Sensitive Substrate pulverbeschichten

Die Nasslackierung wird durch Umweltauflagen und weitere Richtlinien immer diffiziler. Ein Lohnbeschichter suchte daher nach einer Pulverbeschichtung, die die Nasslackierung ersetzen kann.

Der dänische Lohnbeschichter Brandt ist seit langem in der Nasslackierung und Pulverbeschichtung tätig. Das Unternehmen deckt das gesamte Technologiespektrum von der manuellen Beschichtung bis zu hochautomatisierten Lackieranlagen für die Nasslack- und Pulverlackierung ab. Die Kunden kommen aus der Holz- und Möbelindustrie sowie der Metall-, Bau- und Kunststoffindustrie. Mit rund 100 Mitarbeitern am Standort Varde gehört Brandt heute zu den führenden Lohnbeschichtern in Dänemark. Aktuell steigt die Nachfrage nach einer Beschichtung sensitiver Substrate permanent. Dazu zählen unter anderem organische und mineralische Werkstoffe – Holz- und Kunststoffwerkstoffe – sowie Faserzementplatten und eine Vielzahl hybrider Werkstoffverbunde. Verarbeitet werden sie zum Beispiel zu MDF-Küchenfronten oder Fensterrahmen. Viele dieser Materialien besitzen keine oder nur eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit und sind teilweise sehr temperaturempfindlich.

Angesichts zunehmend restriktiver Richtlinien für die Nasslackierung suchte Brandt nach einer zukunftsfähigen Pulverbeschichtungslösung, die auch auf sensitiven Substraten angewendet werden kann. Diese Materialien werden traditionell häufig nasslackiert. Die Pulverbeschichtung bietet nicht nur einen kleineren ökologischen Fußabdruck, sie zeichnet sich auch durch die Einsparung von Ressourcen aus. Ein weiterer Vorteil: Die Oberflächen werden nahtlos beschichtet, sind kratzfest und äußerst widerstandsfähig.

Nach einer sorgfältigen Analyse mit den entsprechenden Applikationsversuchen entwickelten die Spezialisten von Wagner gemeinsam mit TRIAB – einem skandinavischen Systemhausanbieter von Pulveröfen – und ausgewählten Pulverlackherstellern ein flexibles Anlagenkonzept. Dieses wurde Ende 2021 bei dem Lohnbeschichter installiert.

Materialschonend pulverbeschichten

Mit dem neuen, elektrostatischen M-Line- Pulverbeschichtungssystem ist der dänische Beschichtungsspezialist in der Lage, als eines der ersten Unternehmen im skandinavischen Raum die Pulverbeschichtung auch für nicht-metallische Substrate anzubieten. Nicht leitfähige, temperatursensitive Materialien wie Kunststoffe und selbst inhomogene Naturwerkstoffe wie Holz lassen sich nun mit hoher Effizienz materialschonend pulverbeschichten. Um dies zu erreichen, kann die Beschichtungsanlage neben herkömmlichen Metallpulvern auch hochreaktive Niedertemperaturpulver und UV-Pulver verarbeiten.

Die aufeinander abgestimmten Komponenten des M-Line-Systems sorgen dafür, dass unterschiedliche Pulverlacke mit einem hohen Auftragswirkungsgrad selbst auf nicht leitfähigen Werkstoffen appliziert werden können. Ein Kernelement sind die beidseitig seitlich entlang der Beschichtungskabine angeordneten Absaugrohre, welche die Luftströmung in der Beschichtungszone minimieren. Feldcontroller verbessern die Erdung von nicht oder nur gering leitfähigen Werkstücken, optimieren die Schichtdickenverteilung und verhindern den sogenannten Bilderrahmeneffekt. Die spezielle Geometrie der Rohrleitungen und des Monozyklons reduziert den Druckverlust im System und das Risiko für Pulverablagerungen. Dieses sogenannte Energie-Effizienz-Paket (EEP) von Wagner reduziert zudem die Reibung des Pulvers während der Rückgewinnung, wodurch weniger Wärmeenergie erzeugt wird. Dies ermöglicht eine schonende Rückführung des hochreaktiven Niedertemperaturpulvers. Zur Steuerung der kompletten Anlagentechnik inklusive Automatikpistolen und Bewegungseinheiten ist bei Brandt das Pulverzentrum SuperCenter EVO mit Twin Sonic Sieve im Einsatz. Pulverförderung und Farbwechselprozesse werden damit automatisiert und sehr zuverlässig ausgeführt.

Geringerer Energie- und Materialverbrauch

Die Vorheiz- und Aufschmelzprozesse finden in Infrarotöfen statt. Ausgehärtet wird anschließend wahlweise mit elektrischer Infrarot- (IR) oder Ultraviolett- (UV) Technologie im TRIAB Speedoven UV. Ein exaktes Zusammenspiel aus Infrarot-Strahlung, Konvektionsluft und Ultraviolett-Strahlung ermöglicht es, äußerst temperatursensitive Substrate bereits bei unter 120°C und innerhalb von zwei bis drei Minuten vollständig auszuhärten. Der Lohnbeschichter konnte mit der neuen Pulveranlage seine Umweltbilanz maßgeblich verbessern, denn mit dem Energie-Effizienz-Paket benötigt das Beschichtungssystem bis zu 40 Prozent weniger Energie als vergleichbare Systeme. Es reicht ein kleinerer Ventilatormotor aus, um dasselbe Absaugvolumen in der Beschichtungskabine zu erzeugen. Außerdem fallen im Gegensatz zur Nasslackierung keine Lösemittel an. Da das Overspray-Pulver recycelt wird, wird auch eine große Menge an Material eingespart. Mit der robusten 1-Schicht-Pulvertechnologie, die ohne Zwischenschliff auskommt, reduziert das Unternehmen nicht zuletzt auch die manuellen Prozesse signifikant. Im Vergleich zur Nasslackierung lässt sich die Durchlaufzeit pro Werkstück deutlich reduzieren: Etwa eine Minute Vorheizen, circa eine Minute Pulverbeschichten, circa fünf Minuten Aushärten im Ofen und rund 20 Minuten Abkühlzeit – insgesamt beträgt die Durchlaufzeit für eine umlaufende Schicht lediglich 30 Minuten.

Für den dänischen Beschichtungsspezialisten eröffnen sich mit der Anlage völlig neue Möglichkeiten: Dank des sehr flexiblen Gesamtkonzepts kann der Lohnbeschichter nun eine Vielzahl an nicht-metallischen Objekten und Materialien erfolgreich verarbeiten und somit flexibler auf Kundenwünsche reagieren.

J. Wagner GmbH
www.wagner-group.com