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PULVERBESCHICHTEN
Pulverbeschichtung von MDF -Ein Blick über den großen Teich
•
Pulverbeschichtete Schreibtischplalle - kein Top-Finish, aber eine guteOberfläche, mit ausgezeichneter mechanischer und chemischer Resistenz
In Kanada und den USA laufen bereits über 20 Anlagen fürdiePulverbeschichtung von MDF. Dabei kommen auch thermisch härtendePulverlacke zum Einsatz. Wir haben uns informiert, wiederProzessfunktioniert und welche Praxiserfahrungen bisher vorliegen.
Wichtiges ZusammenspielPlatte, Prozess und Pulver
härtende Pulverlacke sind dagegen in
Schichtdicken bis zu 250 pm möglich
und auch praxisgerechter in der An
wendung, so die Argumentation bei
Morton. Ein weiteres Plus für ther
misch härtende Pulverlacke ist das
große Spektrum von glänzend bis sei
denmatt.
Nach Angaben von Morton ist das
Interesse an UV-Pulverlacken in den
USA und Kanada gering. 14 Anlagen
laufen inzwischen mit Lamineer,
einem für die MDF-Industrie ent
wickelten Pulverlacksystem. Davon
arbeiten zwölf mit thermisch härten
den Pulvern und nur zwei mit UV-Pul
verlacken.
Nach den positiven Erfahrungen in
den USA und in Kanada will Morton
nun diese Technologie weltweit vermarkten. In Deutschland erfolgt die
Vermarktung über die Grimm Pulver
lack GmbH. Zielgruppe sind MDF
Möbel- und -systemehersteller. die im
mittleren und unteren Preissegment
anbieten.•In diesem Segment sehen
wir klare Vorteile für die Pulverbe
schichtung ", sagt Heike Grimm
Bareiß. Geschäftsführerin der Grimm
Pulverlack GmbH.•Ein Top-Finish ist
dagegen heute mit einem I-Schicht
system nicht möglich. "
Im Vergleich zur Metallbeschich
tung steckt die Pulverbeschichtung
von MDF gerade erst einmal in den
Kinderschuhen. Umso wichtiger ist ein
optimales Zusammenspiel zwischen
MDF-Platte, Prozess-Know-how und
Beschichtungspulver.
Längst nicht jede MDF-Platte ist
für die Beschichtung geeignet. Abzu
stimmen ist zum Beispiel ist die Wahl
der Rohstoffe sowie die Dichte und der
Aufbau der Platten. Um Empfehlun
gen geben zu können, welche MDF-
beschichtung größere Gestaltungsfrei
heit gewährt. Vor allem aber verfügt
man jenseits des großes Teichs über
bis zu zweijährige Praxiserfahrungen.
Mittlerweile laufen dort mehr als 20
Anlagen.
Anders als in Europa, wo bislang
eindeutig UV-basiserende Pulverlack
systeme und -prozesse favorisiert wer
den, setzt der US-Pulverlackhersteller
Morton Powder Coatings auf die
MDF-Beschichtung mit thermisch
härtenden Pulvern. Aus Sicht von Mor
ton hat die thermische Härtung
gegenüber der Strahlenhärtung ent
scheidende Vorteile: Zum einen ist diekonventionelle Pulverlackaushärtungauf kompliziert geformten Teilen
wesentlich einfacher, und zweitens
umgeht man die Probleme mit pig
mentierten UV-Pulverlacksystemen,
deren Schichtdicken auf 75 bis maxi
mal 80 um begrenzt sind. Thermisch
Mehrals20 Anlagen
In den USA und in Kanada hat die
MDF-Industrie die Vorteile der Pul
verbeschichtung längst erkannt, die
gegenüber der gängigen Melaminharz-
Um das Thema Pulverbeschich
tung von MDF ist es ruhig
geworden in letzter Zeit. Da verwun
dert es kaum, wenn, wie zuletzt auf der
Pulvertagung von JOT im Februar
2002 die Frage aufkommt, ob das The
ma überhaupt noch aktuell sei. Doch
die Ruhe trügt. Mit Hochdruck arbei
ten Anwender, Pulverlack und Anla
genhersteller weltweit an Konzepten
und konkreten Projekten für MDF
Beschichtungslinien. In zwei bis drei
Jahren, so ein Branchenkenner, wer
den 10 bis 20 MDF-Pulverbeschich
tungsanlagen in Europa laufen.
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PULVERBESCHICHTEN
Platten für die Beschichtung verwen
det werden können, prüft Morton
daher zur Zeit die Materialien von ver
schiedenen MDF-Herstellern. Beson
deres Augenmerk gilt der Feuchtigkeit
des MDF-Materials. Sowohl zu niedri
ge als auch zu hohe Feuchtigkeitswer
te wirken sich bei der Beschichtung
negativ aus. Daher sollte das MDF
Material idealerweise zwei Tage in kli
matisiert gelagert werden.
