Pulversymposium in Dresden mit 300 Besuchern und vielen interessanten Themen

33. Pulversymposium in Dresden: rund 20 Vorträge mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Digitalisierung:
Von spannenden praktischen Anwendungen über Herausforderungen mit Recycling-Materialien bis hin zu brandneuer Applikationstechnik reichten die Vortragsthemen beim Pulversymposium.

Die Vortragssaison in der Oberflächenbranche eröffnete vom 8. bis 9. Februar 2024 das Pulversymposium in Dresden. Laut Veranstalter kamen rund 300 Besucher und 180 Anwender nach Dresden, auch aus der Schweiz und Österreich gab es viele Teilnehmer. Die Industrieausstellung war mit 50 Ausstellern ebenfalls gut gebucht und nicht nur in den Pausen eine gut frequentierte Anlaufstelle für Interessenten zu den einzelnen Themen.

20 Vorträge und mehrere Podiumsdiskussionen

In vielen Vorträgen standen Nachhaltigkeit, Energieeffizienz sowie der CO2-Fußabdruck sehr stark und noch deutlicher als in früheren Jahren im Vordergrund. Interessante Möglichkeiten der heutigen Anlagentechnik und Steuerung zeigte diesbezüglich zum Beispiel die Präsentation einer neuen Pulverbeschichtungsanlage bei dem erst 2022 gegründeten Lohnbeschichter NanoCoat – lesen Sie den ausführlichen Beitrag ab Seite 20 in dieser Ausgabe. Hier wurde eine breite Palette von Maßnahmen umgesetzt, von einem Vorbehandlungstunnel aus Polypropylen-Vorbehandlung über Niedrigtemperaturchemie und Niedrigtemperatur-Pulverlacke bis hin zu einer umfassenden Digitalisierung der Anlage.

Zeitgemäß ist auch das energetische Konzept mit umfassender Wärmerückgewinnung und hybriden Brennern, die sowohl mit Strom als auch mit Gas arbeiten können. Perspektivisch ist auch der Einsatz von Wasserstoff vorbereitet. Eine Diskussion über das Projekt mit dem Geschäftsführer Florian Chlupka sowie Lukas Licher von EBS Licher und Andre Berse von DOK-Chemie finden Sie im Video-Nachbericht.
Vorgestellt wurde außerdem eine neue Beschichtungsanlage auf zwei Ebenen bei Warema, einem renommierten Hersteller von Sonnenschutz-Anlagen. Die Ebenen sind mit Aufzügen verbunden, als Fördertechnik kommt das VarioFT-System zum Einsatz. Hierbei sorgt ein Reibrad-Antriebssystem für hohe Flexibilität bezüglich Prozesszeiten und Priorisierung.

Dem übergeordnet ist ein modernes, speziell an den Anwender angepasstes MES-System von Rippert. Außerdem sind fahrerlose Transportsysteme (FTS) Teil des Konzeptes, die die Bauteile von den Fertigungsstationen zu der Beschichtungsanlage transportieren. Das sorgt für eine sehr hohe Flexibilität, weil zu jeder Zeit Umsortierungen sowie das Puffern oder Vorziehen von Aufträgen möglich ist.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel war die Beschichtungsanlage von Aabo-Ideal in der wohl umweltfreundlichsten Möbelfabrik der Welt, „The Plus“ von Vestre. Die mitten im Wald gelegene Fabrik kombiniert auf ikonische Art und Weise Nachhaltigkeit mit industrieller Effizienz

Perspektiven für die Pulverglocke

Die Pulverglocke gehört zu den Exoten in der Pulver-Applikationstechnik, wohin­gegen Glockenzerstäuber im Nasslackbe­reich vielfach Anwendung finden. Der Vor­trag von Marc Wischnewski von Fanuc und Stephan Reinicke von Sames zeigte, dass eine Pulverglocke nicht zuletzt zusammen mit einem Roboter sehr vorteilhafte Eigen­schaften haben kann. So erzeugt die Glocke einen sehr breiten und extrem homogenen Pulverauftrag, wohingegen klassische Pul­verpistolen stets eine gewisse Welligkeit im Schichtdickenprofil verursachen. Noch dazu kann eine Glocke in der Regel meh­rere Pulverpistolen ersetzen. Allerdings sind Anschaffungskosten und Steuerungs­technik aufwändiger. Anhand von drei Casestudys zeigten die Referenten, dass erhebliche Pulvereinsparungen bei gleich­zeitiger Steigerung des Durchsatzes und Reduzierung der Schichtdickenschwan­kungen möglich sind.

