Was ist eine elektrostatische Beschichtungsanlage?
Elektrostatische Beschichtungsanlagen werden für die elektrostatische Beschichtung verwendet.
Die elektrostatische Beschichtung ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem die Farbpartikel und das zu beschichtende Objekt jeweils aufgeladen werden. Es gilt als effizienter als die konventionelle Lackierung und hat den Vorteil, dass weniger Farbe verbraucht wird.
Zu den Nachteilen gehört die Tatsache, dass die Haftfähigkeit der Farbe von der Form der zu lackierenden Fläche abhängt und dass bei der Verwendung von Lacken auf Lösungsmittelbasis Funken entstehen können, die eine Entzündung verursachen, so dass Blitzschutzmaßnahmen erforderlich sind.
Anwendungen elektrostatischer Beschichtungsanlagen
Die elektrostatische Beschichtung ist, wie bereits erwähnt, eine hocheffiziente Beschichtungsmethode. Es reduziert den Lackverbrauch und den Zeitaufwand für den Vorgang, wodurch es in Bezug auf Kosten und Arbeitseffizienz überlegen ist, und eignet sich für die Beschichtung von Produkten, die in Massenproduktion hergestellt werden. Elektrostatische Beschichtungsanlagen sind bei der Beschichtung von Automobilen, Baumaterialien und Haushaltsgeräten weit verbreitet.
Eine der Herausforderungen beim elektrostatischen Lackieren besteht darin, dass die Leichtigkeit des Lackauftrags von der Form des lackierten Teils abhängt. Um dieses Problem zu lösen, wurde in der Automobillackierung eine Technologie eingeführt, bei der die Farbe mit Hilfe von Luft entsprechend der Form des lackierten Teils aufgetragen wird.
Funktionsweise elektrostatischer Beschichtungsanlagen
Bei der elektrostatischen Beschichtung handelt es sich um eine Beschichtungsmethode, bei der ein Phänomen genutzt wird, das als elektrostatisches Abtasten bekannt ist.
Wenn das zu beschichtende Objekt geerdet ist und die negative Elektrode der Elektrostatischen Beschichtungsanlagen mit ihm in Kontakt gebracht wird, erscheint eine positive Elektrode auf der Oberfläche des Objekts. Dieses Phänomen wird als elektrostatische Empfindlichkeit bezeichnet.
Wenn die an die elektrostatischen Beschichtungsanlagen angelegte Spannung erhöht wird, kommt es an der Spitze der sich entladenden Elektrode zu einer Koronaentladung. Die Koronaentladung ionisiert den Sauerstoff in der Luft und erzeugt große Mengen von Sauerstoffanionen (Ozon). Diese Sauerstoffanionen lagern sich an die Farbpartikel an, wodurch sie negativ geladen werden.
Die negativ geladenen Teilchen werden entlang des von den Sauerstoffanionen gebildeten Ionenstroms zum Ziel transportiert. Am Ziel angekommen, haften die Farbpartikel durch elektrostatische Wechselwirkung an der positiv geladenen Zieloberfläche. Dies ist die Funktionsweise der Lackierung mit elektrostatischen Beschichtungsanlagen.
Die Haftfähigkeit der Farbpartikel bei elektrostatischen Beschichtungsanlagen hängt von der Konzentration des Ionenstroms ab. Dies hat zur Folge, dass konvexe Bereiche, in denen eine große Strommenge konzentriert ist, unterschiedlich lackierbar sind, während konkave Bereiche mit einer geringen Strommenge schwieriger zu lackieren sind.
Nachteile elektrostatischer Beschichtungsanlagen
Ein großer Vorteil der elektrostatischen Beschichtung besteht darin, dass sie sowohl in großen als auch in kleinen Mengen effizient einen Beschichtungsfilm bilden kann. Auf der anderen Seite kann die Verwendung von statischer Elektrizität und Pulver ein Nachteil sein.
Ungleichmäßige Beschichtung und eigentümliche Fehler
Bei der elektrostatischen Beschichtung handelt es sich um ein Beschichtungsverfahren, das mit elektrostatischer Spannung arbeitet. Wenn die Form des zu beschichtenden Objekts nicht gleichmäßig ist, ist auch das elektrische Feld nicht gleichmäßig, was zu Unebenheiten führt. Da das elektrische Feld dazu neigt, sich auf konvexe Bereiche zu konzentrieren, konzentriert sich die Farbe dort und macht die Beschichtung dicker als auf anderen Teilen des Objekts.
Staub und Schmutz in der Atmosphäre werden ebenfalls von der statischen Elektrizität angezogen und können sich im Lack festsetzen, was zu Lackfehlern führt, die als Staub- und Schmutzflecken bekannt sind. Ein weiterer Defekt, ist eine wellige Oberfläche auf der lackierten Fläche über einen großen Bereich und wird durch umgekehrte Ionisierung verursacht, die auftritt, wenn die Spannung zu hoch ist.
Schwierigkeiten mit dünnen Schichtdicken
Elektrostatische Beschichtungsanlagen können keine dünnen Schichtdicken erzeugen, da das Pulver direkt als Beschichtungsmaterial aufgetragen wird. Die Mindestschichtdicke beträgt 30 µm, und Versuche, den Beschichtungsfilm dünner zu machen, führen zu Defekten wie z. B. Unebenheiten, so dass auf die Beschichtung mit Flüssiglacken wie z. B. organischen Lösemittellacken ausgewichen werden muss.
Schwierige Anwendung in kleinen Mengen und bei einer großen Vielfalt von Produkten
Die elektrostatische Beschichtung ist ein langwieriger und komplexer Prozess, der mit der Reinigung vor der Beschichtung beginnt, gefolgt von der Anhaftung der Farbe und dem Einbrennen und Trocknen bei hohen Temperaturen.
Spezialisierte Beschichtungsgeräte und Sicherheitsmaßnahmen erforderlich
Die Verwendung von Hochspannungsstrom und Pulver erfordert spezielle Beschichtungsanlagen mit Sicherheitsmaßnahmen gegen Stromschlag und Feuer, was zu hohen Anfangsinvestitionen führt. Ein weiterer Nachteil ist, dass neben den Beschichtungsgeräten auch Trockenöfen und andere Geräte zur Fixierung des Beschichtungsfilms und für den Vorprozess zur Entfernung von Öl und Rost erforderlich sind, so dass der gesamte Prozess zusätzliche Geräte und Arbeitskosten erfordert.
Verwaltung des Farbpulvers
Da die verwendete Farbe in Pulverform vorliegt, sind Sicherheitsmaßnahmen gegen Staubexplosionen nicht nur bei der Verwendung, sondern auch bei der Lagerung wichtig. Pulver haben außerdem eine große Oberfläche und sind leicht oxidierbar oder anderweitig verunreinigt, was zu Defekten führen kann, so dass bei längerer Lagerung eine saubere Umgebung erforderlich ist.
Unterschiede zwischen elektrostatischer und galvanischer Beschichtung
Der Hauptunterschied zwischen elektrostatischer Beschichtung und Elektrotauchlackierung besteht darin, dass bei der elektrostatischen Beschichtung die Farbe mit Hilfe elektrolytischer Kräfte durch Sprühen aufgetragen wird, während bei der Elektrotauchlackierung ein Film aufgetragen wird, indem das zu beschichtende Objekt in ein Bad mit der Farbe getaucht und von einem elektrischen Strom durchflossen wird. Die Elektrotauchlackierung zeichnet sich durch die hohe Gleichmäßigkeit aus, die durch das Eintauchen in flüssige Farbe erreicht wird.