Bauteile aus Metall durchlaufen bei der konventionellen Pulverhärtung bisher meist einen mehrstufigen Beschichtungsprozess. Zuerst werden die Teile mit Grundierungspulver beschichtet, in einen Trockenofen befördert und gehärtet. Danach wird das Decklack-Pulver aufgebracht und die Teile fahren erneut in den Trockenofen, um auszuhärten. Dieses Verfahren ist zuverlässig und wird häufig genutzt, allerdings wollen sich viele Beschichter den zeitaufwendigen doppelten Umlauf durch den Trocknungsofen nicht mehr leisten.
Die Optimierung dieser zweifachen Pulverbeschichtung kann durch ein „Pulver-in-Pulver-Verfahren“ erfolgen, dessen Herzstück ein Infrarot- Booster direkt nach der ersten Beschichtung ist.
Das Pulver-in-Pulver-Verfahren
Anders als bei der herkömmlichen Pulverbeschichtung wird hier das Grundierungspulver aufgebracht, direkt danach durch Infrarot-Wärme aufgeschmolzen und dann das Decklack-Pulver bereits aufgetragen, während die Grundierung noch im Gelzustand ist. Danach werden die Teile mit der Grundierung auf der Gel-Stufe und der Pulver-Deckschicht in den bestehenden Trocknungsofen befördert, wo sie dann vollständigen aushärten.
Dieses Verfahren erfordert also einen zusätzlichen Infrarot-Ofen, einen sogenannten Booster . Der bestehende Trocknungsofen kann weiter genutzt werden. Infrarot-Systeme übertragen große Mengen an Energie in kurzer Zeit, daher sind Infrarot-Booster in der Regel sehr kompakt gebaut und können ohne großen Aufwand in die bestehende Linie integriert werden.
Effizient vernetzt bei optimalem Energieeinsatz von UV bis IR
Pulver absorbiert Infrarot-Strahlung generell sehr gut, die Pulvermasse erwärmt sich daher rasch und wird erheblich schneller als im Umluftofen angeliert. Ohne Luftbewegung werden Staubeinschlüsse vermieden, das Pulver wird nicht verwirbelt oder verschleppt. Ein rasches Anschmelzen verbessert die Lackqualität und erhöht die Durchlaufgeschwindigkeit.
Einige Beschichtungen erfordern eine UV-Härtung. Bei einem UV-Härtungsprozess, der Polymerisation, werden Photoinitiatoren durch intensives UV-Licht aktiviert, um sich im Bruchteil von Sekunden zu vernetzen. Damit wird das Material schnell gehärtet, die Oberfläche ist trocken, abriebfest und lässt sich sofort weiterverarbeiten. Lacke und Beschichtungen bleiben dauerhaft kratzfest und schön, wenn sie optimal gehärtet werden. Wellenlängen, UV-Lichtintensität und –Dosis müssen auf die Photoinitiatoren der Lackformulierung beziehungsweise der Beschichtung abgestimmt sein.
Zunehmend gibt es Beschichtungsprozesse, die von einer Kombination von UV und Infrarot profitieren. Wärme verbessert die Mobilität der Moleküle und damit das Ergebnis der Härtungsreaktion. Durch Vorwärmen des Substrats mit Infrarot-Strahlung haftet und vernetzt UV-Lack besser. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Materialien vor der UV-Vernetzung gezielt erwärmt werden.
Durch die innovative Kombination von Infrarot-Wärme mit UV-Technologien wird einerseits die Energieeffizienz der IR-Lackhärtung verbessert und andererseits die Vernetzung von UV-Lacken optimiert.
Das Anwendungszentrum bei Heraeus Noblelight
Heraeus Noblelight macht Infrarot- und UV-Strahlung seit vielen Jahren für Industrie und Wissenschaft nutzbar. Das hauseigene Anwendungszentrum bietet die Möglichkeit, praxisnahe Tests mit kompetenter technischer Betreuung durchzuführen. Die Tests werden zusammen mit den Kunden ausgewertet und diskutiert. Ziel ist es, den besten Strahlertyp und die beste Konfiguration für die jeweilige Anwendung zu finden – und so den Trocknungs- oder Härtungsprozess abzustimmen, der präzise und effizient zu den Anforderungen passt.
Der Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit führendes Portfoliounternehmen in Familienbesitz. Die Wurzeln des 1851 gegründeten Unternehmens reichen zurück auf eine seit 1660 von der Familie betriebene Apotheke. Heraeus bündelt heute eine Vielzahl von Geschäften in den Feldern Umwelt, Energie, Elektronik, Gesundheit, Mobilität und industrielle Anwendungen.
Im Geschäftsjahr 2018 erzielte Heraeus einen Gesamtumsatz von 20,3 Milliarden Euro und beschäftigt rund 15.000 Mitarbeiter in 40 Ländern. Heute zählt Heraeus zu den Top 10 Familienunternehmen in Deutschland und hat eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten.
Mit fachlicher Kompetenz, Exzellenz sowie der Ausrichtung auf Innovationen und eine unternehmerisch geprägte Führungskultur streben wir danach, unsere Leistungsfähigkeit kontinuierlich zu verbessern. Für unsere Kunden schaffen wir hochwertige Lösungen und stärken nachhaltig ihre Wettbewerbsfähigkeit, indem wir einzigartige Material-Kompetenz mit Technologieführerschaft verbinden.
Firmenportrait:
Heraeus Noblelight mit Sitz in Hanau, mit Tochtergesellschaften in den USA, Großbritannien, Frankreich und China gehört weltweit zu den Markt- und Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen und -systemen. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt Infrarot- und Ultraviolett-Strahler, -Systeme und Lösungen für Anwendungen in industrieller Produktion, Umweltschutz, Medizin und Kosmetik, Forschung und analytischen Messverfahren.
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