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02. Jun 2014 // Pulverbeschichten

MDF-Platten effizient pulvern

Die Ramseier Woodcoat AG ist ein junges Unternehmen, das die Technologie der Pulverbeschichtung von Holzsubstraten (MDF) erfolgreich praktiziert. Für eine optimale Prozesskontrolle hat das Unternehmen jetzt eine Inline-Schichtdickenmessung vor dem Einbrennen implementiert.

Mit dem "CoatMaster" werden sowohl die Primer-Beschichtung der MDF-Platten als auch die Beschichtung mit dem farbgebenden Decklack inline direkt nach dem Auftragen gemessen. Quelle: Winterthur Instruments

Bei der Pulverbeschichtung handelt es sich um ein Zwei-Schicht-System. Zuerst wird eine Grundierung aufgebracht, auf die der farbige Pulverlack aufgetragen wird.Dabei wird mit Sprühpistolen das Pulver elektrostatisch aufgeladen und appliziert. Anschließend durchlaufen die beschichteten Teile Infrarotöfen, wobei sich das Pulver vernetzt und aushärtet. Direkt nach der erfolgten Abkühlung können die Bauteile weiter verarbeitet werden. Für eine optimale  Prozesskontrolle hat das Unternehmen seine Produktionsanlage mit der Implementierung der Inline-Schichtdickenmessung vor dem Einbrennen erweitert. Heute kann Ramseier Woodcoat AG mitteldichte Faserplatten (MDF) in hoher Qualität beschichten. Die Beschichtung ist frei von Lösemittel und Giften jeglicher Art, 100% VOC-frei, speichelecht und bindet 98% des in der MDF-Trägerplatte vorhandenen Formaldehyds. Zur Qualitätskontrolle hat das Unternehmen in den "CoatMaster" der Winterthur Instruments AG investiert. Messungen im Werk von Ramseier Woodcoat in Thun haben gezeigt, dass sich das Messgerät gut für die Inline-Prozesskontrolle von pulverbeschichteten MDF-Platten eignet und Anwendern hilft, Prozessabweichungen frühzeitig zu erkennen. Für diese Untersuchung haben die Prozessverantwortlichen zwei Messreihen durchgeführt. Die erste Messreihe diente zur Prüfung der Übereinstimmung der "CoatMaster"-Messung vor dem Einbrennen mit einer zerstörenden Messung mit dem Erichsen "Paint Borer 518 MC2" nach dem Einbrennen.

Die Messung wird automatisch durch das Signal eines Lichtschranken-Sensors ausgelöst, sobald eine Platte die Lichtschranke passiert. Quelle: Winterthur

Die Messung wird automatisch durch das Signal eines Lichtschranken-Sensors ausgelöst, sobald eine Platte die Lichtschranke passiert. Quelle: Winterthur

Die MDF-Platten sind zunächst mit Primer-Pulverlack beschichtet und gleich nach der Beschichtung mit dem "CoatMaster" stehend gemessen worden. Dabei wurden die Messpositionen auf den Platten markiert, so dass an den gleichen Positionen nach dem Einbrennen eine Vergleichsmessung mit dem "Paint Borer" durchgeführt werden konnte. Das Ergebnis zeigt, dass es eine gute Übereinstimmung zwischen der Messung vor dem Einbrennen und der Vergleichsmessung nach dem Einbrennen gibt. Die Messungen führten die Mitarbeiter sowohl auf der Vorderseite der MDF-Platten als auch auf den Kanten durch, wo eine zu dünne Beschichtung zu sichtbaren Rissen führt. Die Schichtdickenmessung mit dem "CoatMaster" ist auch auf Kanten und Wölbungen durchführbar. Die Kantenbreite der untersuchten MDF-Platten betrug 19 mm. In der zweiten Messreihe wurde sowohl die Primer-Beschichtung der MDF-Platten als auch die Beschichtung mit dem farbgebenden Decklack in unterschiedlichen Farben inline direkt nach dem Auftragen gemessen. Die Messung wurde automatisch durch das Signal eines Lichtschranken-Sensors ausgelöst, sobald eine Platte die Lichtschranke passierte. Die Bandgeschwindigkeit beträgt 1,8 m/min. Bei ersten Praxisversuchen befand sich die Schichtdicke des Decklacks zunächst gut im Toleranzbereich, fiel aber plötzlich unter den Toleranzbereich ab.

QUALITÄTSSICHERUNG

  • Vortests des Trägermaterials (Feuchtigkeit)
  • tägliche Messungen & Online-Überwachung der Ofenkurven
  • Schichtstärken-Kontrollen
  • Klimatests
  • laufende Neu- und Weiterentwicklung von Prüfmethoden

Bei einer sofortigen Kontrolle stellte sich heraus, dass eine der Pulverpistolen verstopft war. Sie wurde umgehend gereinigt, und die Schichtdicke befand sich nun wieder im  vorgegebenenen Toleranzbereich. Fazit: Die Messergebnisse belegen, dass der "Coat-Master" sich sehr gut für die Inline-Schichtdickenmessung von Pulverbeschichtungen auf MDF-Platten vor dem Einbrennen eignet – auch auf bewegten Teilen. Für den Anwender ergeben sich daraus unter anderem die folgenden Vorteile:

  • Prozesskontrolle: Die schnelle Reaktion auf Prozessabweichungen spart Produktionszeit
  • Qualitätssicherung: Es ist eine lückenlose Dokumentation aller Teile möglich. Das Vermeiden von Unterbeschichtung aufgrund von Anlagedefekten sichert die Qualität.
  • Materialeinsparung: Das Vermeiden systematischer Überbeschichtung ermöglicht Materialeinsparungen von 10-30%

PROZESSABLAUF VON RAMSEIER WOODCOAT BEIM PULVERBESCHICHTEN VON MDF

Aufhängezone

Die zu beschichtenden Teile werden an Metallhaken aufgehängt. Die Beschichtung garantiert so einen nahtlosen Kantenumgriff und die Metallhaken ermöglichen eine gute elektrische Leitfähigkeit. Diese ist zusammen mit der leitfähigen MDF-Platte Voraussetzung für eine optimale Pulverbeschichtung.

Applikation der Grundierung

In der ersten Beschichtungskabine wird die Pulverlackgrundierung aufgetragen. Dabei werden die Sprühpistolen über eine optische Erkennung der Teile angesteuert. Die so ausgewählte Grundierung ermöglicht einen hervorragenden Schutz auf der Fläche wie den Kanten.

Ofen 1: Angelierung der Grundierung  

In einem verkürzten Infrarotofen wird das Grundierpulver angeliert d.h., die Vernetzung wird eingeleitet. Ein fertiges Aushärten der Lackschicht erfolgt jedoch erst mit der Aushärtung nach dem Hauptofen.

Ofen 1: Angelierung der Grundierung

Die grundierten Teile werden auf Unregelmäßigkeiten kontrolliert und geschliffen. Dieser Zwischenschliff ist wichtig, um nach dem Aufbringen der Deckschicht eine gleichmäßige Optik zu erreichen.

Applikation der Decklackierung

Im nächsten Schritt wird der gewünschte Farbton mit einem Decklackpulver appliziert. Dafür durchlaufen die Teile nochmals eine Beschichtungskabine. Der Beschichtungsvorgang ist identisch wie bei der Grundierung.

Ofen 2: Aushärtung

Die fertig beschichteten MDF-Platten werden nun im Hauptofen vollends ausgehärtet. Die längere Verweildauer in diesem Ofen garantiert eine gute Aushärtung der Grundier- und Decklackschicht. Dieser Prozess ist ausgesprochen wichtig, da nur ein fertig vernetzter Pulverlack mechanisch und chemisch maximal belastbar ist.

Abkühlzone

Die Teile verweilen für die Abkühlung nach dem Ofen in der gegebenen Zone.

Abhängezone 

Der Beschichtungsprozess ist abgeschlossen, die Teile werden abgehängt und nach der optischen Qualitätskontrolle direkt verpackt.

Labor

Die mitgelieferten Muster werden Labortests (Feuchtigkeitsmessung, Aushärtungsgrad, Kratzfestigkeit) unterzogen.

bl. live

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Aktueller Vortrag

Erfahren Sie mehr zum Thema "MDF-Platten sicher und hochwertig pulverbeschichten". Im Rahmen unserer besser lackieren. live referiert am 17. Juni von 10.00 bis 11.00 Uhr Daniel Wyder, Geschäftsführer der Ramseier Woodcoat AG. Alle Aufzeichnungen der  bisherigen Vorträge von besser lackieren. live finden Sie in der Mediathek: www.besserlackieren.de/live

Ramseier Woodcoat AG, CH-Thun, Daniel Wyder, Tel. +41 33244 5000, wyder@woodcoat.ch, www.woodcoat.ch; Winterthur Instruments AG, CH-Winterthur, Andor Bariska, Tel. +41 787202046, andor.bariska@winterthurinstruments.ch, www.winterthurinstruments.ch

Bücher

Arbeits- und Aufgabenheft der Lackiertechnik

Das Arbeits- und Aufgabenheft unterstützt angehende Verfahrensmechaniker für Beschichtungstechnik (VfB) bei ihrer Ausbildung und hilft ihnen dabei, sich optimal auf Klassenarbeiten und Prüfungen vorzubereiten. Es bildet - zusammen mit dem Lernbuch der Lackiertechnik - eine wichtige Grundlage für die Aus- und Weiterbildung in der Beschichtungstechnik. In seiner jüngsten Auflage bietet das Heft einen erweiterten Umfang von insgesamt 120 Seiten sowie aktualisierte Inhalte. Die praxisorientierten Themen und Fragen im neuen Arbeits- und Aufgabenheft befassen sich mit allen relevanten Bereichen der Lackiertechnik, von den Materialien über die verschiedenen Zerstäubungsvarianten bis zum Arbeitsschutz. An die Lackierpraxis angelehnte Fallbeispiele ergänzen das Heft. Das Arbeits- und Aufgabenheft der Lackiertechnik ist jetzt in einer neuen, erweiterten Auflage erschienen. Die Autoren Thomas Feist und Dennis Lehmann haben die Inhalte umfassend überarbeitet und auf den aktuellen Stand gebracht.

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