Energieeinsparende Lackierkabinen durch virtuelle Absicherung

Luftströmung in der Lackierkabine und Bewegung der<br>Tröpfchen wird berechnet, um die Luftführung in Umluft betreiben zu können.<br>(Quelle: Fraunhofer IPA)<br>

Beim Spritzlackieren entsteht immer ein gewisser Lacknebel (Overspray), der nicht das Objekt trifft und bislang mit aufwändiger Anlagentechnik entfernt werden muss. Die dazu benötigte Luftströmung in der Lackierkabine wird beheizt und befeuchtet.

Die eingesetzten Energiemengen sollen jetzt durch bedeutend effizientere Umluftanlagen unter Wiederverwendung der Abluft deutlich reduziert werden. Für die bisher empirisch aufgebauten Lackiertechnikverfahren kommen nun numerische Verfahrenssimulationen zur Anwendung. Wissenschaftler vom Fraunhofer IPA in Stuttgart simulieren Lackierkabinen, um Lackiertechniken zu entwickeln und abzusichern.

Dabei wird die komplexe Bewegung der Lacktröpfchen in dem turbulenten Luftströmungsfeld unter Berücksichtigung der Gravitations- und elektrischen Kräfte bei der Spritzlackierung berechnet. Außerdem wird das Lösemittel, das die Lacktröpfchen abdunsten, in die mathematische Beschreibung einbezogen. In diesem Verfahren werden alle Vorgänge im Lackierprozess genauestens beschrieben, sodass erstmals ein exaktes Verständnis des Lackierens erreicht wird, wie es nur durch numerische Simulation auf Basis der elementaren Naturphänomene möglich wird.

Enthalten in der Berechnung ist die Luftversorgung der Kabine, die Luftströmung in der Kabine, der statistische Flug der Lacktropfen, die Abdunstung und die Verbreitung der Lösemittel in der Lackierkabine. So werden die Anlagen und der Lackiervorgang systematisch optimiert und neue Methoden zur Entfernung des Oversprays entwickelt. Ein großer Anlagenbauer hat nach der Simulation der Anlagen durch das Fraunhofer IPA diese energieeffiziente Umlufttechnik in Werken der Automobilindustrie umgesetzt.

»Jetzt haben wir einen neuen Meilenstein der Energieeffizienz in der Lackierung erreicht«, so Dr. Michael Hilt, Leiter der Abteilung Beschichtungs- und Lackiersysteme am Fraunhofer IPA. Auf diese Weise wurde eine Vorgehensweise an realen Anlagenplanungen mit umfassend neuen Perspektiven etabliert: »Die numerische Simulation hilft, die Technik zu verstehen, die Planungen abzusichern und schnell umzusetzen sowie neue Ideen zu entwickeln, um Prozesse effizienter zu gestalten«, fasst Dr. Oliver Tiedje zusammen, der die Gruppe Nassapplikations- und Simulationstechnik am Fraunhofer IPA leitet.

Weitere Ansprechpartner

Dr. Oliver Tiedje
| Telefon +49 711 970-1773x
| oliver.tiedje@ipa.fraunhofer.de
| Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Das Fraunhofer-Institut für Produktions tech nik und Automatisierung IPA wurde 1959 gegründet und 1971 in die Fraunhofer-Gesellschaft aufgenommen. Es ist eines der größten Einzelinstitute innerhalb dieser Forschungs ge sellschaft und beschäftigt rund 280 Wissen schaftlerinnen und Wissenschaftler. Das Jahresbudget beträgt rund 44 Mio Euro, davon stammen 19,4 Mio Euro aus Industrie projekten. Das Fraunhofer IPA ist in 14 Fachabteilun gen gegliedert und in den Arbeitsgebieten Pro duktionsorganisation, Oberflächen technolo gie, Automatisierung und Prozesstechnologie tätig. Schwerpunkte unserer Forschung und Ent wicklung sind organisatorische und technologische Aufgabenstellungen aus dem Produktionsbereich der Zukunftsbranchen Automotive, Maschinen- und Anlagenbau, Elektronik und Mikrosystemtechnik, Energiewirtschaft sowie Medizin- und Biotechnik. Die FuE-Projekte zielen darauf ab, Automatisierungs- und Rationalisierungs reserven in den Unternehmen aufzuzeigen und auszuschöpfen, um mit verbesserten, kostengünstigeren und um weltfreundlicheren Produk tionsabläufen und Produkten die Wett bewerbsfähigkeit und die Arbeitsplätze in den Unternehmen zu erhalten oder zu verbessern.

Media Contact

Fraunhofer Mediendienst

Weitere Informationen:

http://www.ipa.fraunhofer.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie

Dieses Fachgebiet umfasst wissenschaftliche Verfahren zur Änderung von Stoffeigenschaften (Zerkleinern, Kühlen, etc.), Stoffzusammensetzungen (Filtration, Destillation, etc.) und Stoffarten (Oxidation, Hydrierung, etc.).

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Trenntechnologie, Lasertechnologie, Messtechnik, Robotertechnik, Prüftechnik, Beschichtungsverfahren und Analyseverfahren.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Wie Zellen die Kurve kriegen

Die Krümmung einer Oberfläche bestimmt das Bewegungsverhalten von Zellen. Sie bewegen sich bevorzugt entlang von Tälern oder Rillen, während sie Erhebungen meiden. Mit diesen Erkenntnissen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für…

Herzinsuffizienz: Zwei Jahre mit Herzpflaster

Patient berichtet über Erfahrungen. Weltweit einzigartig: Patient*innen mit Herzschwäche wurde im Rahmen einer Studie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) im Labor gezüchtetes Herzgewebe implantiert. Das sogenannte…

Forschende charakterisieren Brustkrebs-Zelllinien

Ergebnisse ermöglichen die Erforschung besserer Brustkrebs-Therapiemöglichkeiten. Zelllinien sind ein wichtiges in vitro Model in der Brustkrebsforschung. Ein Team um Biochemikerin Dr. Sonja Eberth und Bioinformatikerin Dr. Claudia Pommerenke vom Leibniz-Institut…

Partner & Förderer