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Pulverbeschichten

Pulverbeschichten: 20.05.2011

Pulverbeschichtete Werkstücke in Sekunden vernetzen

Für die Vernetzung von pulverbeschichteten Werkstücken hat Wobek Oberflächenschutz in Zusammenarbeit mit Bauer Anlagen und dem Institut für Korrosionsschutz Dresden eine Beschichtungsstraße mit Wirbelstromtechnologie realisiert. Sie ermöglicht kurze Durchlaufzeiten und sehr geringen Energieeinsatz.

Bei einer Temperatur von ungefähr 220 °C dauert die Vernetzung ca. 2 min. Quelle: Redaktion

Bei einer Temperatur von ungefähr 220 °C dauert die Vernetzung ca. 2 min. Quelle: Redaktion

"Ausgangspunkt war die Wirbelstromentlackung, die von Bauer Anlagen entwickelt worden ist. Ich lernte das Verfahren kennen und kam auf die Idee, das auch für die Vernetzung von Pulverlack zu nutzen", erinnert sich Bernd Drummer, Geschäftsführer des Lohnbeschichters Wobek Oberflächenschutz. "Mein Gedanke war, wenn sich das Pulver mit dieser Technologie schneller vernetzen lässt, kann man den Energieverbrauch senken und die Durchlaufgeschwindigkeit erhöhen."
Die Wirbelstromtechnologie nutzt die Tatsache, dass ein Magnetfeld entsteht, wenn Wechselstrom durch eine Spule aus Kupferdraht fließt. Befindet sich in diesem Magnetfeld ein ferromagnetischer Gegenstand, entsteht in diesem Gegenstand ein Induktionsstrom, der Energie in Form von Wärme erzeugt. Dieses Prinzip ist seit Anfang des 19. Jahrhunderts bekannt und erfreut sich seit einiger Zeit in Form von Induktionsherden steigender Beliebtheit in deutschen Küchen. Während die Wärme hier den Topfboden und damit das Essen erwärmt, dient sie bei der Wirbelstromentlackung dazu, die Haftung zwischen Metall und Lack zu zerstören und bei der Wirbelstromvernetzung das Pulver zum Schmelzen zu bringen. Allerdings darf bei letzterem die Temperatur im Werkstück nur so hoch sein, dass das Pulver schmilzt und vernetzt, aber nicht verbrennt.

Einschränkende Faktoren

"Verglichen mit der Vernetzung im Einbrennofen steht uns bei der Wirbelstromtechnik nur ein kleines Fenster zur Verfügung, dessen Spielraum von der Temperatur, der Durchlaufgeschwindigkeit und der Pulversorte abhängt", erklärt
Drummer. "Bei einer Temperatur von ungefähr 220 °C dauert die Vernetzung ca. 2 min." Material und Geometrie der Substrate entscheiden über die Einsatzmöglichkeit, denn das  Werkstück muss aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehen und rotationssymetrisch oder zweidimensional sein.

Wobek Oberflächenschutz kann bereits auf erste Erfahrungen mit dieser Technologie zurückblicken, denn der Lohnbeschichter hat zusammen mit Bauer Anlagen eine Anlage zur Wirbelstromvernetzung entwickelt und aufgebaut. Sie ist geeignet für Werkstücke bis zu einer Höhe von 500 mm und einem Durchmesser von 150 mm. Hinsichtlich der Länge gibt es keine Begrenzung, bestätigt Drummer. "Wir können quasi endlos beschichten und vernetzen." Derzeit ist die Anlage mit einem Stetigförderer, einer Pulverapplikationskammer und dem Wirbelstromvernetzer ausgestattet. Für die Vorbehandlung werden die bereits vorhandenen Anlagen genutzt. Dazu zählen die chromatfreie Drei-Kammer-Taktanlage (Beizen, Spülen, Passivieren) und die Strahlkabine für die mechanische Vorbehandlung. Die Anlage für die Wirbelstromvernetzung ist so konzipiert, dass sie bei Bedarf problemlos ergänzt und erweitert werden kann. Dies gilt auch für die Wirbelstromvernetzung selbst. In Abhängigkeit der Werkstücke kann es notwendig sein, eine zweistufige Vernetzung zu realisieren.

In der ersten Stufe wird das Werkstück bei voller Leistung schnell erwärmt, in der zweiten wird die Temperatur bei geringerer Leistung für die hochwertige Vernetzung gehalten. Wo liegt das Einsparpotenzial gegenüber dem herkömmlichen Verfahren im Umluftofen? "Beim Umluftofen wird viel Energie zur Erwärmung des Ofens benötigt. Es dauert etwa 45 min, um einen leeren Kammerofen auf 200 °C aufzuheizen. Bei der Wirbelstromvernetzung muss ich weniger Zeit und Energie investieren und kann daher günstiger beschichten. Die Energieeinsparung beträgt bis zu 75% im Vergleich zur Vernetzung im Umluftofen", antwortet Drummer.

Wobek Oberflächenschutz GmbH, Stollberg, Bernd Drummer, Tel. +49 37296 9276-14, info@wobek.de, www.wobek.de

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