weiter geht und die Oberfläche von Kraftfahrzeugen auch in Zukunft durch neue Technologien noch dekorativer gestalten und in ihrer Funktion für den Nutzer verbessern und erweitern wird.