Verfahren der Pulverbeschichtung

Pulverbeschichtung Applikationstechnik im Überblick

Vieles spricht für die Pulverbeschichtuns als sowohl dekorative als auch funktionale Art der Oberflächenveredlung. Pulverbeschichtung ist nicht nur ein umweltverträglich Beschichtungsverfahren, da 100 % lösungsmittelfrei, pulverbeschichtete Oberflächen sind zudem chemikalienbeständig, robust und in diversen Farbtönen und Effekten machbar. Divers sind auch die Verfahren der Pulverbeschichtung – von Tribo über Corona bis zum Wirbelsintern.

In diesem Artikel erhalten Sie Einblick in diese drei wichtigsten Applikationsmethoden der Pulverlackierung Tribo, Corona und Wirbelsintern sowie deren Vorteile und Nachteile.

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Pulverbeschichtung Sprühapplikation – Elektrostatik macht’s möglich

Die meistverbreitete Applikationsmethode der Pulverbeschichtung ist die Sprühapplikation mit der Sprühpistole. Gleichnamig geladene Pulverteilchen erzeugen mit Hilfe von Luft ein gleichmäßiges fluidisiertes Luft-Pulver-Gemisch in der Pistole. Daraufhin werden die geladenen Pulverpartikel zerstäubt und vom geerdeten Werkstück mit gegenteiliger Ladung angezogen, sodass die Pulverlackpartikel sich entlang der Feldlinien zum Werkstück bewegen und darauf landen.

Die beiden Pulveristolentypen Tribo und Corona unterscheiden sich in der Art, wie sie das Pulver in der Pistole aufladen – nämlich durch Reibung (Tribo) respektive Hochspannung (Corona). Sowohl auf Tribo als auch auf Corona Applikation folgt die Aushärtung der Pulverschicht durch Einbrennen im Ofen. Der Pulverlack verläuft bei 150 bis 200 °C zu einem geschlossenen Film.

Pulverbeschichtung durch Sprühapplikation erfährt heutzutage einen hohen Automatisierungsgrad, wird für Felgen und dergleichen auch manuell angewendet. Pulverbeschichtung hat sich heute branchenübergreifend durchgesetzt: Vom Automobilsektor, über Architektur, Möbelindustrie und industrielle Anwendungen aller Art.

Corona Verfahren Pulverbeschichtung – Pulverladung durch Hochspannung

Mit Aufkommen von Epoxidharz in den 60ern und Polyester, Polyurethan und Acrylat Ende der 70er entstand in Deutschland die Pulverlackierung mit duroplastischen Pulverlacken, die neben funktional auch optisch bestens brauchbar waren. Zudem nimmt zur gleichen Zeit die elektrostatische Pulverbeschichtung mittels Sprühpistole Eintritt, die man Corona nennt – bis dato war Wirbelsintern das Maß der Dinge. Im Gegensatz zum Wirbelsintern kann man mit elektrostatischer Pulverlackierung kalte Werkstücke bepulvern und anschließend im Ofen aushärten lassen.

Das Corona Verfahren zur Pulverbeschichtung

Eine im Körper des Sprühorgans integrierte Hochspannungskasdkade lädt eine Elektrode und vor dem Austritt aus der Sprühpistole das Pulver auf und erzeugt ein elektrisches Feld. Der Corona Spannungsgenerator ist regelbar und erzeugt bei dieser sogenannten Ionisationsaufladung eine Spannung um 100 kV. Durch den Ladungsunterschied zwischen ionisierten Pulverteilchen und geerdetem, leitfähigem Objekt wird also ein elektrisches Feld beziehungsweise Ionenfeld erzeugt (zwischen der Sprühpistole und dem geerdeten Werkstück). Die Pulverpartikel bewegen sich entlang der Feldlinien dieses elektrischen Feldes.

Das ist typisch Corona:

• Polarität: Negativ
• Düse: Flachstrahl

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Tribo Verfahren Pulverbeschichtung – Pulveraufladung durch Reibung

Um 1972 hat sich neben der Corona-Aufladung die Tribo Pulverbeschichtung durch triboelektrische Aufladung etabliert. Heutzutage ist Corona die etwas stärker vertretene Methode der Pulverbeschichtung durch Sprühapplikation in Deutschland. Für das Tribo Verfahren braucht es nämlich spezielle Pulverlacke – solche, die elektronenabgabefreudige Molekülgruppen enthalten. Trotzdem hat Tribo einige Vorteile gegenüber Corona (siehe unten).

Tribo Verfahren Pulverbeschichtung

Statt die Pulverteilchen wie bei Corona mit Hochspannung aufzuladen, erzeugt dies bei der tribostatischen Aufladung – daher der Name Tribo Verfahren Pulverbeschichtung – Reibung. Tribo Pisolen sind hierzu mit einem langen Rohr ausgestattet, welches aus PTFE mit Antihaft-Wirkung besteht. Durch die Reibung des fluidisierten Pulvers entlang der Rohrinnenwand werden die Pulverteilchen positiv aufgeladen. Die Geschwindigkeit der Pulverpartikel sowie das Volumen in der Tribolanze beeinflusst diese Aufladung. Wie bei Corona auch, entsteht nun ein Ladungsunterschied zwischen Werkstück und Pulver. Das aufgebaute elektrische Feld ist etwas schwächer als bei der Corona Aufladung, was sich durch eine langsamere Pulverwolke auszeichnet.

Typisch Tribo ist:

• Polarität: Positiv
• Düse: Prallteller

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Pulverapplikation durch Wirbelbett

Wirbelsintern als Verfahren zur Pulverbeschichtung findet in den 1950er Jahren ihren Ursprung in Deutschland. Das Wirbelsintern läutet das Prinzip Pulverbeschichtung quasi überhaupt erst ein. Wirbelsintern dient in dieser Zeit hauptsächlich zur Beschichtung mit thermoplastischem Pulver (Polyamid, Polyethylen) zur elektrischen Isolation sowie als Rohrbeschichtung im industriellen Kontext. Schichtdicken sind beim Wirbelsintern mit 200 bis 300 μm vergleichsweise hoch. Auch heute ist Wirbelsintern dank des hohen Schichtaufbaus, etwa für Drahtgeflechte, Körbe, Isolierung von Bewehrungsstahl, Rohren und den Offshore-Bereich, das Pulverbeschichtungsverfahren der Wahl.

Das typische Wirbelsintern sieht folgendermaßen aus:

Das Werkstück aus Metall wird vorgewärmt, woraufhin es für einige Sekunden in eine Wirbelschicht aus Pulverlack eingetaucht wird. Die Wirbelschicht besteht aus einer Art aufgelockerten Pulverwolke. Hierdurch sintert das Pulver an/auf und schmilzt auf und beginnt zu vernetzen, gegebenenfalls wird die Beschichtung anschließend im Ofen nachgesintert und härtet zu einer harten Kunststoffschicht aus.

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Wirbelsintern, Tribo und Corona Pulverbeschichtung: Vorteile und Nachteile

Jede Anwendung der Pulverbeschichtung erfordert eines der aufgeführten Pulverbeschichtung Verfahren. Welches das im Detail ist, hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Verallgemeinernd kann man aber Vorteile und Nachteile der Corona, Tribo und des Wirbelsinterns zur Pulverbeschichtung festhalten. Die folgende Übersicht verdeutlich die Vorteile und Nachteile der Pulverbeschichtung Verfahren.