Die Stärke der MDF-Platten sollte
zwischen 15 mm und 50 mm liegen.
Bei der Bearbeitung der Platten muss
auf die Verwendung einwandfreier
Werkzeuge geachtet werden. Stumpfe
Sägen erhöhen im weiteren Ablauf das
Risiko für eine schlechte Beschich
tungsqualität. •Generell", so Heike
Crtrnrn-Baretß, .müssen wir uns von
dem Gedanken frei machen, mit dem
Beschichtungspulver kaschieren zu
können."
Die Qualität der Beschichtung steht
und fällt mit der Vorbereitung der
MDF-Oberfläche, sprich dem Schlei
fen. Gefordert ist eine einwandfreie
Oberfläche. Der letzte Schliff sollte
mit einer 360er Körnung erfolgen.
Beim Aufhängen für die Pulverbe
schichtung werden die Platten durch
Abblasen von anhaftendem Schleif
staub befreit. Aufgrund der Staubent
wicklung beim Schleifen empfiehlt
sich generell eine räumliche Trennung
von mechanischer Vorbehandlung und
Beschichtung.
Der erste Prozessschritt im Be
schichtungsablauf ist das Vorwärmen
des MDF-Materials. Ideal ist am Ende
des Ofens eine Objekttemperatur von
etwa ISO °C und eine Restfeuchte von
6 bis 9 %. Um den durch das Vorwär
men erreichten Ansinterungseffekt
optimal zu nutzen, sollte die Beschich
tung unmittelbar folgen. Mehr als zwei
Minuten sollten nicht vergehen, und
die Objekttemperatur sollte nicht
unter 110°C absinken.
Die Pulverbeschichtung erfolgt im
Einschichtaufbau. Um einen langsa
men und gleichmäßigen Schichtaufbau
zu erreichen, empfiehlt sich eine hori
zontale Pistolenanordnung. Als Be
schichtungspulver kommen häufig
Epoxysysteme zum Einsatz, die che
misch wie mechanisch sehr belastbar
sind. Das Einbrennen der Pulverlacke
erfolgt im Konvektionsofen, wobei
Objekttemperaturen von etwa ISO°C
über 2 bis 5 Minuten gehalten werden
müssen.
PraxisbeispieleausderNähe betrachtet
Der beschriebene Prozessablauf hat
sich bei zahlreichen Serienanwendun
gen bewährt, von denen einige nach
stehend geschildert werden.
Praxisbeispiel 1:Riverstone Technologies
In den USA und in Kanada haben
sich einige Lohnbeschichter in eigens
dafür gebauten Betriebsstätten auf die
MDF- Beschichtung speztalisiert. Teil-
Beschichten ohne sichtbare Fugen
und Konten - die Pulverbeschichtung eröffnet neue Gestollungsfrei
heiten bei der Produktenlwicklung
weise wird dort auch die eigentliche
Holzbearbeitung vorgenommen, so
dass die Betriebe in den kompletten
Fertigungsprozess involviert sind. In
diesem Fall werden fertige Teile an
den Abnehmer geliefert, eventuell
werden auch Montagearbeiten über
nommen.
Ein Beispiel hierfür ist Riverstone
Technologies. Das Unternehmen eröff
nete im Januar 2001 eine neu gebaute
und ausgerüstete Fertigungsstätte.
Es fertigt vor allem MDF-Möbelteile
für Büromöbel-Hersteller, die mit
Lamineer Pulverlacken beschichtet
werden.
In früheren Planungen gingen die
beiden Inhaber davon aus, zunächst
kleinere Kunden und Projekte bedie
nen zu können; tatsächlich waren dann
von Anfang an Großkunden wie zum
Beispiel Hon, Haworth, Trendway und
Steelcase mit von der Partie, die auch
heute noch die Hauptabnehmer sind.
Die Gründe dafür liegen unter ande
rem in der fast völligen Gestaltungs
freiheit bei freigeformten Teilen, die
sich mit Pulverlack ohne sichtbare
Kanten und Fugen beschichten lassen.
Dies ist insbesondere für die aktuellen
freistehenden Möbelkonzepte der
Büromöbelhersteller ein wichtiges Kri
terium.
Durch die Applikatkion nur einer
Pulverschicht und den Wegfall von
ZWischenschliffen wird die Anzahl der
im Umlauf befindlichen Teile deutlich
reduziert, womit auch das Risiko von
Beschädigungen sinkt. Ein weiterer
Vorteil ist die kurze Durchlaufzeit, die
völlig neue Möglichkeiten bei der
Bearbeitung von kurzfristigen und eili
gen Aufträgen eröffnet. Die hohe
Automation, die Riverstone Technolo
gies bei der Planung und Realisation
seiner Fertigung erreicht hat, ermög
licht es, um 6 Uhr morgens eintreffen
de Aufträge am Nachmittag des selben
Tages zur Auslieferung bereit zu stel
len. Heute können bis zu 2500 Teile
pro Tag beschichtet werden.
