Verfahren in der industriellen Pulverbeschichtung
Der Pulverbeschichtungsprozess ist in die Schritte Vorbehandlung des Werkstücks, Applikation des Pulverlacks und die Trocknung (Einbrennen) unterteilt. Bei Großmengen oder in der Serienproduktion eignet sich der Einsatz von automatischen Fertigungslinien – je nach Anforderung mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad. Für Kleinmengen eignet sich die Handbeschichtung (z.B. Corona-Becherpistole PEM-X1 CG). Für automatische Fertigungslinien müssen alle Prozesse aufeinander abgestimmt sein, damit die gewünschte Produktionsleistung erreicht wird. Oftmals gemessen mit beschichteter Fläche je Stunde oder Gehänge je Stunde. Die Spezialisten von WAGNER unterstützen bereits bei den Planungsgesprächen gewinnbringend mit ihrem Wissen.
Oberflächenbeschichtung Schritt-für-Schritt
- Vorbehandlung: Die Beschaffenheit der Oberfläche ist maßgeblich für die Qualität der Beschichtung. Das Ziel der Vorbehandlung ist ein sauberes und fettfreies Werkstück, auf dem die Lackschicht gut haftet. Je nach Werkstück ist eine Sandstrahlung oder chemische Vorbereitung notwendig. Das Sandstrahlen und Spülen arbeitet hier mit fettlösenden Mitteln. Bei hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit wird vor dem Pulverlack-Auftrag noch ein nasschemischer Grundkorrosionsschutz aufgebracht.
- Applikation: Die Voraussetzung für die Pulverbeschichtung ist ein elektrisch leitfähiges Substrat. Deshalb eignen sich Metalle hervorragend. Aber auch Holz kann pulverbeschichtet werden, da die Feuchtigkeit im Holz eine für den Prozess ausreichende Leitfähigkeit erzeugt. Sollen Kunststoffe pulverbeschichtet werden, müssen diese durch einen Leitlack zuerst in der Oberfläche leitfähig gemacht werden. Im Vergleich zur direkten Nasslackbeschichtung ist dies oft unwirtschaftlich. Während der Beschichtung wird das Werkstück elektrisch geerdet und das Pulver aufgeladen. Für die Aufladung gibt es zwei unterschiedliche Verfahren. Bei der Corona-Aufladung wird das Pulver aktiv durch eine in der Pulverpistole verbaute Hochspannungskaskade aufgeladen. Beim Tribo-Verfahren erfolgt dies durch die Reibung des Pulverlackes in der Pistole an Reibungskörpern. Heute wird überwiegend die Corona-Aufladung verwendet. Eine Einstellung der Ladung auf den Lack und die Umgebungsbedingungen ist sehr flexibel möglich. Beispielsweise bei dicken oder dünnen Schichten, in Bezug auf die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen bei der Vearbeitung, Struktureffekte, Glanzeffekte oder Abriebfestigkeit oder Verschließverhalten der fertigen Lackschicht. Die Tribo-Aufladung wird eingesetzt, wenn das Anforderungsprofil eine sehr glatte Oberfläche ist oder bei Werkstücken mit großen und engen Vertiefungen. Grundsätzlich kommen beide Verfahren als manuelle oder automatische Pulverbeschichtung zum Einsatz.
- Vernetzung und Trocknung (Einbrennen): Am Ende des Pulverauftrags liegt die Lackschicht immer noch in Pulverform vor. Da Pulverlack im Wesentlichen ein Komposit aus Kunststoff und Farbpigmenten ist, schmilzt er durch Erwärmung auf Temperaturen von 160 bis 200 Grad Celsius. Die Aushärtung erfolgt durch die im Komposit enthaltenen Härter. Im Fachjargon spricht man von Einbrennen. Es gibt auch Pulver, die schon bei geringeren Temperaturen aufschmelzen, z.B. bei 130-140 Grad Celsius. Hier spricht man von Niedertemperaturpulvern (NT Pulver). Diese Pulver sind sehr sensitiv gegenüber höheren Umgebungstemperaturen und müssen während der ganzen Prozesskette gekühlt werden. Also auch bereits während der Herstellung, dem Transport und der Lagerung, z.B. bei 25 Grad Celsius. Hier entscheidet der Nutzen, d.h. die Wirtschaftlichkeit der Energieeinsparung beim Einbrennen gegenüber den Mehrkosten für die erforderliche Kühlkette.
