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Lackierfehler schnell identifizieren
Benetzungsstörungen, Haftprobleme, Blasenbildung – wenn Lackierfehler auftreten, ist Ursachenforschung gefragt. Die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) hat sich als präzises Analysewerkzeug etabliert, um selbst mikroskopisch dünne Kontaminationsschichten nachzuweisen.
In der industriellen Lackierung – etwa im Automobilbau – sind perfekte Oberflächen das Ergebnis vieler Prozessschritte. Umso gravierender sind Störungen wie Kraterbildung, abblätternde Lacke oder Blasenbildung, wenn sie trotz scheinbar einwandfreier Vorbehandlung auftreten. Eine zuverlässige Methode, um die Ursachen solcher Fehler zu identifizieren, ist die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS). Sie ermöglicht die chemische Analyse von Oberflächen bis in den Nanometerbereich und kann selbst unsichtbare Kontaminationen eindeutig identifizieren.
Unsichtbare Rückstände als Fehlerquelle
Ein klassischer Fall aus der Praxis: An einem Spritzgussteil traten am unteren Rand tropfenförmige Benetzungsstörungen auf. Die XPS-Analyse zeigte: Rückstände von Silikonöl, obwohl das Bauteil vor der Lackierung gewaschen worden war. Die Ursache lag in einer kontaminierten Waschlösung – zuvor waren darin Teile mit silikonhaltigem Trennmittel gereinigt worden. Beim Trocknen verdampfte das Wasser, während die nichtflüchtigen Silikonreste auf der Oberfläche zurückblieben und die Benetzbarkeit lokal herabsetzten.
Ähnlich aufschlussreich sind XPS-Daten bei flachen Lackkratern: Ein Vergleich der chemischen Zusammensetzung zwischen Krater und intakter Umgebung liefert Hinweise auf die Art der Verunreinigung – nicht selten lassen sich fluorhaltige Substanzen nachweisen, die die Oberflächenenergie senken.
Wenn die Haftfestigkeit versagt
Auch bei Haftfestigkeitsproblemen liefert die Methode belastbare Erkenntnisse. In einem dokumentierten Fall hatte sich eine Polyurethanbeschichtung großflächig vom Kunststoffsubstrat gelöst. Die XPS-Untersuchung zeigte: Die Beflammung zur Oberflächenaktivierung war fehlerhaft – statt der gewünschten Oxidation wurde die Oberfläche durch falsche Parametrierung reduziert. Die Folge: Es fehlten die funktionellen Gruppen für eine stabile Lackanbindung.
Ein weiteres Beispiel: Nach einem Schwitzwassertest traten Blasen in der Lackierung auf. Die Analyse der Blasenzone ergab Spuren von Natrium und Schwefel – Hinweise auf eingetrocknete Rückstände aus der Reinigungsphase. Diese Salze wurden überlackiert und führten bei Feuchteeinwirkung zu lokalen Haftversagen.
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- Wie XPS-Oberflächenanalysen praktisch durchgeführt werden
- Worauf bei der Interpretation der XPS-Daten zu achten ist
- Wie sich typische Fehlerbilder mit konkreten Handlungsempfehlungen verknüpfen lassen
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Analytik Service Obernburg, Obernburg, Rainer Ziel, Tel. +49 6022 81-2645, rainer.ziel@aso-labor.de, www.aso-labor.de
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