PULVERBESCHICHTEN

NEUES 2-SCHICHT-PULVERLACKSYSTEM FUR STAHL

Pulverbeschichtung fur denschweren KorrosionsschutzFurStahlteile, die starken undsehr starken Korrosivitats­

belastungen ausgesetzt sind,steht als Alternative zukonventionellen FlUssig­lackaufbauten ein neuerzweischichtiger Pulverlack­aufbau zur VerfGgung.

__ Die langzeitstabile Beschichtung

von Stahl gewinnt immer mehr an

Bedeutung. Bei der Wahl des Beschich­

tungssystems stehen spezielle Pulver­

lacksysteme zunehmend im Wettbewerb

mit den konventionellen, mehrschichti­

gen Flussiglackaufbauten. Dieser Trend

wird sich im Hinblick auf die in der

VOC-Richtlinie vorgeschriebene Redu­

zierung der Liisemittelanteile weiter

fortsetzen.

FreiLacke hat in Zusammenarbeit mit

einem namhaften Lohnbeschichter ein

neues 2-Schicht-Pulverlacksystem ent­

wickelt und zur Serienreife optimiert,

das die hohen Anforderungen des Kor­

rosionsschutzes von Stahlkonstruktio­

nen erfiillt. Der Lohnbeschichter brach­

te dabei insbesondere sein spezifisches

Know-how fur die Vorbehandlung der

Substrate ein.

Bei der Entwicklung des neuen Pul­

verlacksystems hat sich FreiLacke aus

folgenden Grunden gegen den Einsatz

von Zinkstaub entschieden:

_ Die elektrochemische, kathodische

Korrosionsschutzwirkung des Zink­

staubs ist nicht nachweisbar.

_ Pulverlacke mit Zinkstaub weisen

ungiinstigere Verarbeitungseigen­

schaften auf.

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Die neue 2-Schicht-Pulver lackierung wurde tOr Anwendungsbereiche entwickelt, beidenen hohe Antorderungen an die Lackierung hinsicht lich Korrosionsschutz, Chemlka­lienbestandlgke it sowie UV-und Wetterstabilit at geste llt werden

JOT7.2006

Die DIN EN ISO 12 944 .Korrosionsschutz von Stahlbautendurch Beschichtungssysteme" gilt als Standard fOr aile Korro­sionsschutzmaBnahmen fOr Stahlbauten. Diese Norm bein­haltet derzeit lediglich Nasslack-Beschichtungen sowieDuplex-Systeme mit Feuerverzinkung und anschlieBenderBeschichtung mit FIOssiglacken. Pulverlacke werden gegen­wartig in der aktuellen Fassung nicht berOcksichtigt. Daherist jetzt beim Deutschen Institut fOr Normung e.V. (DIN) eineNorm tur die DIN 55 633 mit dem litel .Beschichtungsstoffe,Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Pulverbeschich­

tungssysteme" in Vorbereitung.Eine Integration von Pulverlacksystemen tur die Stahlbe­schichtung in andere Regelwerke, wie die Verbande-Richtlinie

zu Duplex-Systemen (Feuerverzinken + Beschichtung) unddas VFF-Merkblatt St. 01 (Beschichten von Stahlteilen imMetallbau) ist bereits erfolgt.Um den aktuell gOltigen Anforderungen an Stahlbauten zuentsprechen und eine Vergleichbarkeit mit marktOblichenNasslacksystemen zu errnoglichen, wurde die Oualitatsein­stufung in Anlehnung an die DIN EN ISO 12 944 vorgenom­men. Erganzt wurde diese Oualitatseinstufung durch PrOfun­gen in Anlehnung an lL/lP-KOR-Stahlbauten. WichtigsteElemente der DIN EN ISO 12 944 sind die Einstufungen inKorrosivitats-Kategorien, die in Verbindung mit der zu erwar­tenden Standzeit (Schutzdauer der Beschichtung) erfolgenwird.

