Autodepositionsverfahren Bonderite-ACC

die Alternative zur KTL Beschichtung

Autodepositionsverfahren Bonderite-ACC

Bericht in besser Lackieren:

Kanten und Innenflächen gleichmäßig stromfrei beschichten

 

Bei Werkstücken, an denen eine gleichmäßige Beschichtung von Innenflächen und Kanten gefordert ist oder Pulverbeschichtungsverfahren zum Einsatz kommen, bieten chemische Autodepositionsverfahren eine leistungsstarke Alternative gegenüber der kathodischen Tauchlackierung (KTL).

Kleine Bauteile mit komplexer Geometrie lassen sich mit dem "Aquence"-Verfahren gleichmäßig beschichten.

Kleine Bauteile mit komplexer Geometrie lassen sich mit dem "Aquence"-Verfahren gleichmäßig beschichten.

Der Lohnbeschichter BBL Oberflächentechnik GmbH aus Roth setzt das "Aquence"-Verfahren bereits ein – bisher mit "Aquence 900". Für eine weitere Erhöhung der thermischen Stabilität und Flexibilität sowie der Korrosionsschutzeigenschaften steht jetzt der Wechsel auf das System "930" bevor, das außerdem einen noch geringeren VOC-Gehalt aufweist. Die Installation der Anlage erfolgte damals, um zusätzlich zu den bestehenden Produktionslinien ein hochwertiges und umweltschonendes Korrosionsschutzverfahren, das keine gefährlichen Schwermetalle verwendet und zugleich die Nachteile der KTL, vorrangig in Bezug auf die limitierte Hohlraumbeschichtung, ausgleicht, anbieten zu können. Heute werden bei BBL mit "Aquence" bis zu 500 Kilogramm schwere Stahlwerkstücke mit einer Größe von 3000 x 1600 x 800 mm beschichtet. Neben den besseren Ergebnissen hat das System hier insbesondere unter Nachhaltigkeits- und Leistungsaspekten überzeugt. "Durch die kontinuierliche Aufbereitung der Beckeninhalte arbeitet das System vollkommen abwasserfrei", berichtet BBL-Geschäftsführer Robert Lumpi. Zusätzlich entfällt durch den geringen VOC-Gehalt die Nachverbrennung von Emissionen, und durch die Möglichkeit, komplette Baugruppen zu beschichten, ergeben sich nicht zuletzt auch 
logistische Vorteile durch die Einsparung von Transportwegen und eine einfachere Lagerhaltung. Eine weitgehend automatisierte Chemikaliendosierung reduziert den manuellen Wartungs- und Überwachungsaufwand. Die kompakte, aber dennoch sehr flexible Bauweise der Produktionslinie erlaubt den Einsatz von "Aquence" als Co-Cure-Primer in Kombination mit verschiedenen Pulverbeschichtungen oder als hochbeständige Einzelschicht mit herausragenden mechanischen Eigenschaften.

VORTEILE

Laut Henkel bietet das System die folgenden Vorteile im Betrieb:

  • geringere Umweltbelastung: keine Schwermetalle, geringer bzw. kein VOC-Gehalt, geringerer Energiebedarf, geringerer Wasserverbrauch, weniger Feststoffabfall
  • verbesserter Korrosionsschutz: gleichmäßige Beschichtung auch auf Innenflächen
  • geringerer Platzbedarf: kein Platz für Phosphatierung notwendig
  • einfache und automatisierte Badkontrolle: Festkörper/Zeit/Temperatur, für das Beschichtungsbad werden nur Replenisher, Wasser und Starter benötigt.
  • sofort volle Leistungsfähigkeit der Beschichtung: keine Lagerung zur Aushärtung, keine speziellen Gestelle, niedrigere Arbeitskosten, hoher Durchsatz
  • niedrigere Investitionskosten: einfache Beschickung, weniger Prozessstufen – geringerer Montageaufwand, geringerer Kontroll-/Filteraufwand, kein Gleichrichter erforderlich

