Selektive Beschichtungen

Die heute verfügbaren Pulversprühsysteme sind auf die Beschichtung der gesamten Werkstücke ausgelegt und eignen sich in der Regel nicht zum gezielten selektiven Beschichten. Werkstückbereiche, die nicht beschichtet werden dürfen, müssen entweder maskiert oder nach dem Pulverbeschichten des gesamten Werkstücks wieder abgesaugt werden. Wenn der Pulverlack nur dort appliziert wird, wo es tatsächlich erforderlich ist, eröffnen sich deutliche produktionstechnische und wirtschaftliche Vorteile.

Dies zeigen die Ergebnisse eines Forschungs- und Entwicklungsvorhabens, das gemeinsam vom Fraunhofer IPA und dem Zentrum für angewandte Forschung und Technologie e.V. (ZAFT) an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden in Zusammenarbeit mit einem Anlagenhersteller und einem Lohnbeschichter im Rahmen des ZIM-Förderprogramms (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) durchgeführt wurde.

Die Projektpartner entwickelten und erprobten ein kostengünstiges und wandlungsfähiges Pulver-Airbrushsystem für selektive Beschichtungen, das nach dem Baukasten - prinzip aufgebaut ist, wobei Sprühorgane für den manuellen und den automatischen Betrieb realisierbar sind.

Für sehr kleinflächige oder nur punktuell zu beschichtende Werkstückbereiche wurden Rundstrahldüsen entwickelt, mit deren Hilfe ein extrem konzentrierter Sprühstrahl und dadurch ein nahezu punktförmiges Sprühbild erzeugt werden kann. Ein Anwendungsbeispiel stellt die randscharfe verschieden farbige Markierung chirurgischer Instrumente dar – zum Beispiel von Knochenbohrern. Aufgrund des extrem konzentrierten Sprühstrahls eignet sich das Pulver-Airbrush system auch zur selektiven Vor- und Nachbeschichtung der Schnittkanten von Blechteilen.

Dies verbessert den Korrosionsschutz und spart mechanische Entgratprozesse. Das neue Pulver-Airbrushsystem erlaubt die Gestaltung extrem kompakter Sprühsysteme. Insbesondere kleine und handliche Handapplikationssysteme stellen für viele Pulverlack verarbeitende Firmen bisher nicht verfügbare Werkzeuge für Ausbesserungsarbeiten an bereits pulverlackierten Substraten und für konturgenaue Feinstbeschichtungen dar.

Zur Erzeugung breiterer Lackierstreifen eignen sich Ausführungsformen des Pulver-Airbrushsystems mit speziellen Flachstrahldüsen. Damit lassen sich beispielsweise lokal begrenzte Funktionsoberflächen wie Gleitschichtbeschichtungen auf Führungsschienen konturgenau herstellen. Eine weitere, unter Kostengesichtspunkten attraktive Anwendung ist die selektive Vor- und Nachbeschichtung der Schmalflächen von Holzwerkstoffplatten.

Bisher erfolgt meist ein kompletter Zweischichtauftrag, obwohl ein auf die Schmalflächen begrenzter zweiter Schichtauftrag zur Erfüllung der Beschichtungsqualitäts-Anforderungen ausreichen würde.

Der Einsatz des Pulver-Airbrushsystems zur selektiven Beschichtung ist mit der Einsparung von Pulvermaterial verbunden und führt beim Wegfall von Maskierungsarbeiten darüber hinaus zu Einsparungen an Fertigungszeit sowie an Personal-, Abdeckmaterial- und Entsorgungskosten.

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA