Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektrostatisch um die Ecke sprühen

28.06.2001


Bei kleinen, komplizierten Teilen wird die elektrostatische Lackierung häufig nicht eingesetzt, weil die Lenkluft zu viel Overspray verursacht. Aufgabe der Lenkluft ist es, den Sprühstrahl zu formen. Ein neues Verfahren formt den Sprühstrahl elektrostatisch: Mit wenig oder gar keiner Lenkluft dirigiert das Spannungsfeld das Lackmaterial genau dorthin, wo es auch hin soll - auf das Werkstück. Und wenn es sein muss, sogar auf seine Rückseite.

Beim elektrostatischen Lackieren hat die Lenkluft die Aufgabe, den Sprühstrahl zu formen und an die Werkstückgeometrie anzupassen. Sie verursacht am zu lackierenden Teil jedoch auch Luftturbulenzen und -polster, die für einen Großteil des Lackoversprays verantwortlich sind. Einen neuen Ansatz verfolgen Ulrich Hoffmann und Ralph Hruschka vom Fraunhofer IPA. Sie reduzieren die Lenkluft oder verzichten häufig sogar ganz auf sie und formen den Sprühstrahl elektrostatisch. Das durch die Lenkluft verursachte Overspray spielt bei großflächigen Teilen wie Karosserien zwar nur eine untergeordnete Rolle. Bauteile aus Holz, Metall oder Kunststoff sind jedoch meist kleiner. Bei ihnen ist das Overspray der Hauptgrund dafür, dass die elektrostatische Lackierung hier kaum zum Zuge kommt. Dabei ist die Lacknutzung wesentlich höher und der Farbauftrag findet wesentlich gleichmäßiger statt als beispielsweise bei den Spritzverfahren.

»Um kleine Teile zu lackieren, muss der Sprühstrahl sehr eng sein. Nach der bisher üblichen Methode wird das über eine erhöhte Lenkluftmenge erreicht«, erklärt Ralph Hruschka. Die Folgen sind schlechte Lacknutzungsgrade und damit hohe Materialkosten sowie Qualitätseinbußen durch Schichtunregelmäßigkeiten und vagabundierende Lacknebel. »Wird der Sprühstrahl elektrostatisch geformt, lässt sich die störende Lenkluft erheblich reduzieren oder sogar ganz vermeiden«, ergänzt Ulrich Hoffmann. Nach seinem und Hruschkas Verfahren laden Drück- und/oder Steuerelektroden sowohl das Lackmaterial als auch die Luft um den Sprühstrahl herum elektrostatisch auf. Die Drückelektroden sind um den elektrostatischen Zerstäuber angeordnet und passen den Sprühstrahl an die Werkstückgeometrie an. Die Steuerelektroden sitzen statisch oder dynamisch zwischen dem Zerstäuber und dem Werkstück oder hinter dem Werkstück. Sie optimieren die gezielte Lackabscheidung entsprechend der Automatenbewegung, d.h. sie verhindern oder erzwingen eine Lackabscheidung an bestimmten Werkstückflächen - beispielsweise auf der Rückseite.

Da die Aufladungshöhen von Lack und Elektroden beim Lackieren getrennt regelbar sind, kann der Anwender den Sprühstrahl beliebig formen und steuern. So gelang es beispielsweise beim Lackieren von Fensterrahmen und Fernsehergehäusen, die Sprühstrahlbreite einer elektrostatischen Hochrotationsglocke auf die Breite der Rahmen zu begrenzen. In diesen Fällen waren das ca. acht bis zehn Zentimeter. Im Bereich der größeren Seitenflächen des Fernsehergehäuses wurde der Sprühstrahl während des Lackiervorgangs durch die Regelung der Aufladungshöhe entsprechend aufgefächert.

Das am Fraunhofer IPA entwickelte Verfahren verbessert die elektrostatische Lackierfähigkeit von kleinen und auch von nicht leitenden Bauteilen wie Holz oder Kunststoff. Es sorgt für eine gleichmäßige Lackschichtdicke auf dem Bauteil, senkt den Ausschuss, reduziert die Lackierzeit und verringert damit die Lackierkosten. Der höhere Lacknutzungsgrad trägt mit dazu bei. Er spart nicht nur Material, sondern führt auch zu weniger Lackkoagulatanfall und einer geringeren Anlagenverschmutzung. Die gezielte Anpassung des Sprühstrahls an die Werkstückgeometrie eröffnet am Lackierautomaten mehr Freiheitsgrade: Durch elektrostatische Effekte kann der Sprühstrahl gekrümmt werden. In einem gewissen Rahmen ist sogar eine Beschichtung »um die Ecke« möglich.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Hoffmann, Telefon: 0711/970-1753, Telefax: 0711/970-1712, E-Mail: ulh@ipa.fhg.de
Dipl.-Ing. (FH) Ralph Hruschka Telefon: 0711/970-1878, Telefax: 0711/970-1712, E-Mail: rah@ipa.fhg.de

Dipl.-Ing. Michaela Neuner | idw

Weitere Berichte zu: Lenkluft Overspray Sprühstrahl Werkstückgeometrie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Sprühtrocknung: Wirkstoffe passgenau verkapseln
01.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Smarte Sensoren steuern Industrieprozesse von morgen
31.08.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik