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Ursachen von Lackkratern systematisch ermitteln

Lackkrater zählen zu den häufigsten und zugleich kostspieligsten Oberflächenfehlern in der industriellen Lackierung. Eine systematische Schadensanalyse zeigt jedoch, dass sich Ursache und verantwortlicher Prozessschritt oft eindeutig eingrenzen lassen.

Rainer Ziel (Analytik Service Obernburg)

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Der Mikrotom-Querschnitt ist für die Fehleranalyse präpariert. Fotos: Analytik Service Obernburg

Lackkrater treten in der Praxis regelmäßig auf und führen nicht selten zu Nacharbeit oder Ausschuss. Das nachfolgend dargestellte Beispiel zeigt anhand eines konkreten Schadensfalls, wie eine strukturierte Analyse dabei hilft, den Ursprung solcher Defekte präzise zu identifizieren. Im Fokus steht ein dreischichtiges Lacksystem, bei dem die Fehlstelle mithilfe materialanalytischer Methoden detailliert untersucht wurde.

Blick in den Schichtaufbau

Ausgangspunkt der Analyse ist ein mikrotomierter Querschnitt durch einen Lackkrater. Dabei zeigt sich, dass der Primer über die gesamte Oberfläche hinweg eine konstante Schichtdicke aufweist. Dieser Befund erlaubt den Rückschluss, dass weder die Vorbehandlung noch die Grundierung ursächlich für den Defekt waren. Anders stellt sich die Situation bei Basis- und Klarlack dar: In der Kraterzone sind diese Schichten stark ausgedünnt oder fehlen vollständig. Die Ursache ist somit zeitlich nach der Primer-Trocknung, jedoch vor oder während der Decklackapplikation zu suchen.

Fremdpartikel als Auslöser

Durch angepasste lichtmikroskopische Untersuchungen konnten im Bereich der Fehlstelle Partikel an der Oberfläche nachgewiesen werden. Diese wurden anschließend mittels Rasterelektronenmikroskopie und energiedispersiver Röntgenspektroskopie analysiert. Die Ergebnisse zeigen eine feinstrukturierte Partikelmorphologie sowie eine Zusammensetzung überwiegend aus Kohlenstoff und Fluor. Fluorhaltige Substanzen sind stark hydrophob und können bereits in sehr geringen Mengen die Benetzung der Oberfläche massiv stören. Typische Quellen sind etwa Trenn-, Gleit- oder Imprägniermittel aus angrenzenden Prozessen wie Instandhaltung oder Fördertechnik.

Das Beispiel macht deutlich, dass Lackkrater nicht zwangsläufig im Lackmaterial selbst entstehen müssen. Vielmehr können externe Einträge oder Rückstände aus vor- oder nachgelagerten Prozessschritten verantwortlich sein. In Fällen ohne nachweisbare Partikel weist der Artikel zudem auf den Einsatz noch oberflächenempfindlicherer Analysemethoden hin, da auch wenige Nanometer dünne Kontaminationsfilme Benetzungsstörungen auslösen können.

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