JOT 4|200014

Um weitere Erkenntnisse zu gewin-nen, führte die Firma Sturm in Han-kofen Beschichtungs- und Aushärte-versuche an zahlreichen Maschinen-bau- und Fahrzeugteilen im Kleinseri-enmaßstab durch. Die zu lackierendenProdukte werden in der Anlagenmittemanuell (vollautomatisch möglich) aufeine Spindel aufgesetzt. Über eineelektrisch angetriebene Lineareinheitgelangen die Werkstücke in die Pulver-kabine und werden rotierend mittels

Coronaaufladung beschichtet, um einegleichmäßige Schichtstärke zu errei-chen. Die Absaugung erfolgt überPatronenfilter. Anschließend läuft dasfertig beschichtete Bauteil in denTrocknungsbereich. Hier wird dieBeschichtung mittels IR-Strahler (etwa10 kW Gesamtleistung) über eine Zeit-dauer von etwa 30-90 Sekunden vorge-liert. Abschließend wird das Bauteil zurUV-Aushärtezone gefördert, wo esunter UV-Strahlung mit einer spezifi-schen Leistung von etwa 200 W/cmund einer Bestrahlungsdauer von 20-30Sekunden endgültig aushärtet.

In einer solchen Anlage wurden ver-zinkte Metallzylinder mit einer Wand-stärke von 3 mm mit schwarzem Pul-verlack beschichtet und ausgehärtet.

Langjährige Erfahrungen zeigen,dass mit UV-Nasslack-Anlagen

gegenüber der konventionellen Trock-nungstechnik die Energiekosten umbis zu 70 % reduziert werden können.Bei der UV-Pulverlackierung liegenbislang keine Erfahrungswerte fürGroßserienanlagen vor. Der Anlagen-bauer Sturm, Hankofen, geht jedochvon einer etwa 30-50%igen Reduzie-rung des Energieaufwandes gegenüberdem thermischen Schmelzen von Pul-verlacken aus. Ein weiterer Vorteil istder geringere Platzbedarf von UV-Nasslack- sowie UV-Pulverlackieranla-gen. Im Vergleich zu konventionellenTrocknungsanlagen liegt ihr Platzbe-darf bei etwa 20 %.

UV-Pulverlacke weisen eine niedri-ge Schmelztemperatur und einen gu-

ten Verlauf bei relativ geringenSchichtstärken auf. Derzeitiger Standder Technik ist die Verwendung von niedrigschmelzenden UV-Pulver-lacken auf Acrylat-Basis mit Schmelz-temperaturen zwischen 100 und 130° Cund Schichtstärken um 40 μm. DasAnschmelzen (Vorgelieren) und Aus-härten erfolgt unter IR-Strahlung (mit-tel- oder kurzwellig) und nachfolgen-der UV-Strahlung (Wellenlänge 240 –400 nm).

Wesentliche Fortschritte bei der UV-Pulverlackierung von MetallIm Technikum eines Anlagen-herstellers, der über langjährigeErfahrungen mit UV-Nasslackie-rungen verfügt, wurden richtungs-weisende Versuche mit UV-Pulver-lacken gefahren. Die bisherigen Er-kenntnisse sind vielversprechend.

P U L V E R B E S C H I C H T E N

Anlage für die Pulverbeschichtung und UV-Aushärtung von Metallzylindern

Blick in die IR-Zone der Anlage. Hier erfolgt die Vorgelierung der Beschichtung

Bild

er: S

turm

JOT 4|200016

P U L V E R B E S C H I C H T E N

Die abgekühlten Zylinder wurdenanschließend auf Aufnahmen gesetztund unter 8 kurzwelligen IR-Doppel-rohrstrahlern (4 von oben, 4 seitlich)mit kurzwelliger IR-Strahlung beauf-schlagt. Die Strahlerleistung beträgt 8 x 1800 W, der Strahlerabstand 20 cm.Der relativ große Strahlerabstandmusste gewählt werden, da die derzei-tige Anlage eine Abstandsanpassungnicht zulässt.

Die Temperatur wurde in zweiDurchgängen ermittelt: unmittelbarnach dem Bestrahlen und nach einerkurzen Abkühlphase, um die nachträg-

liche Wärmestrahlung des Objekts zuberücksichtigen. Dabei ergab sich fol-gende Situation:

Die Temperaturverteilung zeigtdeutlich die Vorteile des IR-Schmel-zens und UV-Aushärtens von UV-Pul-verlacken gegenüber dem thermischenSchmelzen von konventionellen Pul-verlacken. Bei den dargestellten Ver-fahren bleiben die inneren Bereichedes Objekts relativ kühl. Dieser Effektkann durch optimale Abstandswahl derIR-Strahler bei dickwandigen Bautei-len, wie zum Beispiel Getrieben,Motoren, Pumpen, Hydraulikaggrega-

ten nochmals gesteigert werden. DasVerfahren ist somit geeignet, auch fer-tig montierte Baugruppen einschließ-lich Lager, Dichtungen und auchSchmiermittel im Innenbereich, untergeringer Temperaturbeaufschlagungzu beschichten. ■

Der Autor: Hans WimschneiderSturm Maschinenbau GmbH, Hankofen

Tel. (0 94 26) 85 10-23

Eigenschaften von UV-Nasslacken, UV-Pulverlacken, Wasserlacken und konventionellen Pulverlacken im Vergleich