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Trocknen

Trocknen: 11.06.2019

Troubleshooting

Nasslacke richtig trocknen und aushärten

Lacktrocknung und Lackaushärtung sind zwei Begrifflichkeiten, die verschiedene Sachverhalte beschreiben. Häufig werden sie synonym verwendet. Was jedoch nicht korrekt ist und zu Fehlern führen kann. Während die Trocknung ein rein physikalischer Prozess ist, handelt es sich bei der Lackhärtung um einen chemischen Prozess. Dabei vernetzen kleine Moleküle des Lackharzes zu langkettigen Polymeren.

Bei der Verpackungsfolie zeigten sich Abdruckmarken.  Foto: DFO

Bei der Verpackungsfolie zeigten sich Abdruckmarken.  Foto: DFO

Einkomponentige, luftrocknende wie z.B. sogenannte Nitrolacke sind rein physikalisch trocknende Lacke. Solche Beschichtungen lassen sich jederzeit durch Lösemittel wieder entfernen. Bei zweikomponentigen Flüssiglacken tritt neben der physikalischen Trocknung auch eine chemische Härtung der beiden Komponenten ein. Solche Beschichtungen lassen sich, sofern die Mischungsverhältnisse korrekt sind und die Komponenten richtig gemischt wurden, nicht mehr durch Lösemittel auflösen. Sowohl die Trocknung als auch die Härtung sind von der Temperatur und der Zeit und bei wasserverdünnbaren Lacken zusätzlich von der Luftfeuchtigkeit abhängig. Werden diese Zusammenhänge nicht beachtet, kann es zu unerwarteten Fehlern im Beschichtungsprozess kommen, wie die beiden nachfolgend beschriebenen Fehlerbilder zeigen.

Ofenzeit vs Aushärtungszeit

Der Beschichter ging von Problemen bei der Verpackung  aus, nachdem sich auch bei lackierten, verpackten Bauteilen Abdruckmarken (Foto) der Verpackungsfolie zeigten. Nach Angaben des Beschichters sei das Fehlerbild plötzlich aufgetreten, ohne dass er Änderungen am Prozess vorgenommen habe. Bei einer Überprüfung des Beschichtungsprozesses stellte sich heraus, dass die Aushärtungsbedingungen nicht korrekt waren. Statt der notwendigen Aushärtungszeit von 30 min bei 80 °C betrug nur die Verweilzeit im Ofen 30 min. Der Beschichter hatte das Technische Datenblatt des Lacks offensichtlich falsch interpretiert. Die Erstellung einer Ofenkurve (Grafik) zeigte, dass die Bauteile zwar 30 min im Ofen waren. Aufgrund der Aufheizung der Bauteile erreichten diese die notwendige Temperatur von 80 °C aber nur über einen Zeitraum von ca. 18 bis 24 min. Die Beschichtung war daher nicht ausreichend ausgehärtet und somit nicht verpackungsfest. Auf Nachfrage teilte der Beschichter mit, dass er die Bandgeschwindigkeit beim Serienanlauf im Vergleich zu den Probebeschichtungen so erhöht habe und dass die Ofenzeit von 30 min eingehalten würde. Er hatte schlichtweg vergessen, dass die Bauteile aufgeheizt werden müssen.

Sporadische Gerüche

Die Ofenkurve zeigte, dass die Bauteile zwar 30 min im Ofen waren. Die Bauteile erreichten die notwendige Temperatur aber nur über einen Zeitraum von etwa 18 - 24 min. Foto und Grafik: DFO

Die Ofenkurve zeigte, dass die Bauteile zwar 30 min im Ofen waren. Die Bauteile erreichten die notwendige Temperatur aber nur über einen Zeitraum von etwa 18 - 24 min. Foto und Grafik: DFO

Ein Beschichter von Stahlschränken hatte diese mit einem epoxidharzbasierten 2K-Lack beschichtet. Ein Kunde beschwerte sich über unangenehme Gerüche im Innenraum der Schränke. Lackhersteller und Beschichter konnten sich nicht erklären, warum diese Gerüche, die man den Lösemitteln des Lacks zuordnen konnte, sporadisch auftraten. Beim Ortstermin stellte die DFO fest, dass die Trocknungs- und Aushärtungsbedingungen nicht optimal waren. Trocknung und Aushärtung erfolgten bei Raumtemperatur, die im Winter aufgrund des nicht beheizten Lackierbereichs zwischen 8 und 12 °C betrug. An sehr kalten Tagen auch weniger. Wie beschrieben, sind Trocknung und Härtung von der Temperatur und von der Zeit abhängig. Bei niedrigen Temperaturen läuft die Aushärtungsreaktion langsamer ab und die Trocknung kommt zum Erliegen. D.h. die Lösemittel verbleiben zumindest teilweise in der ausgehärteten Beschichtung. Der Vorschlag zur Beseitigung des Pro­blems war die Temperierung des Lackierbereichs. Diese auch für die Mitarbeiter positive Maßnahme wurde von der Geschäftsleitung als nicht wirklich innovativ zurückgewiesen. Die Lösung lieferte der Lacklieferant. Er setzte dem Lack Orangenöl zu. Damit war das Problem zwar nicht gelöst; es roch jedoch besser.

Zum Netzwerken:
Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung (DFO) e.V., Neuss, Ernst-Hermann Timmermann, Tel. +49 2131 40811-22, timmermann@dfo-online.de, www.dfo-online.de

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