Mit Nanokeramik vorbehandeln

Am Hauptsitz in Remscheid werden in der Lackiererei täglich rund 6000 m² Stahlblech für Abdeckungen und Türen gepulvert. „Wir haben beschlossen, die Vorbehandlung hier im Werk Remscheid zu optimieren, und uns über innovative Technologien informiert“, berichtet Peter Neise, Groupleader Press- & Paintshop der Vaillant GmbH. Großes Interesse weckte das ­nanokeramische Verfahren. „Wir haben uns intensiv mit der Technologie beschäftigt und entschieden, die 6-zonige Eisenphosphatierung gegen  die 4-zonige nanokeramische Konversionsschicht auszutauschen“, fügt Teamleader Presserei & Pulverlackierung Antonio Antunes hinzu. Die 0,8 mm starken Schwarzbleche, die unter anderem als Abdeckungen und Türen für Heizungen, Durchlauferhitzer oder Wärmerückgewinnungsgeräte dienen, werden in der Presserei gestanzt, geformt und im Kanban-Lager zwischen­gelagert. „Wir pulvern bis zu zwei Tage im Voraus für die Montage“, erklärt Antunes den Produktionsablauf. Die Werkstücke gelangen nach der Aufgabe in den 540 m langen Hängeförderer (Geschwindigkeit: 4 m/min) zunächst zur Sprühvorbehandlung. Hier werden sie alkalisch gereinigt, mit Wasser gespült, nanokeramisch behandelt und mit VE-Wasser gespült. Wenn die Werkstücke die Vorbehandlungsanlage verlassen, hat sich ihr Aussehen verändert: Die ursprünglich stahlgraue

Die Pulverkabine ist mit 18 Pistolen und einer Filterabsaugung mit Druckstoßreinigung im Boden ausgestattet. Quelle: Redaktion

Oberfläche ist goldfarben. „Das ist die nanokeramische Schicht“, erklärt Dr. Peter Dolscheid, D.O.K Chemie. „Durch ein leichtes Anbeizen des Stahls verschiebt sich der pH-Wert und es findet eine Abscheidung von Keramik auf der Stahloberfläche statt. Es handelt sich dabei um eine Schichtdicke im Nanobereich.“ Nach der Vorbehandlung durchlaufen die Werkstücke den gasbeheizten Haftwassertrockner (160°C, Umluft) und die anschließende Abkühlzone. Dann erfolgt das vollautomatische Pulvern. „Das manuelle Vorpulvern konnten wir abschaffen, weil wir eine Methode entwickelt haben, mit der auch die schlecht zugänglichen Ecken über den elektrostatischen Umgriff beschichtet werden“, erzählt Antunes. Die Kabine ist mit 2 x 9 Pistolen und einer Filterabsaugung mit Druckstoßreinigung im Boden ausgestattet. Der Overspray wird gesiebt, mit Frischpulver gemischt und wieder dem Beschichtungsprozess zugeführt. Das Mischungsverhältnis beträgt 60% : 40% (Frischpulver : Kreislaufpulver), der Pulververlust liegt unter 1%.

Kontinuierliche Optimierung

Nach dem Beschichten werden die Werkstücke durch den bis zu 190 °C heißen 3-Zonen-Ofen gefördert, in dem das Pulver angeliert, einbrennt und aushärtet. 10 min dauert der Durchlauf, dann werden die Werkstücke auf 30°C abgekühlt, abgenommen und bis zur Anforderung durch die Montage im Kanban-Lager gelagert. Mit der Umstellung auf die nanokeramische Vorbehandlung von D.O.K Chemie hat die Vaillant GmbH eine Wasseraufbereitungsanlage installiert und das Lacksystem gewechselt. Gleichzeit hat die Lackiererei die Vorbehandlung kontinuierlich optimiert und an den eigenen Prozess angepasst.

Energiekosten und Wasserverbrauch senken

Welche Erfahrungen hat das Unternehmen seit der Umstellung gesammelt? Peter Neise: „Die Kosten für die Vorbehandlungschemie sind um 30%, die Energiekosten um fast 50% gesunken. Die Entsorgung des Phospatschlamms entfällt komplett, der Wasserverbrauch ist erheblich gesunken.“ Antonio Antunes ergänzt: „Die Dicke der Lackschicht haben wir von 70 – 90 µm auf 50 – 60 µm reduziert und den Korrosionsschutz verbessert. Im Salzsprühtest nach DIN ISO 9227 haben wir nach 240 h eine Unterwanderung zwischen 4 und 10 mm gemessen. Jetzt liegen wir nach 720 h bei einer Unterwanderung von < 1 mm und erreichen diese Werte sogar bei über 1000 h."

Vaillant GmbH, Remscheid, Peter Neise, Tel. +49 2191 18-2378, peter.neise@vaillant.de, www.vaillant.de; D.O.K Chemie, Kierspe, Dr. Peter Dolscheid, Tel. +49 2359 299050, peter-dolscheid@dok-chemie.de, www.dok-chemie.de