Kurzer Prozess: Verbundwerkstoffe im In-Mould-Verfahren pulverbeschichten

Bauteile aus Verbundkunststoffen haben z.B. bei Anwendungen der Automobilindustrie den Vorteil des geringen Gewichts. Zur Beschichtung ist das In-Mould-Coating-Verfahren von Vorteil, das jetzt auch mit Pulverlacken serienreif ist. Die Hauptvorteile im Vergleich zu Nasslacken: bessere Haftung, Kostenersparnis durch Wegfall von Prozessschritten sowie die Abwesenheit von VOC.

Die In-Mould-Beschichtung in Pressen spart Prozessschritte ein – davon profitieren die Anwender direkt. -

Verbundwerkstoffe werden immer häufiger als Ersatz für Stahl und Aluminium in der Automobilindustrie sowie in anderen Anwendungen auf dem Markt verwendet. Verbundwerkstoffe haben herausragende Eigenschaften: Sie sind sehr stabil trotz ihres geringen Gewichts und eignen sich daher für den Bau leichterer Autos, mit denen Energie gespart werden kann. Sie besitzen eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien, Hitze und Korrosion. Weiterhin ermöglichen sie eine hohe Flexibilität im Design. 

Witterungsbeständiges NT-Pulver

Allerdings sind Verbundwerkstoffe nicht einfach zu lackieren. Bleche (SMC – Sheet Moulding Compound) und Bulkware (BMC – Bulk Moulding Compound) werden mit dem Liquid-In-Mould-Coating-Verfahren (LIMC) beschicht

Für viele Anwendungen ist die sehr gute Haftung zwischen Objektoberfläche und Lack durch die chemische Vernetzung von Vorteil.

Für viele Anwendungen ist die sehr gute Haftung zwischen Objektoberfläche und Lack durch die chemische Vernetzung von Vorteil.

et, bei dem während des Pressvorgangs nasslackiert und anschließend nachlackiert wird. Die Nachteile der bestehenden Beschichtungsmethoden bestehen in der geringen Härte, der fehlenden Chemikalienbeständigkeit und der schlechten Kantenabdeckung bei den Oberflächen. Aufgrund der häufig auftretenden Krater und Nadelstiche ist die Ausschussrate sehr hoch.

DIE VORTEILE

  • VOC-freie Technologie 
  • sehr gute Beständigkeit und Performance
  • hochwertige, robuste Oberflächen (z.B. 4-5H Bleistifthärte)
  • hohe Festigkeit und Eigenstabilität
  • hohe Witterungsbeständigkeit
  • Chemikalienresistenz (Easy-to-clean Produkte)
  • hohe Kratzfestigkeit
  • Wasserresistenz
  • einsetzbar als Decklack, Primer oder zur Versiegelung
  • Kostenreduzierung durch Verkürzung oder Wegfall einzelner Prozessschritte
  • sehr gute Haftfestigkeit zwischen Objektoberfläche und Lack durch die chemische Vernetzung
  • Qualität der Lackoberfläche durch Formbeschaffenheit abstimmbar
  • höhere Designfreiheit bei der Formgebung des Bauteils
  • Möglichkeit der Systemanpassung an verschiedenste Basismaterialien und Verfahrensweisen
  • ideal für die Verwendung von Füllstoffen wie gemahlene Glasfasern und Carbon geeignet
  • erhebliches Potenzial besteht in der Realisierung sehr kurzer Reaktions- und Prozesszeiten

Die innovative Pulverbeschichtung „Impress“ von Akzo Nobel ist speziell für das In-Mould-Beschichtungsverfahren entwickelt worden. Es handelt sich um ein witterungsbeständiges Niedrigtemperaturpulver, das als Decklack oder Primer verwendbar ist. Mögliche Ein-satzbereiche der neuen Pulverbeschichtung sind Automobilteile, Lkw-Komponenten, Landmaschinen und Verkleidungsteile. Im Einsatz bewährt hat sie sich bereits bei Lagerfächern für Fahrerkabinen, bei Sanitär/Waschbecken und Sitzschalen in Zügen. Ein herausragender Vorteil liegt in der sehr guten Haftung, die durch die chemische Verbindung zwischen SMC und Lack gegeben ist. Dies kommt beispielsweise bei Küchenspülen zum Tragen, bei denen aufgrund der Bohrungen für die Armaturen eine starke Haftung erforderlich ist. Die Eigenschaften Kratzbeständigkeit und Easy-to-Clean sind z.B. bei Verteiler-Kabelschränken in der Elektrobranche vorteilhaft. Darüber hinaus stellt die Entfernung von Graffiti kein Problem dar, da die Oberfläche z.B. beständig gegenüber Lösemitteln wie Aceton ist: Es treten weder Erweichen oder Anquellen noch sonstige Beschädigungen bei Farbe und Glanz auf. Zum Verfahren: Der Pulverlack wird mit einer konventionellen Pulverpistole manuell oder per Roboter in die heiße Form appliziert. Nach dem Schmelzen und Vorhärten der Lackschicht wird der glasfaserverstärkte Verbundkunststoff eingebracht und die Form geschlossen. Der Kunststoff wird dabei in die Hohlräume gepresst.

Designfreiheit mit reduzierten Kosten

Die „Impress“-Pulverbeschichtung und der Verbundkunststoff reagieren chemisch miteinander und sind innerhalb kürzester Zeit vollständig verbunden. Zuletzt wird die Presse wieder geöffnet, das lackierte Werkstück aus der Form entnommen und zugeschnitten. In-Mould-Beschichtungen können auf einfache Weise mit einer Vielfalt an Kunststoff-Verarbeitungsprozessen wie Spritzgießen, Guss- oder Pressverfahren kombiniert werden. Die beschichtete Oberfläche wird nicht durch Füllstoffe wie beispielsweise gekürzte Glasfasern oder Carbonfasern beeinträchtigt. Das Formtrennmittel ist im Pulverlack enthalten. Das Verfahren kann auf vielen verschiedenen Werkzeugmaterialien wie Stahl, Nickel und Aluminium angewendet werden. Die In-Mould-Beschichtung stellt ein ideales Verfahren dar, um Designfreiheit mit reduzierten Kosten zu kombinieren. Temperaturen unter 90 °C in der Presse (bei der Verwendung von PU und GF) sind nicht möglich.

Merkmal  In-Mould-Coating Nasslackierung
Arbeitsgang Formen und Lackieren Einer = Kostenersparnis Viele
Weiterverarbeitung Entfällt = Zeitersparnis Lackierer (Transportkosten, Möglichkeit von Transportschäden)
Haftung Verbund des Lacks und des Werkstücks = bessere Haftung Schicht auf Werkstück
Oberfläche Lack bildet Oberfläche des Werkstoffs ab = gewünschte Oberflächenstruktur Lack muss Oberflächenstruktur beinhalten; „Orangenhaut“-Effekt kann auftreten
Das neue NT-Pulver zeichnet sich durch gute Oberflächeneigenschaften aus.Quelle (zwei Fotos, Tabelle): Akzo Nobel

Akzo Nobel Powder Coatings GmbH, Arnsberg, Daniel Bachmann, Tel. +49 2932 6299-24, daniel.bachmann@akzonobel.com, www.akzonobel.com

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