Korrosivltats- Schutzdauer der Salzspruhtest Tropentest Chemikalienbestandigkeitkategorie Beschichtung ISO 7253 ISO 6270 ISO 2812-1

(erwartete Standzeit) h h h S02+H20

C2 Kurz 2-5 Jahre 48

Mittel 5-15 Jahre 48

Lang> 15 Jahre 120

C3 K 120 48

M 240 120

L 480 240

C4 K 240 120

M 480 y240

L 720 480

C 5-1 K 480 240 168

M 720 480 168

L 1440 720 168

C 5 - M K 480 240

M 720 480

L 1440 720

Belastungskriterien fur Beschichtungssysteme auf Stahl nach DIN EN ISO 12944-6

Korrosivltats- Belastung Umgebung innen Umgebung auBenkategorie

C 1 unbedeutend geheizte Gebaude, BOros, Schulen -

C2 gering ungeheizte Gebaude, Kondensation, Atmospharsn mit geringer

Sporthallen, Lager Verunreinigung, landliche Bereiche

C3 maBig Produktionsraurne mit hoher Feuchte Stadt- und lndustrie-Atrnosphare,

und etwas Verunreinigung Verunreinigung mit S02

Waschereien, Molkereien, Brauereien KOstenbereiche mit

Lebensmittel herstellung geringer Salzbelastung

C4 stark Chemieanlagen Schwimmbader, Industrielle Bereiche & KOstenbereiche

Bootsschuppen, Meerwasser mit maBiger Salzbelastung

C 5-1 sehr stark Bereiche mit nahezu standiger Industrielle Bereiche mit hoher

Industrieatrnospha re Kondensation + starke Verunreinigung Feuchte + aggressiver Atmosphere

C5-M sehr stark Bereiche mit nahezu standiger KOsten-und Offshore-Bereiche

Meeresatmosphare Kondensation + starke Verunreinigung mit hoher Salzbelastung

Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme nach DIN EN ISO 12944

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PULVERBESCHICHTEN

Diese PrOfungen muss das 2-Schicht-Pulverlacksystem in Anlehnung an TL/TP-KOR­Stahlbauten erfOlien

_ Zinkstaub verursacht einen hiiheren

VerschleiB an den Applikationsgerii­

ten.

_ Grobe Zinkstaubpartikel in der

Grundierung konnen Oberfliichen­

stiirungen in der Deckschicht verur­

sachen.

_ Die Beschichtung mit Pulverlackj

Zinkstaub ist teurer aufgrund der

hiiheren Dichte des Materials.

Die Substratoberfliiche muss frei sein

von ell, Fett, Rost, Zunder, Walzhaut,

Wachs und Trennmittelriickstiinden. Die

Beschichtung eignet sich fur den Ein­

satz auf gestrahltem, zink- oder eisen­

phosphatiertem oder verzinktem Stahl.

Der Beschichtungsaufbau ist zwei­

schichtig. Der Pulverauftrag erfolgt mit

Korona- oder Tribopistolen in Schicht­

dicken von jeweils 60 bis 80 urn. Hierbei

ist zu berucksichtigen, dass die Poro­

sitat der Beschichtung mit Tribo-Appli­

kation geringer ist als beim Einsatz von

Korona-Pistolen.

Sehr gute Haftung zum Substratund zwischen den Schichten

Das Grundpulver (PE) auf Basis eines

speziell modifizierten Epoxidharzes rea­

giert mit hoher Vernetzungsdichte bei

Objekttemperaturen von> 160°C (10

Minuten) aus. Es gewiihrleistet eine sehr

gute Haftfestigkeit zum Substrat und

gute mechanische Eigenschaften.

Fur die Deckbeschichtung (PP) kommt

ein Pulverlack auf Polyesterharzbasis

zum Einsatz, der bei Vernetzungstem­

peraturen > 180°C (10 Minuten) fur

Lackfilme mit guten mechanischen

Eigenschaften sorgt. Die beiden Lack­

schichten sind in den relevanten Eigen­

schaften optimal aufeinander abge­

stimmt, insbesondere hinsichtlich der

Haftung zwischen Grundierung und

Deckbeschichtung.

