Im Automobil gibt es viele sicherheitsrelevante Bauteile, bei denen ein effektiver Korrosionsschutz enorm wichtig ist. Manche dieser Komponenten müssen aber nur in bestimmten Bereichen beschichtet werden. Dazu gehören neben Großbauteilen auch rotationssymmetrische Bauteile wie Radlager, Bremsscheiben oder Gewindeteile. Klassischerweise werden diese Bauteile mithilfe der Spritzapplikation beschichtet und durch das aufgetragene Material vor Korrosion geschützt. Zum Einsatz kommt hier meist eine elektrostatisch unterstütze Anlage, da sich dadurch ein sogenannter Overspray reduzieren lässt. Overspray bedeutet, dass bei der Applikation Materialanteile durch Luftrückpralleffekte oder Vorbeispritzen verloren gehen. Um dies in der E-Statik-Anlage zu verhindern, ist es erforderlich, die Bauteile zu maskieren, falls nur bestimmte Bereiche beschichtet werden sollen oder dürfen. Dieses Vorgehen ist relativ kostspielig und zeitaufwendig. Deshalb haben sich der Gerätehersteller Walther Pilot und der Materialhersteller Dörken Mitte 2020 zusammengetan und ein Entwicklungsprojekt gestartet, welches im März 2021 abgeschlossen wurde. Das Ergebnis: eine anwendungsspezifische Automatikspritzpistole, die in Verbindung mit einem Roboter absolut reproduzierbare Ergebnisse liefert und nahezu ohne Sprühnebel randscharf Zinklamellensysteme appliziert.
Wie funktioniert das neue Lackierverfahren?
Das zu verarbeitende Zinklamellenmaterial wird aus einem druckluftbeaufschlagten Materialdruckgefäß (MDG) zu einer luftzerstäubenden Spritzpistole gefördert. Diese Automatikspritzpistolen sind Präzisionsgeräte mit feinsten Luftzufuhrkanälen und mikrofein aufeinander abgestimmten Düsen und Luftköpfen. Die Druckluft und das Beschichtungsmaterial werden in der Automatikspritzpistole durch getrennte Kanäle zur Materialdüse geführt. Von dort wird das Zinklamellenmaterial mit circa 1 bar Luftdruck in feinste Partikel zerstäubt und auf das Bauteil appliziert. Das Besondere an dem Verfahren: Der Materialausstoß wird pulsierend gesteuert, sodass nur sehr geringe Mengen aufgebracht werden, aber dennoch die Tröpfchen zu einem sehr gleichmäßigen Nassfilm zerfließen können. Dies ist besonders wichtig für die Ausrichtung der Materialpigmente, die für den späteren Korrosionsschutz entscheidend sind. Die Herausforderung bei der Entwicklung war, dass das Material Pigmente lamellarer Form enthält und natürlich nicht die Automatikspritzpistole verstopfen darf, aber gleichzeitig randscharf mit einer Schichtstärke von nur 10 µm auf die unterschiedlichen Objektgeometrien aufgetragen werden soll. Es wurde ein neuer Applikator speziell für diese Aufgabenstellung entwickelt. Dabei konnte man auf die Erfahrungswerte aus der industriellen Punkt und Linienmarkierung zurückgreifen.
Der komplette Beitrag ist in der JOT 09/2021 erschienen.
Autor(en): Matthias Mandal, Walther Spritz- und Lackiersysteme GmbH Wuppertal; Tobias Kleyer, Dörken Coatings GmbH & Co. KG
