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Pulverbeschichtung - Lackierung einer Zaunanlage zum Schutz vor Korrosion

Pulverbeschichtung

Pulverbeschichtung

Unter Pulverbeschichtung (Pulverlackierung) versteht man das Überziehen eines elektrisch leitfähigen Metallproduktes mit einem Pulverlack. Die bei Pulverlackierung werden Pulverlacke in Form von trockenen, granulösen Partikeln benutzt. Bei einer Erwärmung werden die Temperaturempfindlichen Lackpartikel aufgeschmolzen und fangen an zu verkleben.

Ähnlich der Verzinkung stellt die Pulverbeschichtung ein weiteres Verfahren zum Antikorrosionsschutz. Ein pulverlackiertes Stahlelement ist auch deutlich gegen Einfluss von chemischen Schadstoffen, hohen Temperaturen und externen Beschädigungen widerstandsfähiger.

 

Dieses Beschichtungsverfahren wird auch typischerweise beim verzinkten Stahl und Aluminum verwendet. Zu den pulverbeschichteten Werkstücken gehören gewöhnlich unterschiedliche Metallelemente (z.B. Zaunfelder, Tore, Geländer etc.), Haushaltsgeräte (sog. „Weisse-Ware“ wie Kühlschränke, Waschmaschinen etc.), Gebäudefassaden, Möbel- und Automobilteile.

SchritPulverbeschichtung

Wie auf der Abbildung präsentiert, besteht der Prozess der Pulverbeschichtung aus den folgenden Schritten:

  1. Aufgabe (Prozessanfang)
  2. Vorbehandlung(Oberflächenvorbehandlung)
    1. Mechanische Vorbehaltung
    2. Reinigung
    3. Aufbringung von Konversionsschicht(en)
  3. Spülen und Zwischentrocknen (als Ergänzende Verfahrensschritte)
  4. Applikation des Pulverlacks
  5. Trocknen und Abkühlen
  6. Abnahme (Prozessende)

Im Folgenden können Sie sich über die einzelnen Schritte des Pulverbeschichtungsverfahrens informieren:

 

Vorbehandlung (Oberflächenvorbehandlung)

Vor dem eigentlichen Überzug eines Stahlelementes mit dem Pulverlack muss eine (metallische) Vorbehandlung (auch als Oberflächenvorbehandlung genannt) durchgeführt werden. Wird die Vorbehandlung unzureichend durchgeführt, können Oberflächenstörungen (sog. Krater) im Lackfilm entstehen. Die Oberflächenvorbehandlung besteht aus drei nacheinander folgenden Prozessen: mechanischer Vorbehandlung, Reinigung und Aufbringung von Konversionsschicht(en).

Damit die groben Verunreinigungen (wie z.B. Rost oder Zunder) entfernt werden können, muss sog. mechanische Vorbehandlung durchgeführt werden. Die gängigen Methoden für die mechanische Entfernung der Verunreinigungen sind das Bürsten, Schleifen oder Strahlen. Bei der mechanischen Vorbehaltung werden meistens entsprechende Lösemittel oder das sog. wässrige Reinigen eingesetzt.

Um einerseits die Stahlelemente zu entfetten und andererseits die noch vorhandenen Verunreinigungen sowie die bei der mechanischen Vorbehandlung benutzten Lösemittel zu entfernen, muss das Werkstück zusätzlich gereinigt werden. Die Oberflächenreinigung wird mit Spritzen oder Tauchen durchgeführt.

Dank der mechanischen Entfernung der Verunreinigungen und der nachfolgenden Reinigung wird eine reine Oberfläche eines Werkstückes erreicht. Zur besseren Lackanbindung wird zusätzlich eine oder mehrere Konversionsschichten auf das zu lackierende Element aufgebracht. Des Weiteren führt die Rauigkeit der Konversionsschichten zur Vergrößerung der aktiven Oberfläche des Werkstücks.

Ergänzende Verfahrensschritte

Für den nachfolgenden Überzug des Pulverlacks auf das Werkstück ist es sehr wichtig, sämtliche bei der Oberflächenbehandlung verwendeten chemischen Mittel zu entfernen. Aus diesem Grund kommt es im nächsten Schritt zu Spülung des Stahlelements. Es wird einer beziehungsweise mehrere Spülvorgänge durchgeführt, wobei die letzte Spülung mit deionisiertem Wasser erfolgt.

Nach der Spülung und direkt vor der Applikation des Pulverlacks oder des Klebstoffes muss eine Zwischentrocknung der Oberfläche durchgeführt werden. Die Zwischentrocknung kann entweder in einer Trockenkammer oder bei weniger feuchten Oberflächen durch das Abblasen des Wassers mit Druckluft erfolgen.

Applikation des Pulverlacks

Unter der Applikation des Pulverlacks wird die eigentliche Pulverbeschichtung, d.h. der Überzug eines Werkstückes mit dem Pulver, verstanden. Vor der Aufladung des Pulverlacks auf das Stahlelement erfolgt zuerst eine Aufbereitung und Förderung des zu beschichtenden Lackes in die Lackierpistolen. Das Transportieren des Pulverlacks zwischen den Behältern wird als Massenförderung bezeichnet und kann mit dem Volumen von über 5 kg pro Minute durchgeführt werden. Die Lackförderung zwischen einem Behälter und der Lackierpistole(n) muss dagegen viel präziser verlaufen – maximal 50-500 g/min – daher auch die Bezeichnung dieses Prozesses als eine Präzisionsförderung.

Sobald der Pulverlack in die Lackierpistolen transportiert wurde, kann er an das zu beschichtete Werkstück eingetragen werden. Nach dem elektrostatischen Verfahren entsteht zunächst eine elektrisch geladene Pulverwolke. Beim Gelangen der gleichgeladenen Partikel zur Oberfläche des Stahlelementes schlagen sich die Partikel nieder und bilden so eine Pulverlackschicht. Alternativ zu der elektrostatischen Pulverbeschichtung kann die Pulverapplikation mit einem Flüssigkeitsbett durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren wird der Pulverlack bis ca. 200oC erhitzt und bei dieser Temperatur polymerisiert.

Trocknen und Abkühlen

Anschließend zu der Beschichtung (Applikation des Pulverlacks) erfolgt das sog. Einbrennen (Vernetzung). In einem (Kammer-)Trockner bei Temperaturen von 110 °C bis 250 °C. fängt der Pulverlack zu schmelzen und das Flüssigkeitsmaß (Viskosität) des Systems nimmt ab. Abschließend wird das beschichtete Metallelement abgekühlt.

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