Elektrostatisches Lackieren von Kunststoffteilen zur Minimierung von Oversprayverlusten

Die Lackierung von Kunststoffteilen ist immer noch mit hohen Kosten verbunden. Teuer eingekaufte Werkstoffe werden buchstäblich auf den Müll geworfen. Die Spritzlackierprozesse erfolgen meist mit niedrigem Materialnutzungsgrad. Ein wesentlicher Ansatzpunkt ist die Anwendung elektrostatischer Lackierverfahren. Zur Verbessserung der Umsetzbarkeit wurden in einem von der DFO koordiniertem Projekt in Zusammenarbeit mit 20 Unternehmen anhand von drei konkreten Anwendungsfällen Neuentwicklungen vorangetrieben und eine Wissensbasis aufgebaut. Die Erprobungsarbeiten im Fraunhofer IPA Lackiertechnikum und in einer Produktionsanlage zeigen, dass für viele Anwendungen auf den Arbeitsschritt zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der Kunststoffteile (z.B. Leitlacke, -lösungen) verzichtet werden kann. Die elektrostatische Lackierung (z.B. mit elektrostatischen Hochrotationsglocken) kann bei richtiger Verarbeitung der Lacke und mit gerätetechnischen Neuentwicklungen, wie z.B. Warenträger aus Isolationswerkstoff, berührungslose Erdung mit Gaselektroden und Drückelektroden direkt auf die nichtleitende Kunststoffoberfläche erfolgen. Die zu erwartenden Rationalisierungspotenziale liegen beim Lackmaterialverbrauch bei bis zu 50 % und beim Lackkoagulatanfall bei bis zu 70 %. Zusätzlich ist bei Anwendung der elektrostatischen Lackierverfahren oft ein höherer Teiledurchsatz erzielbar.

Painting of plastic substrates is up to now an expensive process. A great deal of the materials bought dearly are trashed. The material utilization rate of the application processes is mostly rather low. An important starting point to improve this situation is the application of the electrostatic coating technology. Within the scope of a R&D project carried out by the Fraunhofer IPA, coordinated by the DFO, and supported by 20 companies, the transfer of the electrostatic coating technology into production processes has been investigated on the basis of three concrete applications. In doing so, the field of knowledge in electrostatic coating of plastic substrates has been expanded substantially. The trials at the Fraunhofer IPA coating test line, and in a production line show that in many cases the application of traditional measures for increasing the electrical conductivity of the plastic substrates (e.g., conductive primer or liquid) is no longer necessary. By using suitable paint materials and innovative techniques, e.g. the employment of racks made of insulating material, contactless grounding by gas electrodes or the employment of repelling electrodes, insulating substrates can be coated directly by electrostatic techniques (e.g., by turbo bells). The potential for reducing the paint consumption is expected to be up to 50 %. For reducing paint sludge, it is expected to be up to 70 %. In addition, the application of electrostatic coating techniques often enables a higher line speed.