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Pulverbeschichten

Pulverbeschichten: 02.03.2012

Schadensfälle beim Pulverbeschichten kennen und vermeiden

Im Beschichtungsbetrieb treten häufig Schadensfälle auf, die auf ein frühzeitiges Versagen der Lackfilmhaftung zum Substratuntergrund zurückzuführen sind. Die Ursachen hierfür lassen sich im Wesentlichen auf vier Problembereiche eingrenzen.

Hier löst sich die KTL (schwarz) vom Substrat. Ursache können Ausschwitzreaktionen von bestimmten Rezepturadditiven auf der KTL-Oberfläche sein. Quelle (zwei Fotos): Dr. Herrmann

Hier löst sich die KTL (schwarz) vom Substrat. Ursache können Ausschwitzreaktionen von bestimmten Rezepturadditiven auf der KTL-Oberfläche sein. Quelle (zwei Fotos): Dr. Herrmann

Neben einer ungenügenden Pulverlackaushärtung und einer mangelnden oder fehlende Konversionschemie können ein ungenügender Haftverbund zu Grundierungen sowie Haftungsprobleme auf Bandverzinkungsblechen mit Schutzpolymeren weitere Ursachen  sein, die zum Versagen der Lackfilmhaftung führen.

Ungenügender Haftverbund zu Grundierungen

Immer wieder kommt es zum Versagen der Zwischenhaftung bei Verwendung von Nasslack- oder Pulverlackgrundierungen zum witterungsbeständigen Deckpulver. Spezielle Probleme treten teilweise bei der Pulverlackierung von kataphoretischen Tauchlackierungen (KTL) auf. Ursache sind dabei häufig Ausschwitzreaktionen von bestimmten Rezepturadditiven auf der KTL-Oberfläche, die den Haftverbund zum nachfolgend applizierten Pulverlack stören. Nachweisen lassen sich diese Störungen mittels der Restkohlenstoffbestimmung, wie umfangreiche Untersuchungen im Gutach-terlabor belegen können. Ein anderes Problem sind Haftungsstörungen bei der Pulverlacküberbeschichtung von bestimmten Grundierpulvern. Da in der Regel Epoxid-Grundierungen gegenüber den Polyester-Deckpulvern sehr unterschiedliche Reaktivitäten und Viskositäten aufweisen, können dies Ursachen für eine mangelnde Zwischenhaftung sein. Weiterhin sind diese Grundierpulver zur Sicherung eines hohen Korrosionsschutzes auf Basis einer sehr guten Barrierewirkung des Lackfilms gegenüber Wasserdampfdurchlässigkeit häufig relativ spröde und zeigen damit gewisse Haftungsschwächen zum Substratuntergrund, was besonders bei der Gitterschnittprüfung deutlich wird. Hier empfiehlt es sich, die unterschiedlichen Pulverlacke als Beschichtungssystem nur von einem Lacklieferanten zu verwenden, der dann für das Haftvermögen des gesamten Lackfilms Verantwortung zeigen muss. Zudem können Epoxid-Grundierpulver bei zu starkem Überbrennen oder bei der Pulververnetzung im direkt beheizten Gelierofen Haftungsprobleme bereiten. In diesen Fällen sollte immer der Pulverlieferant konsultiert werden. Auch empfiehlt es sich nicht, Grundierpulver in Standardqualitäten mit Einbrennbedingungen von 170 bis 180 °C und Niedrigtemperatur-Deckpulver (140 bis 150 °C) mit der gleichen Ofeneinstellung zu fahren. Hier kann es zur Untervernetzung der Grundierung kommen.

Schutzpolymere auf Bandverzinkungsblechen

Seit geraumer Zeit werden in der Bandverzinkungsindustrie zur Erhöhung der Transport- und Lagerbeständigkeit bei herstellerseits passivierten Zinkoberflächen zusätzlich spezielle Schutzpolymere eingesetzt. Diese relativ dicken und

Die REM-Aufnahme macht das aufgebrachte Schutzpolymer  (Abbruch) auf einem verzinkten Substrat sichtbar.

Die REM-Aufnahme macht das aufgebrachte Schutzpolymer (Abbruch) auf einem verzinkten Substrat sichtbar.

gegenüber handelsüblichen Entfettungschemie-Produkten sehr stabilen farblosen Polymerfilme, häufig bezüglich ihrer Schutzwirkung gegenüber Handschweiß als "Antifingerprint" bezeichnet, bereiten gegenwärtig in der Praxis große Schwierigkeiten. In den Liefervorschriften der Bandverzinkungshersteller (DIN 10346) sind sie nicht speziell definiert bzw. somit auch nicht entsprechend gekennzeichnet. Diese farblosen Schutzpolymere bilden auf der Zinkoberfläche sehr fest haftende Schichten, die sich beim Pulverbeschichter nur mit speziellen Vorbehandlungsprozessen rückstandsfrei entfernen lassen. Verbleiben sie auf der Zinkoberfläche, kann die neue Konversionschemie im Zusammenhang mit dem Vorbehandlungsprozess des Lackierbetriebs nicht homogen bzw. nur lückenhaft auf das metallische Substrat aufziehen. Resultierend daraus zeigen sich Lackfilmhaftungsprobleme und signifikant verschlechterte Korrosionsschutz-Parameter. Nachgewiesen werden konnten diese Schutzpolymere in REM-/EDX-Untersuchungen sowie durch die Restkohlenstoffbestimmung (> 300 mg/m² Rest-C-Gehalt auf Zinkoberflächen) in Verbindung mit einer Verbrennungsanalyse. Es empfiehlt sich daher, sich  beim Metallbaubetrieb, der Bandverzinkungsbleche zum Pulverbeschichten in Auftrag gibt, rückzuversichern bzw. in den Gewährleistungsbedingungen auszuschließen, dass störende Schutzpolymere bzw. Antifingerprint-Produkte beim Blechherstellungsprozess zur Anwendung gelangten. Dies trifft besonders zu, wenn durch den Pulverlackierer eine farblose Konversionschemie zum Einsatz kommt, da sich das Schadensbild nur schwierig frühzeitig erkennen lässt. Untersuchungen im Gutachterlabor konnten zudem spezielle chemische Entfettungs-Maßnahmen ermitteln, die eine vollständige Beseitigung dieser Schutzpolymere gewährleisten, natürlich in Abhängigkeit der jeweils im Einsatz befindlichen Antifingerprint-Produkte.

Dr. Herrmann GmbH & Co. Zentrum für Korrosionsschutz und Pulverbeschichtung KG, Dresden, Dr. Thomas Herrmann, Tel. +49 351 496-1103, office@pulverlack-gutachter.de, www.pulverlack-gutachter.de, www.dr-herrmann-gmbh.de

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