Pulver in Pulver – Infrarot-Strahler halbieren die Härtungszeit

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Pfosten, Behälter oder Gehäuseteile aus Metall werden durch eine Grundierung vor Korrosion geschützt und mit einem Decklack weiter veredelt. Die vollständige Härtung der beiden Lacke erfordert jedoch einigen Aufwand – und bislang viel Zeit. Infrarot-Öfen von Heraeus Noblelight tragen entscheidend dazu bei, dass Metallbeschichtungen in der Hälfte der Zeit gehärtet werden können.

Heraeus Noblelight präsentiert auf der Messe PaintExpo im April in Karlsruhe anwendungsoptimierte Infrarot- und UV-Systeme für die effiziente Lackhärtung.

Bauteile aus Metall durchlaufen bei der konventionellen Pulverhärtung bisher meist einen mehrstufigen Beschichtungsprozess. Zuerst werden die Teile mit Grundierungspulver beschichtet, in einen Trockenofen befördert und gehärtet. Danach wird das Decklack-Pulver aufgebracht und die Teile fahren erneut in den Trockenofen, um auszuhärten. Dieses Verfahren ist zuverlässig und wird häufig genutzt, allerdings wollen sich viele Beschichter den zeitaufwendigen doppelten Umlauf durch den Trocknungsofen nicht mehr leisten.
Die Optimierung dieser zweifachen Pulverbeschichtung kann durch ein "Pulver-in-Pulver-Verfahren" erfolgen, dessen Herzstück ein Infrarot- Booster direkt nach der ersten Beschichtung ist.

Das Pulver-in-Pulver-Verfahren
Anders als bei der herkömmlichen Pulverbeschichtung wird hier das Grundierungspulver aufgebracht, direkt danach durch Infrarot-Wärme aufgeschmolzen und dann das Decklack-Pulver bereits aufgetragen, während die Grundierung noch im Gelzustand ist. Danach werden die Teile mit der Grundierung auf der Gel-Stufe und der Pulver-Deckschicht in den bestehenden Trocknungsofen befördert, wo sie dann vollständigen aushärten.
Dieses Verfahren erfordert also einen zusätzlichen Infrarot-Ofen, einen sogenannten Booster. Der bestehende Trocknungsofen kann weiter genutzt werden. Infrarot-Systeme übertragen große Mengen an Energie in kurzer Zeit, daher sind Infrarot-Booster in der Regel sehr kompakt gebaut und können ohne großen Aufwand in die bestehende Linie integriert werden.

Effizient vernetzt bei optimalem Energieeinsatz von UV bis IR
Pulver absorbiert Infrarot-Strahlung generell sehr gut, die Pulvermasse erwärmt sich daher rasch und wird erheblich schneller als im Umluftofen angeliert. Ohne Luftbewegung werden Staubeinschlüsse vermieden, das Pulver wird nicht verwirbelt oder verschleppt. Ein rasches Anschmelzen verbessert die Lackqualität und erhöht die Durchlaufgeschwindigkeit.
Einige Beschichtungen erfordern eine UV-Härtung. Bei einem UV-Härtungsprozess, der Polymerisation, werden Photoinitiatoren durch intensives UV-Licht aktiviert, um sich im Bruchteil von Sekunden zu vernetzen. Damit wird das Material schnell gehärtet, die Oberfläche ist trocken, abriebfest und lässt sich sofort weiterverarbeiten. Lacke und Beschichtungen bleiben dauerhaft kratzfest und schön, wenn sie optimal gehärtet werden. Wellenlängen, UV-Lichtintensität und -Dosis müssen auf die Photoinitiatoren der Lackformulierung beziehungsweise der Beschichtung abgestimmt sein.
Zunehmend gibt es Beschichtungsprozesse, die von einer Kombination von UV und Infrarot profitieren. Wärme verbessert die Mobilität der Moleküle und damit das Ergebnis der Härtungsreaktion. Durch Vorwärmen des Substrats mit Infrarot-Strahlung haftet und vernetzt UV-Lack besser. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Materialien vor der UV-Vernetzung gezielt erwärmt werden.
Durch die innovative Kombination von Infrarot-Wärme mit UV-Technologien wird einerseits die Energieeffizienz der IR-Lackhärtung verbessert und andererseits die Vernetzung von UV-Lacken optimiert.

Das Anwendungszentrum bei Heraeus Noblelight
Heraeus Noblelight macht Infrarot- und UV-Strahlung seit vielen Jahren für Industrie und Wissenschaft nutzbar. Das hauseigene Anwendungszentrum bietet die Möglichkeit, praxisnahe Tests mit kompetenter technischer Betreuung durchzuführen. Die Tests werden zusammen mit den Kunden ausgewertet und diskutiert. Ziel ist es, den besten Strahlertyp und die beste Konfiguration für die jeweilige Anwendung zu finden – und so den
Trocknungs- oder Härtungsprozess abzustimmen, der präzise und effizient zu den Anforderungen passt.

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Heraeus Noblelight GmbH

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Der Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein 1851 gegründetes und heute weltweit führendes Familienunternehmen. Mit fachlicher Kompetenz, Innovationsorientierung, operativer Exzellenz und unternehmerischer Führung streben wir danach, unsere wirtschaftliche Leistungsfähigkeit kontinuierlich zu verbessern.
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Im Geschäftsjahr 2014 erzielte Heraeus einen Produktumsatz von 3,4 Mrd. € und einen Edelmetallhandelsumsatz von 12,2 Mrd. €. Mit weltweit rund 12.600 Mitarbeitern in mehr als 100 Standorten in 38 Ländern hat Heraeus eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten.

Heraeus Noblelight GmbH mit Sitz in Hanau, mit Tochtergesellschaften in den USA, Großbritannien, Frankreich, China und Australien, gehört weltweit zu den Markt- und Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen und -systemen. Heraeus Noblelight wies 2014 einen Jahresumsatz von 137,3 Millionen € auf und beschäftigte weltweit 884 Mitarbeiter. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt Infrarot- und Ultraviolett-Strahler, -Systeme und Lösungen für Anwendungen in industrieller Produktion, Umweltschutz, Medizin und Kosmetik, Forschung und analytischen Messverfahren.

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