Die Vernetzung der beiden Lack­

schichten erfolgt konvektiv in giingigen

Durchlauf- oder Kammeriifen. Ein voll­

stiindiges Ausharten der applizierten

Pulverlacke ist Voraussetzung, um opti­

male Ergebnisse hinsichtlich Korro­

sionsschutz, Chemikalienbestiindigkeit

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Verfahren und Pulverlackaufbaumit mechanischer Substrat­vorbehandlung und Schicht­Pulverlacksystem:

_ Stahl gestrahlt Sa 2,5

_ PE -Grundpulver

_ PP-Deckpulver

sowie UV-und Wetterstabilitiit zu erzie­

len. Sowohl die PE- als auch die PP-Pul­

ver sind kreislaufstabil fur den Einsatz

in Automatik-Beschichtungsanlagen.

Hohe UV- undWittererungsbestandigkeit

Die ausgezeichneten Korrosionsschutz­

eigenschaften werden durch zwei Wir­

kungsweisen beziehungsweise -mecha­

nismen erreicht: Erstens durch die sehr

gute Haftung des Grundpulvers auf dem

Substrat und zweitens durch die hohe

UV- und Witterungsbestiindigkeit des

Deckpulvers. Hinzu kommt eine sehr

gute Barrierewirkung der Gesamtbe­

schichtung gegen Permeation von

Schadstoffen.

Eignung filr h6chsteKorrosivitatskategorien

Das neue 2-Schicht-System ist fur unter­

schiedlichste Anwendungen geeignet,

wie zum Beispiel fur Stahlbauten, Bau­

und Landmaschinen, im Metall-, Maschi­

nen- und Apparatebau sowie fur Nutz­

fahrzeuge und Fahrzeug-Komponenten.

Das System ermiiglicht den Einsatz der

Pulverlackierung fur die Korrosivitats­

kategorien C4 (starke Korrosionsbelas­

tung) und C5 (sehr starke Korrosions­

belastung). Prufungen nach DIN EN ISO

12944-6, durchgefiihrt am lnstitut fur

Korrosionsschutz Dresden, haben erge­

ben, dass das neue Pulverbeschich­

tungsystem fur die Erfiillung der

hiichsten Korrosivitiitskategorien C5-1-

SalzsprOhnebellSO 7253 Belastungs­

dauer 2160 h

Wasserdampfkondensation ISO 6270

Belastungsdauer 1200 h

Kesternich-Test ISO 3231 Belastungs­

dauer 50 Zyklen 0,2 S

ErfOllung der Korrosivitatskategorien> C5-I-Schutzdauer lang> C5-M-Schutzdauerlang

Schutzdauer und C5-M-Schutzdauer

geeignet ist. Auch die am lnstitut durch­

gefiihrten qualitiitssichernden Feldpru­

fungen brachten durchwegs positive

Resultate.

Weitere Tests haben gezeigt, dass mit

dem 2-Schicht-Aufbau auf eisenphos­

phatiertem Stahl die Korrosivitiitskate­

gorie C3 (mittlere Schutzdauer) erzielt

wird. Zurzeit laufen Priifungen mit von

GSB und Qualicoat freigegebenen Deck­

pulvern. Im Stadium der Praxiserpro­

bung sind derzeit strukturierte Deck­

pulverlacke.

Im Serieneinsatz bereits bewahrt hat

sich das neue 2-Schicht-System bei der

Beschichtung von verzinkten Stahlele­

menten in Automobil-Waschanlagen.

Hier galt es, extreme Anforderungen

an die Chemikalienbestiindigkeit zu

erfiillen. ~

Der Autor:

Jochen Keller, Bereichsleiter Pulverlacke,

Emil Frei GmbH & Co., Briiunlingen, Tel. 07707151-0

j.keller@freilacke.de, www.freilacke.de

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