Beeindruckende Neuheiten im Bereich der Applikationstechnik

Im Bereich der Applikationstechnik gab es ebenfalls etliche Neuheiten, sicherlich auch im Vorgriff auf die PaintExpo. So stellte Gema die neue Pulverpumpe AP02 vor.

Sie verfügt über eine integrierte Reinigungsfunktion, außerdem kann sie über die OptiStar 4.0 Steuerung im PCC-Modus dabei helfen, die elektrostatische Aufladung auch schwierigster Pulversorten zu verbessern. Über die DVC-Technologie wird der Pulverfluss kontinu­ierlich überwacht und es erfolgen Fehlermeldungen an den Bediener und Rückmeldungen über alle relevanten Leistungsdaten. Auch wenn die Dichtstromtechnik nach wie vor im Trend liegt, gerät der Injektor nicht in Vergessenheit. Gema zeigte mit dem OptiFlow-Injektor das Cartridge-Design, bei dem es mit wenigen Handgriffen und einem robusten Wechselmechanismus möglich ist, die Fangdüse blitzschnell zu wechseln. Richtig groß und trotzdem platzsparend ist das OptiCenter OC11 - es ermöglicht Farbwechsel in 45 Sekunden. Auch wenn die vom Platzbedarf her optimierte Kombination zweier Pulverzentren ein erhebliches Investment darstellt, kann es in entsprechenden Anwen­dungen für erhebliche Produktivitätssteigerungen sorgen.

Digitalisierung beseitigt Nachteile des Injektors

Wagner präsentierte die Digitalisierung des Injektors, die Pulver-Vo­lumenstromregelung FlowSense, die dafür sorgen soll, dass trotz Ver­schleiß der Fangdüse im Injektor eine automatische Anpassung von Dosier- und Förderluft erfolgt und so über die gesamte Lebensdauer der Fangdüse bei gleichen Anlagenparametern die gleiche Pulver­menge aus den Pistolen austritt. Auch wird der Pulverstrom in Gramm pro Minute direkt eingegeben und muss nicht über indirekte Größen geregelt werden. Hierdurch lässt sich der der Injektor-Technik immer wieder vorgeworfenen Sägezahneffekt vermeiden.

Gleichzeitig fordert die Steuerung zum Austausch der Fangdüse auf, wenn die Parameter nicht mehr konstant zu halten sind. Im Video­Nachbericht des PSD 2024 finden Sie ein Interview zu dem Thema mit Christian Stephan, dem Global Product-Manager von Wagner.

Bandverzinkten Stahl pulverbeschichten

Chris Herrmann von PowCoS ging auf die Herausforderungen bei der normgerechten Pulverbeschichtung von bandverzinktem Stahl ein. Dabei macht er darauf aufmerksam, dass Verzinkungsbetriebe zunehmend Schutzpolymere ohne weitere Kennzeichnung auf ihre verzinkten Bauteile aufbringen, die unter anderem zur Erhöhung der Lagerstabilität dienen sollen. Diese Schichtsysteme sind wenige Mikrometer dicke hochvernetzte Polymere und häufig mit üblichen Vorbehandlungen nicht mehr vollständig von der Oberfläche zu entfernen.

Daraus resultieren problematische Folgen für die Pulverbeschich­tung wie ein Verlust der Haftfestigkeit. Wenn überhaupt, werden diese Beschichtungen in den Papieren häufig harmlos als Anti-Fin­ger-Print-Beschichtung bezeichnet. Bemerkenswert ist, dass laut Herrmann bisher weder in der Literatur noch auf Rückfrage bei Chemikalienherstellern überhaupt verbindliche Aussagen über die Entfernbarkeit dieser Polymere zu finden sind. Diese Problematik sollten Pulverbeschichter bei feuerverzinkten Bauteilen im Hinterkopf haben. Im Video-Nachbericht des PSD 2024 fasst Chris Herrmann die Sachlage noch einmal zusammen.

Probleme mit Recycling-Material

Die Verwendung von Recycling-Aluminium ist energetisch eine sehr gute Idee, doch warum das bei der Pulverbeschichtung proble­matisch sein kann, erläuterte Dr. Christoph Langer vom FEM. Bei Aluminium lassen sich bis zu 95 Prozent der CO₂-Emission durch Kreislaufwirtschaft einsparen. Und dementsprechend hat die EU dort strenge Ziele gesetzt. Bis 2050 sind Einsparungen bis zu 46 Prozent ► bei Aluminiumsprodukten zu erreichen

Wenn allerdings Schrotte eingesetzt werden, die nicht sortenrein getrennt wurden, dann enthalten daraus erzeugte Guss-Materialien hohe Zink und Kupferge­halte. Das FEM hat festgestellt, dass sich diese Anreicherungen unter Umständen negativ auf die Korrosionseigenschaften auswirken, aber auch nicht in allen Fällen.

Denn es gibt viele Recycling Aluminium­legierungen, die gut in der Vorbehandlung und Beschichtung funktionieren. Es ist aber bisher schwierig, dies im Vorfeld heraus­zufinden. Selbst wenn Betriebe über eine RFA-Pistole zur Bestimmung der Legierung besitzen, gilt es zu berücksichtigen, dass der Messtrahl der Pistole immer auch in tiefere Schichten des Materials eindringt und nicht nur an der Oberfläche messen kann. Von daher ist das Ergebnis einer solchen Messung ein Durchschnittswert, der keine präzise Aussage über erhöhte Konzentration an der Oberfläche erlaubt.

Projektstart für die Vorbehandlungsprozess-Entwicklung

Deshalb hat das FEM ein Projekt ge­startet zusammen mit der Firma Nabu einen Vorbehandlungsprozess zu entwickeln, der genau diese Schwankungen ausgleicht und in der Lage ist, die kritischen Legierungsbe­standteile aus der Oberfläche herauslösen. Denn dann spielt es keine Rolle mehr, wie die Konzentrationen kritischer Elemente auf der Obefläche einer Recycling-Legierung sind, wenn diese beseitigt werden und so stets eine verlässliche Bildung der Konver­sionsschicht möglich ist. Das Projekt läuft noch eineinhalb Jahre und Dr. Langer ist zuversichtlich, dass es möglich sein wird, am Ende dieses Zeitraumes eine einsetzbare Lösung präsentieren zu können.

Nachhaltigkeitsthemen und CO₂-Fußabdruck weiter im Trend

Etliche weitere Vorträge beschäftigen sich mit dem Thema Nachhaltigkeit und Ressourcen­schonung. Kluthe ging zum einen auf die Ermittlung des CO₂-Fußabdrucks für Be­schichtungsbetriebe ein und zeigte in diesem Kontext die Vorteile der Dünnschichtvorbe­handlung gegenüber einer Niedrigtempera­tur-Zinkphosphatierung auf. Diese reduziert gegenüber einer Standard-Zinkphosphatie­rung die Prozesskosten immerhin um mehr als zwölf Prozent. Eine Dünnschichtvorbehandlung kann demgegenüber die Kosten sogar um min­destens 20 Prozent senken.

Wie man den CO₂-Fußabdruck, den Energieverbrauch und die Betriebskosten durch eine Optimierung der Aufhängung der Bauteile erheblich reduzieren kann, veranschaulichte Thomas Querfurt von HangOn. Denn je mehr Luft zwischen den Bauteilen im Gehänge ist, desto länger muss die Anlage laufen, um die gleiche Fläche zu beschichten. Anhand von Rechenbeispielen zeigte er, dass bei einer optimierten Aufhängung Energieeinsparungen von bis zu 90 Prozent und der CO₂-Fußabdruck um 50 Prozent reduziert werden kann. Im Video-Nach­bericht finden Sie ein Interview in dem Querfurt, auf die Schlüsselfaktoren einer guten Teileaufhängung und Aufhängungs­vorrichtungen eingeht.

