Beschichtungsprozesse systematisch optimieren

Spritzverdünner machen den Lack dünnflüssiger, damit er sich besser applizieren lässt. Ein Unternehmen, das Interieur-Teile aus thermoplastischem Kunststoff für die Autoindustrie beschichtet, mischte Lack mit einem schnell flüchtigen Verdünner im Verhältnis 1:1 und gab dann noch den Härter hinzu. Es handelte sich um ein UV-Dual Cure-Lacksystem, schwarz, einschichtig hochglänzend. Die Mischung war mit dem Lackhersteller validiert; die Applikation erfolgte mit einem Flächenspritzautomaten. "Da der Prozess eine hohe Ausschussrate aufwies, suchte das Unternehmen nach Möglichkeiten zur Optimierung", berichtet Wolfgang Schaefer, Geschäftsführer der Firma Freie Anwendungstechnik Schaefer (FAS).

Durch den Tausch des Spritzverdünners fällt weniger Overspray an. Fotos: FAS -

Schrittweise Umstellung

„Nach Besichtigung und Erfassung der Abläufe fuhren wir zunächst Versuche mit veränderten Einstellungen bei den Luftklappen oder/und den Spritzdüsen. Beides zeigte keine positiven Veränderungen.“ Die durchschlagende Verbesserung erreichten die Beteiligten durch den Einsatz eines anderen Spritzverdünners des gleichen Herstellers. In mehreren Tests mit unterschiedlichen Produkten hatte sich ein Verdünner mit einer längeren Offenzeit als wesentlich besser geeignet herauskristallisiert. Er erweiterte das Ver­arbeitungsfenster und reagierte flexibler auf Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen. Die Umstellung erfolgte in mehreren Schritten – von ersten Versuchsläufen über eine Tagesproduktion bis hin zur Wochenproduktion. Videoaufnahmen in der Kabine zeigten, dass mit dem neuen Verdünner bei der Applikation deutlich weniger Overspray entstand. Außerdem wies die Oberfläche eine bessere Qualität als mit dem schnell flüchtigen Verdünner auf. Die Spezifikationsprüfung bestätigte das Ergebnis. Die Umstellung auf den Verdünner mit der längeren Offenzeit hatte umfangreiche, positive Auswirkungen. Das Unternehmen hat den Verbrauch des Spritzverdünners um 65% verringern können. Das bedeutete eine Reduzierung von 40 t/a auf 16 bis 25 t/a – einschließlich VOC und mit positiven Auswirkungen auf die Material- und Entsorgungskosten. Hinzu kommen die Entlastung bei Logistik und Lagerhaltung sowie die Verbesserung der Arbeitsbedingungen für Mitarbeiter, die weniger Material ansetzen müssen. Der geringere Overspray reduzierte Reinigungsaufwand und -kosten. Ein weiterer Pluspunkt: Weniger Overspray bedeutet eine dichtere Bestückung der Warenträger und damit eine Erhöhung der Kapazität.

Da weniger Spritzverdünner verarbeitet werden muss, war es möglich, die Materialküche neu zu strukturieren und die Arbeitsabläufe zu verbessern.

Da weniger Spritzverdünner verarbeitet werden muss, war es möglich, die Materialküche neu zu strukturieren und die Arbeitsabläufe zu verbessern.

Fehlermanagement

Im Zuge des systematischen Fehlermanagements erarbeiteten die Beteiligten noch weitere Optimierungen des Lackierprozesses. So stellte sich bei der Untersuchung von Prozess, Substrat und Lackmaterial heraus, dass sich die PE-Schläuche für die Farbversorgung nicht für UV-Lacke eigneten. Die Lacke lösten die Oberfläche so stark an, dass sie wöchentlich getauscht werden mussten. Der Einsatz von Lackschläuchen aus einem anderen Material löste das Problem. Da weniger Spritzverdünner verarbeitet werden muss, war es möglich, die Materialküche neu zu strukturieren und die Arbeitsabläufe zu verbessern. Die Mitarbeiter wurden zu Inhalt, Ziel und Durchführung von Viskositätsmessungen geschult sowie über das Materialhandling wie beispielsweise die Unterschiede zwischen Aufrühren eines Lacks und das anschließende Erhaltungsrühren aufgeklärt. „Wir haben in 8-10 Besuchstagen, die sich durch Probeläufe und die Spezifikationsprüfung über einen Zeitraum von ca. sechs Monaten erstreckten, gemeinsam viel untersucht, hinterfragt und bewegt“, resümiert Wolfgang Schaefer. „Seit Januar 2018 läuft der Prozess einwandfrei.“

WARUM DAS WICHTIG WIRD
Die Basis für die Suche von Lackierfehlern und Verbesserungsmöglichkeiten bildet die sorgfältige Dokumentation des gesamten Prozesses. Sie gibt Aufschluss darüber, wann ein Fehlerbild zum ersten Mal aufgetreten ist und welche Änderungen vorgenommen wurden. Für die Optimierung von Prozessen bildet die systematische Vorgehensweise einen zielorientierten Rahmen. Die Betrachtung von Prozess, Substrat und Lackmaterial stellt sicher, dass alle Bereiche betrachtet und hinterfragt werden, zeigt Zusammenhänge auf und offenbart die Stellschrauben für die Verbesserung.

Zum Netzwerken:
Freie Anwendungstechnik Schaefer, Wolfgang Schaefer, Buxtehude, Tel. +49 4161 8658012, wolfgang.schaefer@service-fas.de, www.service-fas.de

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