Einsatz in der Nutzfahrzeugtechnik

Die Johannes Räckers GmbH & Co. KG, Systemlieferant für Nutzfahrzeugtechnik, entschied sich Ende 2008 zur Erschließung neuer Anwendungsgebiete zum Bau einer Lackieranlage für Korrosionsschutzbeschichtungen. Zunächst war der Bau einer klassischen KTL-Anlage mit Vorbehandlung vorgesehen, schließlich entschied man sich aber für den Einsatz des Autodepositionsverfahrens mit "Aquence 930" in Kombination mit einer anschließenden Pulverbeschichtung. Seit gut einem Jahr ist die Tauchanlage bei Räckers am Produktionsstandort Ahaus jetzt in Betrieb. "Die Investitionskosten sind im Vergleich zum KTL-Verfahren rund 20% niedriger. Gleichzeitig hat die Anlage einen geringeren Platzbedarf, weil unter anderem die zumeist übliche Phosphatierung bzw. Chromatierung komplett entfällt. Darüber hinaus kann der Ofen deutlich kleiner dimensioniert werden als bei der KTL", beschreibt Eric Ardourel, Technology Manager für "Aquence" in Europa bei Henkel, weitere Vorteile des Verfahrens. Während des Betriebs bei Räckers zeigten sich verschiedene Vorteile der chemischen Abscheidung. "Besonders hervorzuheben ist die absolut einheitliche Rundumbeschichtung bei Bauteilen oder vormontierten Baugruppen, die mit der Elektrodeposition in dieser Form nicht zu erzielen ist", erklärt Claus Räckers, Geschäftsführer bei Räckers. "Als Komponentenhersteller im Bereich der Nutzfahrzeugtechnik ist für uns und unsere Kunden der umfassende Korrosionsschutz von außen und innen ein entscheidendes Leistungsmerkmal". Komplexe röhrenförmige, vormontierte und verwinkelte Bauteile mit einer Länge von bis zu acht Metern werden mit dem Verfahren bei Räckers lackiert.

Chemische Lackabscheidung

Das chemische Autodepositionsverfahren unterscheidet sich von der klassischen Elektrotauchlackierung dadurch, dass für die Schichtbildung weder Metallvorbehandlung noch Stromfluss notwendig sind. So verkürzt sich der Beschichtungsprozess auf sieben Schritte (s. Abb.). Nach der alkalischen Reinigung erfolgt das Tauchen in die wasserbasierte Beschichtungslösung. Die Polymeremulsion löst auf der gereinigten Metalloberfläche Reaktionen aus, durch die zweiwertige Eisenionen freigesetzt werden. Diese Ionen binden wiederum die Lackpartikel in der Emulsion an die Werkstückoberfläche, sodass jede eisenhaltige Stelle des Bauteils gleichmäßig stark beschichtet wird. Nach dem Tauchen haftet der Lack be-reits fest auf der Oberfläche, ist jedoch noch porös. Durch den Einsatz einer nachfolgenden Reaktionsspülung können die Eigenschaften der Beschichtung so noch modifiziert werden, da weitere Substanzen in die Lackschicht eingebracht werden können. Bei der anschließenden Aushärtung schließt der Film dann diese Poren. Kunststoffe und andere Werkstücke bleiben dabei unbeschichtet. Das ermöglicht die gezielte Lackierung einzelner Komponenten komplett vormontierter Baugruppen, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Typisches Layout einer Autodepositionsanlage mit Tauchbetrieb: Das „Aquence“-Verfahren benötigt lediglich sieben Prozessschritte. Quelle (zwei Grafiken, ein Foto): Henkel

Typisches Layout einer Autodepositionsanlage mit Tauchbetrieb: Das "Aquence"-Verfahren benötigt lediglich sieben Prozessschritte. Quelle (zwei Grafiken, ein Foto): Henkel

Die gelösten Eisenionen reagieren mit den Lackpartikeln aus der Polymeremulsion und bilden so auf chemischem Wege einen gleichmäßigen, dichten Film auf der Substratoberfläche.

Die gelösten Eisenionen reagieren mit den Lackpartikeln aus der Polymeremulsion und bilden so auf chemischem Wege einen gleichmäßigen, dichten Film auf der Substratoberfläche.

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Ein Artikel von:

Markus Grill 15. März 2019