20 Jahre Dichtstrom – eine Erfolgsgeschichte

Als vor über 20 Jahren die Dichtstromtechnik vorgestellt wurde, folgte auf eine anfängliche Begeisterung bald Ernüchterung. Doch ein Applikationshersteller glaubte an die neue Technologie und machte sie marktreif. Wir sprachen mit Sergey Guskov, der von Anfang an dabei war.

mo: Herr Guskov, Nordson feiert in diesem Jahr 20 Jahre Dichtstromtechnik und inzwischen sind immer mehr Anwender von den Vorzügen überzeugt. Wie hat alles angefangen?
Guskov: Ich bin seit 30 Jahren bei Nordson. Ursprünglich habe ich Elektrotechnik studiert, bin dann über das Marketing in den Vertrieb gewechselt und ging dann nach Europa, um unser Team dort vor Ort zu unterstützen. In Europa waren wir damals noch ein eher kleiner Anbieter von Applikationstechnik im Bereich der Pulverbeschichtung. Von daher sahen wir keine Alternative, als uns durch Innovation zu differenzieren und zu etablieren. Schließlich geht aus einem Preiskampf niemand als Sieger hervor. Deshalb suchten wir lieber nach einer neuen Technologie um sie weiterzuentwickeln und auf den Markt zu bringen.

mo: Wer hat die Dichtstromtechnik erfunden und wie sind Sie darauf gestoßen?
Guskov: Ursprünglich brachten zwei kleine Unternehmen diese Technologie ins Gespräch. Es waren die Unternehmen Börger und Ramseier Coatings. Beide verfolgen dabei allerdings konstruktiv gänzlich andere Ansätze. Beiden Unternehmen gemein war, dass sie zu klein waren, um diese Technologie aus eigener Kraft marktreif und erfolgreich zu machen – sie benötigten einen größeren Partner. Dazu waren wir grundsätzlich bereit und testeten beide Technologien ausführlich in den USA. Die Entscheidung fiel dann für das Konzept von Börger, weil es schon in diesem frühen Stadium deutlich besser funktionierte.

mo: Das klingt im Nachhinein alles plausibel und eigentlich so, als wäre es geradezu offensichtlich gewesen, dass dies die richtige Entscheidung sein würde. Aber wie steinig war der Weg damals wirklich?
Guskov: Es war alles andere als leicht, mit einer so gänzlich neuen Pulverfördertechnologie zu starten. Auch bei Nordson intern gab es zunächst viel Widerstand. Selbst ich war anfangs ausgesprochen skeptisch. Denn rein theoretisch waren die Hauptvorteile einer Pulverförderung zur Pistole ohne Luft gar nicht so offensichtlich.

mo: Das erscheint aus heutiger Sicht kaum vorstellbar, warum?
Guskov: Spontan dachten viele damals, dass doch gar kein so großer Unterschied zwischen den Systemen besteht. Also dass es kaum etwas ausmacht, ob ich das Pulver mit Luft fluidisiere, zur Pistole transportiere und dann mit eben dieser Luftmenge, die ich zum Transport benötige, von der Pistole auf das zu beschichtende Objekt transferiere, oder ob ich das Pulver ohne Luft durch den Schlauch zu Pistole bringe und dann nur die Luft hinzufüge, die ich für den Transport von der Pistole zum Objekt brauche. Wie gesagt, von diesem anfänglichen Irrtum kann ich mich selbst nicht ausnehmen.

mo: Was hat den Sinneswandel bewirkt?
Guskov: Als ich es ausprobieren konnte wurde mir schnell klar, wie gravierend die Verbesserungen bei der Applikation tatsächlich waren. Bei der traditionellen Venturi-Technologie benötigt man für mehr Auftragsleistung, also einen höheren Pulverausstoß, immer mehr Luft. Dabei spielt die Luft durchaus eine vergleichbare Rolle wie die eines Lösemittel für einen Flüssiglack. Je mehr Lösemittel in einem Lack, desto schlechter dessen Deckkraft. Das gleiche gilt für Pulverlacke. Je mehr Luft, desto schlechter das Deckvermögen. Bei der Dichtstromtechnologie fügen wir dagegen in der Pistole nur so viel Luft hinzu, wie wir unbedingt benötigen, um das Pulver in optimaler Weise zum Objekt zu transportieren. Durch die verbesserte Deckkraft reduzieren sich die notwendigen Beschichtungszeiten, viele Anwendungen mit Dichtstrom haben in der Praxis gezeigt, dass oft schneller und mit weniger Pistolen beschichtet werden kann. Die Pulverwolke ist weicher und lässt sich besser steuern, besonders in schwierigen Geometrien.

