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Die Badpflege spielt für die Qualitätssicherung hochwertiger Lackier- und Beschichtungsprozesse eine zentrale Rolle. Ein niederländisches Unternehmen hat hierfür vom Magnetabscheider für Feinstpartikel über den fluidynamischen Ölabscheider bis zum Aktiv-Vakuumbandfilter effektive Technologien entwickelt.

Die Vorbehandlungsanlagen gerade im Automobilbereich sind meist beeindruckend. Da werden die Karosserien oft rotierender Weise durch riesige Bäder gefahren, um den Prozess bis in die letzten Winkel zu optimieren. Bei all der opulenten Anlagentechnik darf aber nicht aus dem Blickfeld geraten, dass das, was in den Bädern drin ist, ganz entscheidend auf das Prozessergebnis einwirkt.Sowohl beim Beginn der Planung einer neuen Vorbehandlungsanlage als auch bei der Festlegung des zur Verfügung stehenden Budgets gerät der Wert der Badpflege nicht selten aus dem Fokus. Das mag bei den OEMs vielleicht seltener passieren als bei Zulieferern oder in der allgemeinen Industrie.
Aber eine Vorbehandlungsanlage kann noch so gut durchdacht und ausgelegt worden sein, wenn der Zustand des Reinigungsmediums nicht optimal ist, hat das zwangsläufig Auswirkungen auf die Qualität der Lackierung – und auch auf die Ausschussrate.

Die Vorbehandlung von Fahrzeugkarosserien ist hier ein gutes Beispiel: Auch wenn sie auf den ersten Blick nicht wirklich verschmutzt aussehen, wenn sie aus dem Karosseriebau kommen, so sind sie doch mit Konservierungsölen, Fett, Schleifstaub, Schweißperlen und metallischen Feinstpartikeln überzogen. Das bedeutet, jede Karosserie trägt erhebliche Mengen dieser Verschmutzungen in die Vorbehandlungsbäder ein. Nur wenn diese Verschmutzungen schneller ausgetragen als eingeschleppt werden, bleibt das Vorbehandlungsergebnis konstant. Im Bereich Lackiervorbehandlung sind Koaleszenzabscheider weit verbreitet. Diese haben jedoch unter Umständen den Nachteil, dass sie mit zunehmender Verschmutzung im Abscheidegrad nachlassen. Die Firma Esselent Solutions aus Drunen in den Niederlanden hat diesbezüglich ein vielversprechendes Verfahren entwickelt, eine fluiddynamische Ölabscheidung.

Das Verfahren wurde Suparator getauft und patentiert. Der Suparator ist kein Koaleszenzabscheider, stattdessen führen ausgeklügelte strömungsmechanische Effekte zu einer schnellen und gründlichen Trennung von Öl und Medium. Das Verfahren ist laut einer unabhängigen Untersuchung des Toxics Use Reduction Institute an der Universität von Massachusetts das wirksamste Ölabscheidungsverfahren auf dem Markt. Der Suparator ist für Volumenströme von 500 l/h bis hin zu 20.000 l/h lieferbar. Damit kann zum Beispiel bis zu 25 m2 großes Vorbehandlungsbad in etwas mehr als einer Stunde komplett von Öl befreit werden.

Eine optimale Badpflege fängt aber schon beim Ölaustrag im Reinigungsbad an, hier gilt es den sich bildenden Ölfilm an der Oberfläche möglichst schnell abzuführen. Deshalb rät Rien van Sliedregt, Verkaufsdirektor von Esselent, den Ölfilm schnell in Richtung Skimmer oder Überlaufrinne zu transportieren. Denn je schneller der Film beseitigt wird, desto weniger Zeit hat das Öl, zu emulgieren, also sich mit dem Reinigungsbad zu vermischen. Wichtig ist auch die Art und Weise, wie eine Anlage das Öl zum Ölabscheider transportiert – je weniger Turbulenzen dabei entstehen, desto besser. Branchenüblich sind allerdings pneumatische Membranpumpen, die aufgrund ihrer schnellen und impulsartigen Pumpbewegung eine Vermischung von Öl und Wasser fördern. Kreiselpumpen haben naturgemäß einen noch viel stärker emulgierenden Effekt.

