Effizientere Pulverbeschichtung durch 40 °C niedrigere Aushärtetemperatur
Weidemann GmbH
Pulverlacke | Land- und Baumaschinen
Den Energieverbrauch beim Einbrennen senken und zugleich die Produktivität der Lackieranlage erhöhen: Diese Ziele verfolgte die Weidemann GmbH bei der Weiterentwicklung ihrer Pulverbeschichtung. Unterschiedliche Wandstärken und anspruchsvolle Schweißkonstruktionen stellten hohe Anforderungen an den Lack. FreiLacke entwickelte dafür eine Polyester-Pulverlackqualität, die bereits bei einer niedrigeren Objekttemperatur aushärtete.
Ergebnis auf einen Blick
Den Energieverbrauch beim Einbrennen senken und zugleich die Produktivität der Lackieranlage erhöhen: Diese Ziele verfolgte die Weidemann GmbH bei der Weiterentwicklung ihrer Pulverbeschichtung. Unterschiedliche Wandstärken und anspruchsvolle Schweißkonstruktionen stellten hohe Anforderungen an den Lack. FreiLacke entwickelte dafür eine Polyester-Pulverlackqualität, die bereits bei einer niedrigeren Objekttemperatur aushärtete.
40 °C niedrigere AushärtetemperaturDie neue Pulverlackqualität härtete bei 140 °C Objekttemperatur ab 20 Minuten aus.
Energieverbrauch reduziertDer Einsatz des energieeffizienten Pulverlacks senkte bei Weidemann den Energieverbrauch.
Produktivität erhöhtMit der neuen Pulverlackqualität ließ sich die Produktivität der Beschichtungsanlage steigern.
Der Anwendungskontext: Stahlbauteile für anspruchsvolle Einsätze
Die Weidemann GmbH fertigt Hoftracs, Rad- und Teleskopradlader sowie Teleskoplader für den täglichen Einsatz in Landwirtschaft, Bau und Industrie. Am Standort Korbach entstehen Maschinen, deren Bauteile unterschiedlichsten Belastungen standhalten müssen. Im Rahmen des Projekts wurden dort unter anderem Chassis, Verkleidungsteile und Heckgewichte beschichtet.
Für diese unterschiedlichen Komponenten brauchte es eine flexible Beschichtungslösung. Die Anlage konnte sowohl Pulver- als auch Flüssiglacke verarbeiten. Gemeinsam mit FreiLacke optimierte die Weidemann GmbH die Pulverbeschichtung mit dem Ziel, Energieverbrauch, Prozesssicherheit und Produktivität besser miteinander zu verbinden.
Die Herausforderungen
Herausforderung 1
Unterschiedliche Wandstärken
Im damaligen Teilespektrum trafen bei den Schweißkonstruktionen massive Stahlteile auf dünne Bleche. Auch innerhalb einzelner Bauteile unterschieden sich die Wandstärken deutlich. Die Einbrennbedingungen mussten daher für unterschiedliche Bauteile geeignet sein und zugleich die geforderten Eigenschaften der Beschichtung sicherstellen.
Herausforderung 2
Deckvermögen der Hauptfarbtöne
Hinzu kamen die drei Hauptfarbtöne Weidemann-Rot, Gelb und Grau. Besonders Rot und Gelb erforderten ein hohes Deckvermögen und eine zuverlässige Abdeckung der Schweißnähte. Der Gelbton reagierte zudem empfindlich auf Überbrennen. Bei der Prozessoptimierung mussten deshalb auch Farbtonstabilität und Oberflächenqualität berücksichtigt werden.
Projektziele: Weniger Energieeinsatz bei verlässlicher Qualität
Weniger Energie beim Einbrennen und gleichzeitig eine höhere Produktivität: Die neue Pulverlackqualität sollte beides ermöglichen – ohne Abstriche bei der Beschichtungsqualität. Dafür mussten mehrere technische und prozessbezogene Anforderungen zusammengebracht werden:
- den Energieverbrauch beim Einbrennen senken,
- die Produktivität der Beschichtungsanlage erhöhen,
- die Lackspezifikation von Weidemann erfüllen,
- unterschiedliche Teilegeometrien und Wandstärken berücksichtigen,
- eine zuverlässige Schweißkantenabdeckung gewährleisten,
- Überbrennen vermeiden und die Farbtonstabilität erhalten.