mo: Warum ist die Beschichtung schwieriger Ecken und Geometrien ein Paradebeispiel für die Dichtstrom-Pulverbeschichtung?
Guskov: Wenn es darum geht, warum Innengeometrien und geometrisch komplexe Bauteile schwer mit Pulver zu Beschichten sind, wird häufig mit Faradayschen Käfigen und dem elektrischen Feld argumentiert. Sicherlich ist das elektrische Feld in der Ecke schwächer und an der Kante stärker. Aber nicht das elektrische Feld stellt hier das Hauptproblem dar, sondern ganz schlicht die Strömungsmechanik. Das elektrostatische Feld ist faktisch betrachtet viel zu schwach, um die Pulverpartikel zum Objekt zu ziehen oder ihre Bewegungsrichtung nennenswert zu beeinflussen. Es sorgt eigentlich nur dafür, dass sie einmal angekommen dort haften bleiben. Also ist das, was ein Pulverlackpartikel an sein Ziel befördert, die Luftströmung aus der Pistole. Und bei der Dichtstromförderung kann mit sehr wenig Luft gearbeitet und so eine sehr weiche Pulverwolke erzielt werden. Das hilft dabei, die Lackpartikel in die Geometrie hineinzutragen, ohne sie wieder herauszuwirbeln. Letzteres passiert in solchen Situationen häufiger aufgrund der wesentlich höheren Luftmengen bei der Venturi-Applikation – vor allem, wenn die Anlage vielleicht noch ungünstig eingestellt ist.

mo: Wie unterscheidet sich die Handhabung zwischen Venturi und Dichtstrom?
Guskov: Bei Venturi-Pistolen gilt aufgrund der höheren Luftmenge die Regel, einen Abstand von etwa 150 Millimetern einzuhalten. Manche behaupten das wäre, um elektrostatische Überschläge zu vermeiden. Aber das ist Blödsinn. Mit einer Dichtstrompistole können Sie die Pistole näher an schwierige Profile halten, ohne dass das Pulver zurückkommt oder wieder abgeblasen wird. Die Pulverwolke ist weicher und lässt sich besser kontrollieren. Wir bemerken häufig, dass wenn Beschichter umstellen, wir die Leute regelrecht dazu anhalten müssen, die Pistole ungeniert da hin zu halten, wo das Pulver hin soll. Viele haben mit der Zeit eben einen intuitiven Umgang mit der Venturi-Applikation entwickelt und müssen nun umlernen, um das Potenzial der Dichtstromförderung voll nutzen zu können.

mo: Wie beeinflusst die Dichtstromtechnologie die Effizienz und Kosten?
Guskov: Ich würde sagen in ganz erheblichem Maße. Das bezieht sich nicht nur auf das Applikationsverhalten, sondern auch auf die Konstanz der Pulverförderung und die Wartungsintervalle. Unsere Pumpen bieten eine konstante Förderleistung und damit konstante Beschichtungsbedingungen für mehr als 3.000 Stunden. Noch dazu entfällt das durch Verschleiß der Fangdüse regelmäßig notwendige, nervige und deshalb häufig zu selten durchgeführte Nachregulieren des Pulverstromes.  So sinken insgesamt die Wartungskosten und Anlagenstillstände im Vergleich zur Nutzung von Injektoren. Außerdem werden Schichtdickenschwankungen stark reduziert, ebenso zu starker Schichtaufbau auf exponierten Bauteilbereichen.

mo: Haben Sie hierfür ein Beispiel?
Guskov: Scania wollte eine Schichtdicke von 60 µm in den Ecken sehr komplex geformter Bauteile. Mit ihren alten
Venturi-Systemen landeten auf den exponierteren Flächen bis zu 200 µm. Nach dem Wechsel auf Dichtstrom erreichten sie die 60 µm in den Ecken sehr exakt und die maximalen Schichtdicken lagen unter 120 µm.

mo: Wie sehen Sie die Zukunft der Pulverbeschichtungstechnologie?
Guskov: Ich denke, die Zukunft liegt in intelligenten Steuerungssystemen. Über Sensoren können wir heute bereits messen, was im Prozess passiert, aber die nächste Generation von Steuerungssystemen wird uns sagen, was wir tun sollten, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die Integration von künstlicher Intelligenz in diese Systeme wird eine große Rolle spielen. Es wird spannend sein zu sehen, wie sich die Technologie weiterentwickelt und welche neuen Möglichkeiten solche intelligenten Anlagensteuerungen eröffnen werden.

Nordson
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