Da die Trennung der Phasen im Nachhinein zusätzlich Prozesszeit kostet, lohnt es sich, darüber nachzudenken wie man Öl und Wasser zwischen Vorbehandlungsbecken und Badaufbereitung möglichst wenig zusammenrührt. Denn jegliche zusätzliche Vermischung muss dann erst wieder rückgängig gemacht werden und kostet entsprechend Aufwand und Verfahrenszeit. Der holländische Badpflegespezialist setzt deshalb auf elektrische, sehr langsam laufende Membranpumpen, welche die sich bereits gebildete Phasentrennung zwischen Öl und Wasser bis zum Ölabscheider aufrechterhalten. Aber auch Spanfracht im Reinigungsmedium ist nicht zu unterschätzen.

Van Sliedregt empfiehlt außerdem dringend eine magnetische Spanabscheidung vor dem Ölabscheider. Denn wenn metallische Partikel mit Öl überzogen sind, kann deren Gewicht das Öl daran hindern, an die Oberfläche aufzusteigen und so eine Aufkonzentrierung erschweren. Hierauf ist der Q-Mag eine vielversprechende und ebenfalls patentierte Antwort. Dabei handelt es sich um einen starken, selbstreinigenden Magnetabscheider, der die eingesammelten Spanfrachten automatisiert ausschleust.

Nach der Abscheidung von Öl und Spänen folgt vor der Rückleitung in das Bad die eigentliche Filtration. Auch hierfür hat das holländische Unternehmen eine sehr effektive Lösung gefunden – einen Aktiv-Vakuumbandfilter. Klassische Bandfilter sind in der Badpflege Standard. Aber welchen Nutzen bringt das Vakuum im Verhältnis zum Aufwand? Vor allem bei großen, aufzubereitenden Volumenströmen ist die Antwort klar: Die Einsparung von Zeit und Fläche ist sehr hoch, kombiniert mit einer sehr konstanten und guten Filterleistung. Dafür sorgt die Konstruktion des sogenannten Q-Filters, der aus zwei übereinander angeordneten Arbeitskammern besteht. In die obere fließt das aufzubereitende Medium und wird dann durch das von einer Siebplatte gestützte Filtervlies in die darunterliegende Kammer gesaugt. Der Pegelstand in der Zulaufkammer wird stetig kontrolliert und durch die Regelung des Vakuums auf bis zu 200 mbar konstant gehalten. Dadurch lässt sich die abnehmende Fließgeschwindigkeit des Mediums durch den sich aufbauenden Filterkuchen ausgeglichen. Sinkt der Volumenstrom zu weit ab, dreht sich das Andruckrad etwa 5-10 cm weiter und gibt so ein Stück frisches Filtervlies frei. Der Q-Filter erlaubt es nach dem jetzigen Stand der Technik, Partikel bis zu 5 µm sicher zurückzuhalten.

„Vor allem weil unser Q-Filter durch das Vakuum-System sehr viel kleiner sein kann als eine konventionelle Bauweise, ist der Invest nicht nennenswert größer als bei klassischen Bauweisen“, erläutert van Sliedregt. „Unsere Erfahrungswerte zeigen allerdings, dass sich mit unserer Badpflege-Technologie die Standzeiten um das Zwei- bis Fünffache verlängern lassen bei einer deutlich gesteigerten Vorbehandlungsqualität und damit weniger Fehler und Ausschuss nach der Lackierung. Es ist kein Zufall, dass viele große Automobilhersteller auf unsere Badpflegetechnologien setzen.“
Alle Technologien lassen sich auch in kleinerem Maßstab zum Beispiel bei Reinigungsanlagen oder auch kleineren Lackierlinien ohne weiteres und mit kurzen Amortisationszeiten einsetzen. Hier hat Esselent inzwischen für unterschiedliche Anwendungen entsprechend skalierte Anlagen entwickelt und im Programm.

Esselent Solutions
www.esselent.eu