Lösungsansatz: Neue Pulverlackqualität für niedrigere Aushärtetemperaturen
FreiLacke entwickelte für das Projekt einen energieeffizienten Polyester-Pulverlack für den Außeneinsatz. Gemeinsam mit Weidemann testete das Entwicklungsteam verschiedene Varianten und prüfte dabei unter anderem Korrosionsschutz, Farbtonstabilität und Beständigkeit gegen Überbrennen. Schritt für Schritt wurde die Qualität so weiterentwickelt, dass sie die Anforderungen von Weidemann erfüllte.
Niedrigtemperatur-Pulverlacke können dabei helfen, den Energiebedarf beim Einbrennen zu senken. Voraussetzung ist, dass die Bauteile die für die Aushärtung notwendige Temperatur lange genug erreichen. Unter geeigneten Bedingungen kann außerdem die Bandgeschwindigkeit erhöht werden. Dadurch verkürzt sich die Zeit im Ofen und der Durchsatz der Anlage kann steigen.
Welche Einstellung sinnvoll ist, hängt jedoch von den Bauteilen und den jeweiligen Einbrennbedingungen ab. Eine niedrigere Aushärtetemperatur bedeutet daher nicht automatisch eine schnellere Produktion. Entscheidend ist, dass Temperatur und Aushärtezeit so aufeinander abgestimmt sind, dass der Pulverlack seine geforderten Eigenschaften erreicht.
Implementierung in die Produktion
Bevor der neue Pulverlack in der Produktion eingesetzt wurde, prüften FreiLacke und Weidemann ihn Schritt für Schritt.
Ergebnis: Niedrigere Objekttemperatur bei vergleichbaren Eigenschaften
Der direkte Vergleich zeigt den Unterschied: Während der Standard-Pulverlack bei 180 °C Objekttemperatur aushärtete, benötigte die neue Pulverlackqualität nur 140 °C. Entscheidend ist dabei die Temperatur, die tatsächlich am Bauteil erreicht wird.
Parameter | Standard-Pulverlack | Neue Pulverlackqualität |
|---|---|---|
Objekttemperatur | 180 °C | 140 °C |
Aushärtezeit bei dieser Objekttemperatur | 10 Minuten | ab 20 Minuten |
Damit lag die Aushärtetemperatur der neuen Qualität 40 °C niedriger. Gleichzeitig verlängerte sich bei 140 °C die notwendige Aushärtezeit auf mindestens 20 Minuten. Die genannten Zeiten beziehen sich auf die Aushärtung bei erreichter Objekttemperatur. Aufheizzeit und vollständiger Produktionszyklus sind darin nicht enthalten.
Eine niedrigere Aushärtetemperatur führt deshalb nicht automatisch zu einem höheren Durchsatz. Wie schnell die Anlage arbeiten kann, hängt davon ab, welche Temperatur die jeweiligen Bauteile erreichen und wie lange diese für eine vollständige Aushärtung gehalten werden muss.
Trotz der niedrigeren Temperatur blieben Korrosionsschutz und mechanische Eigenschaften auf einem mit dem Standard-Pulverlack vergleichbaren Niveau. Gleichzeitig konnten bei Weidemann der Energieverbrauch reduziert und die Produktivität der Beschichtungsanlage erhöht werden. Konkrete Werte zum Energieverbrauch oder zum zusätzlichen Durchsatz wurden für das Projekt nicht angegeben.
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Einsparpotenziale Ihrer Pulverbeschichtung prüfen
Niedrigere Einbrenntemperaturen können helfen, Energie zu sparen und die Abläufe in der Beschichtungsanlage effizienter zu gestalten. Welche Möglichkeiten sich dabei ergeben, hängt von Ihren Bauteilen, dem eingesetzten Pulverlack und den vorhandenen Ofeneinstellungen ab.
FreiLacke betrachtet diese Faktoren gemeinsam mit Ihnen und prüft, wie sich die Einbrennbedingungen auf Ihren Prozess abstimmen lassen. Dabei stehen sowohl die gewünschte Beschichtungsqualität als auch mögliche Einsparungen und eine höhere Produktivität im Blick.
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