Ebenfalls auf der Agenda in Dresden standen mögliche Energieeinsparungen bei der Pflege und Aufbereitung von Aktiv-und Spülbädern durch Verdampfer, außerdem beschäftigten sich mehrere Podiumsdis­kussionen mit Einsparpotenzialen in Bezug auf Energie und Betriebsmittel. Ebenfalls thematisiert wurden Einflüsse der Vorbe­handlungschemie auf die Destillatsqualität bei der Vakuumsdestillation.

Dr. Ju-Young Uam von Chemetall be­schäftigte sich mit der digitalen Erfassung und Analyse von Vorbehandlungsprozessen im Zusammenhang mit der Pulverbeschich­tung, mit einem Fokus auf der Verminderung von CO₂-Emissionen. Aufgrund der vielfäl­tigen Einflussfaktoren empfiehlt Uam eine systematische, iterative Herangehensweise und lieber schrittweise Verbesserungen zu erarbeiten, als zu hoffen, mit einem Big-Bang alle Probleme auf einmal lösen zu können.

Einflussfaktoren bei der Ermüdung von Lackierhaken

Ein ungewöhnliches Thema warf ein Vor­trag über die Belastbarkeit von Aufhängungs­systemen auf. Frank Brünnig von Emptmeyer beschäftigte sich damit, unter welchen Be­dingungen ein Lackierhaken versagt und ob und unter welchen Bedingungen ihm mehr zugemutet werden kann als seine Nennlast.

Dazu präsentierte er auch Ermüdungsver­suche. Diese zeigen dass die Form des Hakens Einfluss auf die Belastbarkeit hat, die Erwär­mung im Ofen auf etwa 200°C jedoch nicht. Im Resümee machte er deutlich, dass durch die Wahl des optimalen Durchmessers Einspa­rungen von bis zu 50 Prozent möglich sind - denn überdimensionierte Aufhängervorrich­tungen kosten Material sowie Entlackungs­aufwand und transportieren unnötig Wärme aus den Öfen.

Die richtige Vertragsgestaltung mit den Auftraggebern für Pulverbeschichter, ins­besondere aus Sicht der Produkthaftungs­versicherung nahm sich Sven Hoffmann als unabhängiger Versicherungsmakler vor und lieferte interessante und wichtige Aspekte, die Beschichter in ihrem Alltag zumeist vernachlässigen.

Eine Alternative zur Feuerverzinkung?

Den Abschluss der Vorträge bildete die Vorstellung eines Korrosionsschutz-Sys­tems, einer sogenannten Kaltverzin­kung mit einer Pulverbeschichtung als Alternative zur Feuerverzinkung von Stahlsubstraten. Die drei Projektpartner waren Vestocor, ein Hersteller für an­spruchsvolle Korrosionsschutzsysteme, die Dr. Herrmann GmbH als Prüfinstitut und das Lackierzentrum Reichenbach, das als Lohnbetrieb Lackieraufträge für Kunden im Bereich Militär, Bahn Marine, Luftfahrt und Energietechnik durchführt. Präsentiert wurden unter anderem Versuchsergebnisse mit unterschiedlichen Lacksystemen nach 720 Stunden NSS (C4) beziehungsweise 1440 Stunden (C5), darunter auch mit einer neuen Grundierung auf Epoxy-Basis.

Das Ergebnis zeigt, dass mit optimierten Zin­klamellen- und Zinkstaub-Grundierungen deutliche Verbesserungen gegenüber klas­sischen Grundierungen möglich sind. Zum Abschluss berichtete der Veran­stalter von sehr positiven Rückmeldungen und zeigte sich erfreut, wie viele Möglich­keiten und Konzepte thematisiert wurden, um die Pulverbeschichtung energieeffizi­enter und ressourcenschonender zu machen. Auch sein Abschlussstatement finden Sie im Video Nachbericht