Praxisbeispiel 2: Commercial WoocIEin anderes Beispiel ist die Firma
Commercial Wood Products in Adelanto, California. Dort werden mit 320
Mitarbeitern Küchen- und Badezim-
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PULVERBESCHICHTEN
Mit der Einführung der Pulverbeschichtung konnte der US-amerikanische Her
steller von Küchen- und Badezimmerschränken, Commercial Wood, die Aus
schussquote deutlich verringern
merschränke hergestellt. Im Zuge
einer Erweiterungsinvestitton stellte
sich die Frage, ob die Türen für die
Schränke auch in Zukunft mit Vinyl
beschichten werden sollten oder mit
Pulver. Die Vinylbeschichtung war ein
vertrautes Verfahren, bei dem man
wenig Probleme gesehen hätte, sowohl
bei der Planung, wie auch später in der
Praxis.
Allerdings gab es auch klar Vorteile,
die für die Pulverbeschichtung spra
chen. Zum Beispiel eine höhere Resis
tenz gegenüber lösemittelbasierten
Reinigern, die perfekte Haftung und
natürlich die sehr viel höhere gestalte
rische Freiheit in Bezug auf die Teile
geometrie. So war es zum Beispiel mit
Vinyl nicht möglich, Türen mit einer
Cnffleistc. also ohne Knöpfe, zu ferti
gen, da das Vinyl bei der Verarbeitung
Falten wirft.
Zu Beginn der Gespräche mit ver
schiedenen Pulverlackherstellern äu
ßerte Commercial Wood große Beden
ken hinsichtlich der für Pulverlacke
erforderlichen Einbrenntemperatur
sowie der Gefahr von Ausgasungen.
Diese Sorgen konnten vollkommen
ausgeräumt werden. Die von Morton
1998 auf den Markt gebrachten
Lamineer-Pulverlacke sind speziell für
diesen Anwendungsbereich konzi
piert. Sie werden bei etwa 150°C aus
gehärtet und haften hervorragend auf
MDF-Untergründen ohne Blasen zu
bilden. Der Beweis dafür wurde in
einer Versuchsanlage erbracht, die da
bei erzielten Ergebnisse überzeugten
das Unternehmen. Im September 1999
wurde die Pulverbeschichtungs-Anla
ge bei Commercial Wood Products
installiert. Die Frage der Rentabilität
dieser Investition war angesichts von
60000 Türen, die jeden Monat bei
Commercial Wood hergestellt werden,
schnell beantwortet.
Die MDF-Teile werden nach dem
Zuschnitt automatisch geschliffen. An
schließend werden sie in einen ande
ren Teil der Produktion gebracht, um
Einschlüsse von Schleifstaub zu ver
meiden. Nach der Aufgabe an einenKettenförderer erfolgt das Vorwärmen(10 Minuten), um eine gleichmäßige
Kerntemperatur sicherzustellen - die
Außentemperatur bei Commercial
Wood Products schwankt zwischen17°C morgens und 40 °C am Nachmit
tag. Der Pulverlack wird klassisch mit
elektrostatischen Pistolen aufgebracht,
der Overspray wird zurückgewonnen.
Im Anschluss an die Beschichtung fah
ren die Teile für etwa 10 Minuten
durch den Einbrennofen. Nach demVerlassen des Ofens kühlen sie etwa 10
Minuten ab, anschließend werden sie
sofort fertig montiert und verpackt.
Ausschussquotemit Pulver verringert
Mit Einführung der Pulverbe
schichtung konnte Commercial Wood
die Ausschussquote verringern, da zum
einen bei einem noch nicht einge
brannten, beschichteten MDF-Teile
der fehlerhafte Pulverfilm einfach wie
der abgeblasen werden kann, und zum
anderen fehlerhafte, fertig beschichtete Teile einfach noch einmal überbc
schichtet werden können. Im Gegen
satz dazu ist eine fehlerhaft beschich
tete Vinyltüre nicht mehr zu retten.
Die Erfahrungen mit dem neuen
Verfahren sind durchwegs gut, aller
dings möchte Commercial Wood Pro
ducts demnächst eine Klimatisierung
der Beschichtung installieren, um
unabhängig von den jeweils herrschen
den Wetterbedingungen eine höhere
Prozesssicherheit zu erhalten. (Ke)
Kontakt : Heike Grimm-Bareiß,
Grimm Pulverlac Vertriebs GmbH;
Tel. 07171 /9801 -0;e-mail : [email protected]
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