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17.10.2019

Pulverbeschichten

Pulverbeschichten: 20.06.2019

Wenn Farbtöne abweichen

Mit Laboruntersuchungen Schadensfälle beim Pulverbeschichten aufklären

Werden Bauteile mit Effekt-Farbtönen pulverlackiert, kommt es hinsichtlich des optischen Erscheinungsbilds öfters zu Unstimmigkeiten zwischen Bauherrn, Architekten und ausführenden Beschichtungsbetrieben. Dies betrifft die Vorgaben bzw. die Auswahl anhand von Farb­mustern, insbesondere zertifizierter RAL-Vorlagen.

Die Verarbeitungsparameter können Effekttöne beeinflussen (1: waagerechte; 2: senkrechte Aufhängung). Fotos: Dr. Herrmann

Die Verarbeitungsparameter können Effekttöne beeinflussen (1: waagerechte; 2: senkrechte Aufhängung). Fotos: Dr. Herrmann

Neben der rein visuellen Farbbeurteilung mit dem "unbewaffneten" Auge sind objektive Farbtonvermessungen von zunehmender Bedeutung für die Beilegung von Streitigkeiten. So sollten für die Bewertung von Oberflächenlackierungen bei Perlfarben sowie Metallic- und anderen Glitter-Effekten zwingend Mehrwinkel-Farbmessgeräte eingesetzt werden. Bei speziellen Pigment-Effekten ist der Betrachtungswinkel in Verbindung mit der Lichteinwirkung und dem Bewertungsabstand entscheidend, da sich daraus bestimmte Lichtreflexionen und Farbtonveränderungen ableiten. Auf Basis der durchgeführten farbmetrischen Bestimmung der L*a*b-Kennwerte unter Berücksichtigung von drei verschiedenen Messwinkeln (25°/45°/75°) sind deutliche Unterschiede hinsichtlich der Gesamtfarbabstände (∆E) zueinander feststellbar. Diese Abweichungen sind meist auf große Toleranzen speziell bei den L-Werten (Helligkeit) zurückzuführen. Dabei ist zu beachten, dass für Effekt-Farbtöne häufig gedruckte RAL-Farbfächer oder zertifizierte RAL-Musterkarten als Auswahlkriterium verwendet werden.

Nasslackierte RAL-Karten

Erkennbare Farbtonunterschiede beim Musterbauteil (li.) und der dazugehörigen zertifizierten RAL-Karte 7048-HR.

Erkennbare Farbtonunterschiede beim Musterbauteil (li.) und der dazugehörigen zertifizierten RAL-Karte 7048-HR.

Entscheidend ist jedoch in diesem Zusammenhang festzustellen, dass es sich bei den zertifizierten RAL-Kartenvorlagen – speziell bei Perlfarbtönen, wie z.B. in den durch das Gutachterlabor bearbeiteten Reklamationen von RAL 1035 HR als auch RAL 7048 HR – nicht um Pulverbeschichtungsmuster, sondern generell um Nasslackapplikationen handelt. Dabei konnte labortechnisch anhand von mikroskopischen Querschliffuntersuchungen an verschiedenen Lackfilmen nachgewiesen werden, dass die im Nasslack verwendeten Perl-Effektpigmente sich streng orientiert und vorzugsweise parallel zur Sub­stratoberfläche im Beschichtungsfilm ausrichten. Dies ist insbesondere den Verlaufs­ei­genschaften während der Polymervernetzung sowie den relativ geringen Lackfilmdicken (häufig 20-30 µm) zuzuordnen. Auf Basis dieser Orientierung erscheint bei visueller Bewertung die Lackfilmoberfläche, unabhängig von verschiedenen Betrachtungswinkeln, der Effekt-Farbton wesentlich konstanter, bezogen auf die jeweilige Perlfarbe nach RAL Vorgabe. Dies resultiert insbesondere durch eine gleichmäßigere Lichtreflexion. Für spezielle Metallic-Effektfarbtöne ergibt sich bei Nasslacken ein ähnliches Erscheinungsbild.

Effekte unterschiedlich wahrgenommen

Ansicht der drei visuellen und messtechnischen Proben; oben die zertifizierte RAL-Karte RAL 1035-HR, die Rückstellkarte des Auftrag­­gebers (unten li.) sowie das Musterblech des Gutachterlabors (unten re.).

Ansicht der drei visuellen und messtechnischen Proben; oben die zertifizierte RAL-Karte RAL 1035-HR, die Rückstellkarte des Auftrag­­gebers (unten li.) sowie das Musterblech des Gutachterlabors (unten re.).

Beim Pulverlack sind die Schichtdicken deutlich höher (80-100 µm) und die Effekt-Pigmente richten sich dadurch signifikant inhomogener aus. Dies resultiert aus den unterschiedlichen Orientie­rungen der Effektpigmente, wie z.B. der Perl- und Alu-Metall-Pigmente im Pulverlackfilm. Hinzu kommt noch ein wesentlich eingeschränkteres Verlaufsverhalten der Pulver­lacke im Vergleich zu lösemittel­hal­tigen Nasslack-Systemen, welche mit einem Festkörpergehalt von weniger als 50% herstellerseitig formuliert wurden. Damit ergeben sich völlig andere Lichtreflexionsmerkmale. Je nach Betrachtungswinkel (25°/45°/75°) werden Effekte bei ausgehärteten Nasslackfilmen anders wahrgenommen als Effekt-Pulverlacke.

