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 Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neues Laserstrahl-Schweißverfahren des Fraunhofer IWS erlangt die Zertifizierung der DNV GL
16.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten