Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit sowie die CO2-Bilanz sind dominierende Gesprächsthemen in den Produktionsabteilungen. Gleichzeitig ist es bisher in vielen Bereichen der Holz- und Möbelindustrie kaum möglich, eine in diesem Zusammenhang sehr entscheidende Größe in ausreichendem Maße zu überwachen – die aufgetragenen Lackmengen. Zum Beispiel bei der Beschichtung von Flachsubstraten mit Walzverfahren kann die aufgetragene Lackmenge nur in größeren Abständen überprüft werden. Allerdings führen bei der Walzenbeschichtung von Flachsubstraten Änderungen von Temperatur und Luftfeuchte sehr schnell zu einer signifikanten Erhöhung oder Absenkung der Viskosität und damit einer Veränderung der applizierten Schichtdicke. Nur durch eine kontinuierliche und präzise Überwachung der Schichtdicke ist eine gleichmäßige und konsistente Beschichtung zu gewährleisten. Zu niedrige Schichtdicken führen in vielen Anwendungsfällen schnell zu Reklamation, während zu hohe Ressourcen verschwenden und die Kosten nach oben treiben - ganz abgesehen von der CO2-Bilanz. Zu hohe Schichtdicken führen aber zu erhöhten Kosten, einer verschlechterten CO2-Bilanz und unter Umständen zu Qualitätsmängeln bei der Appearance.
Bis vor kurzem keine Alternative zur manuellen Wiegung
Manuell in den Prozess eingeschleuste Proben zu beschichten und zu wiegen ist nicht nur zeitaufwendig, sondern auch fehleranfällig, außerdem haben Motivation und Sorgfalt der Mitarbeiter erheblichen Einfluss.
Die bereits am Markt befindlichen Methoden zur berührungslosen Schichtdickenmessung zeigten im Produktionsumfeld der Holz- und Möbelfertigung in zu hohem Maße Anfälligkeiten für Störungen durch Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen. Diese Problemstellung ließ einem Lackhersteller keine Ruhe und er kam auf eine interessante Lösung, um die Messung der Lackauftragsmengen berührungslos und kontinuierlich durchführen zu können.
Neues Messverfahren erfüllt Anforderungen und kann Aushärtegrad von UV-Lacken bestimmen
Dem Entwicklerteam kam die Idee, ein Verfahren zu testen, das im Bereich der Holzverarbeitung bereits im Einsatz ist – allerdings zur Bestimmung der Feuchtigkeit des Holzes. Das hierfür verwendete Messverfahren basiert auf der Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIR). Man kontaktierte ein Unternehmen, das solche NIR-Spektroskopie-Messsysteme für die bisher bekannten Anwendungen herstellt und es zeigte sich schnell, dass der Ansatz vielversprechend war. Daraufhin gelang es in einem erstaunlich kurzen Zeitraum von weniger als einem Jahr, die Meßmethodik zu adaptieren und ein entsprechendes Messsystem zu entwickeln und zu validieren. Das Messsystem bietet aber noch eine weitere, für die Branche ebenfalls höchst relevante Fähigkeit. Über die NIR-Spektroskopie ist es möglich, den Aushärtungsgrad einer UV-Beschichtung anhand der Signatur der durch die Aushärtung entstehenden Molekülgruppen zu bestimmen.
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