Grundlagenuntersuchungen und Weiterentwicklung der automatischen Farbwechseltechnik für Wasserlacke

In automatischen Lackieranlagen spielt heutzutage ein schneller, umweltfreundlicher und kostengünstiger Farbwechsel eine wichtige Rolle. Speziell in der Automobilindustrie werden für die unetrschiedliche Lackierung von Karosserien schnell ablaufende Zyklen für die Reinigung und das Lackandrücken mit der neuen Farbe gefordert. Darüber hinaus muß das Lackzufuhr- und Applikationssystem jedesmal so gründlich gereinigt werden, um Farbverschleppungen bei der nachfolgenden Farbe zu vermeiden und somit eine einwandfreie Lackierung der nächsten Karosserie zu gewährleisten. Der Stand der Technik beim automatischen Farbwechsel sind Installationen, die auf Erfahrungswerten basieren und starre Ablaufspülprogramme, bei welchen die Reinigung abwechselnd mit Spülmittel und Druckluft vorzugsweise im Stundentakt erfolgt. Das Ziel ist deshalb die notwendige Einarbeitung von Grundlagen zur Quantifizierung der Farbwechseltechnik. Die Ergebnisse sollen dann als Grundlagen für Dimensionierungs- und Simulatio nsprogramme dienen, um konstruktive, verfahrens- und meßtechnische Verbesserungsmaßnahmen aufzuzeigen. Dies erfolgt vor allem unter Berücksichtigung des verstärkten Wasserlackeinsatzes und unabhängig von Zerstäubersystemen. Zur Untersuchung von Farbwechsel- und Spülvorgängen werden erst die relevanten Grundlagen newtonscher (Löse- und Spülmittel) und nicht-newtonscher (Wasserlacke) erarbeitet und herausgestellt. Dann wird ein Prüfstand mit integrierten Lackversorgungskomponenten, geeigneter Sensorik für die meßtechnische Erfassung der Fluide und Spülqualität sowie eiiner flexiblen Steuerung entwickelt und vorgstellt. Die Berechnungsansätze von newtonschen und nicht-newtonschen Fluiden basieren auf den Gesetzen von Hagen-Poiseuille und von Ostwald und de Waele. Für eine laminare Lackströmung, z.B. beim Andrückvorgang, wird dadurch die Berechnung der Druckverluste in Abhängigkeit des Durchflusses der Farbwechselkomponenten für simulative Zwecke möglich. Durch die konduktometrische Konze n trationsbestimmung, bei der über die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Grad der Lackverunreinigung des Spülmittels ermittelt wird, werden on-line Messungen und ein automatischer Abbruch bei einer definierten Spülqualität der Farbwechselsysteme ermöglicht. Die Erhöhung der Qualität bedeutet hier eine weitere Reduzierung des Spülmittelverbrauchs bei gleichbleibendem Spülergebnis. All diese Teilergebnisse können dann nicht nur in die Optimierung vollautomatischer Lackieranlagen einfließen, sondern auch in Lackierereien mit überwiegend manueller Arbeitsweise zur Qualitätssicherung genutzt werden.