"Grenzmuster" abstimmen

Die teilweise sehr inhomogene Ausrichtung der Pigmente im Pulverlackfilm liegt vor allem in der Polymervernetzung bei deutlich höheren Einbrenntemperaturen begründet. Der thermochemische Aushärtungsprozess setzt im Vergleich zum Nasslack erst bei Temperaturen ab 120-130 °C ein. Damit haben die Perlpigmente kaum Möglichkeiten, sich parallel zum Beschichtungswerkstoff und möglichst oberflächennah anzuordnen. Treten bei RAL-Perlfarbtönen solche visuellen Unterschiede zum Nasslack auf, sollte der Pulverhersteller z.B. nicht mehr von RAL 1035, sondern von ca. RAL 1035 sprechen. Dadurch wird der Pulverbeschichter darauf hingewiesen, dass mögliche Effektton-Unterschiede auftreten können und er entsprechende Maßnahmen gegenüber seinem Auftraggeber des jeweiligen Bauvorhabens vornehmen sollte. Es ist zu empfehlen, sogenannte "Grenzmuster" mit dem Bauherrn abzustimmen und danach seine Produkte mit Pulverlack beschichten zu lassen. Besonders wichtig ist eine Prüfung im Vorfeld der Auslieferung.

Tipps für Effektfarbtöne
  • Für die Bewertung von Oberflächen, die mit Perlfarben, Metallic- oder anderen Glitter-Effekten beschichtet sind, muss mit einem Mehrwinkel-Farbmessgerät geprüft werden
  • Zertifizierte RAL-Kartenvorlagen, speziell bei Perlfarbtönen, sind nicht pulverbeschichtet, sondern nasslackiert
  • Beim Pulverlackieren sind die Schichtdicken im Vergleich zur Nasslackierung deutlich höher (80-100 µm) und die Effekt-Pigmente richten sich dadurch signifikant inhomogener aus
  • Mit dem Auftraggeber "Grenzmuster" abstimmen und sich im Idealfall auf die Nass- oder Pulverlackierung einigen
  • Lackchargen auf mögliche Farbtoleranzen prüfen
  • Beschichtungsmuster anfertigen
  • Verarbeitungsparameter wie Verlust- oder Rückgewinnungsfahrweise oder Schichtdickenschwankungen können den Effektton beeinflussen

An einem Bauvorhaben, wo ein Pulverlack als Perl-Effektfarbe eingesetzt wird, sollten Nasslacke mit RAL 1035 oder RAL 7048 nicht verwendet werden. Auch Perl-Effektfarbtöne anderer Pulverhersteller können zum veränderten Erscheinungsbild führen, genauso wie mögliche Chargenschwankungen eines Pulverherstellers. Daher ist es wichtig, dass die für ein Bauvorhaben einzusetzenden Perl- oder Metallic-Effektpulverlacke durch geeignete Farb­messgeräte mit unterschiedlichen Messwinkeln hinsichtlich möglicher Farbtoleranzen zuvor überprüft werden. Ähnlich anderen Metallicfarbtönen wie z.B. RAL 9006 und RAL 9007 haben Pulverhersteller die unterschiedlichsten Effekt-Varianten unter der Rubrik des jeweiligen Perl- oder Metallic-RAL-Farbtons im Einsatz, welche teilweise stark voneinander abweichen können. Prinzipiell sollten also mit der Auftragsabstimmung für die sensiblen Effekt-Farbtöne Beschichtungsmuster miteinander verglichen werden, um sich dann auf Nass- oder Pulverlack zu einigen bzw. nur einen Pulverlieferanten vorzugeben. Wenn möglich, sollten Anwender nur eine Beschichtungscharge einsetzen. Darüber hinaus ist festzustellen, dass bestimmte Verarbeitungstechnologien beim Pulverlackierer die Effekttöne beeinflussen können. Diese sind u.a. auf Applikationsunterschiede bei Verlust- oder Rückgewinnungsfahrweise, Schichtdickenschwankungen sowie auf verschiedene Spannungs- / Stromstärkeeinstellungen und Aufhängepositionen zurückzuführen. Außerdem können empfindliche Perlglanz-Lackierungen z.B. durch Witterung und Sonneneinstrahlung zeitlichen Alterungen unterliegen. Dies müssen Anwender beim Vergleich zu Neubeschichtungen berücksichtigen.

Fazit: Gegenüber dem Metallbauproduzenten bzw. Bauherren haben sowohl der Pulverhersteller als auch der Beschichtungsbetrieb eine fachlich fundierte Aufklärungspflicht. Dies trifft vor allem die richtige Auswahl und Bewertung von speziellen Metallic- bzw. Perlglanz-Lackierungen zu.

Zum Netzwerken:
Dr. Herrmann GmbH & Co. Kundenberatungszentrum für Korrosionsschutz und Pulverbeschichtung KG, Dresden, Dr. Thomas Herrmann, Tel. + 49 351 4961103, office@dr-herrmann-gmbh.de, www.dr-herrmann-gmbh.de

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