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Vorbehandlung

Trockenreinigung lässt Lacke besser haften

| Autor: Stéphane Itasse

Die Reinigung von Kunststoffbauteilen vor der Lackierung erfolgt immer häufiger durch CO2-Schneestrahlen, wie ein Anbieter mitteilt. Neben Einsparungen und der einfachen Integration in die Beschichtungslinie spricht die Lackiertechnik für die trockene Reinigung.

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Die CO2-Schneestrahlreinigung lässt sich einfach in eine Lackierlinie integrieren und auch über ein Produktionsleitsystem steuern.
Die CO2-Schneestrahlreinigung lässt sich einfach in eine Lackierlinie integrieren und auch über ein Produktionsleitsystem steuern.
(Bild: Copyright: Christopher Hughes)

Wie bei metallischen Komponenten erfolgt auch die Reinigung von Kunststoffen vor der Lackierung oft mit Powerwash-Anlagen, wie der Anbieter von Systemen zur CO2-Schneestrahlreinigung ACP Systems mitteilt. Diese Reinigung beansprucht dabei viel Produktionsfläche und Ressourcen. Außerdem dehnen sich Kunststoffkomponenten durch die Wärme beim Reinigen aus, sodass Wasser eingelagert wird. Während der Trocknung werden die Teile erneut erwärmt. Dies könnte ein Grund sein, dass sich später auf der gereinigten Oberfläche teilweise Formulierungsbestandteile des Kunststoffs finden, die aus tieferen Schichten nach oben migriert sind und zu einer Störung der Haftfestigkeit des Lacks führen können.

CO2-Schneestrahlen reinigen die Werkstücke trocken

Im Gegensatz zum nasschemischen Prozess erfolgt die Reinigung mit CO2-Schneestrahlen trocken. Reinigungsmedium ist flüssiges Kohlendioxid. Es wird als Nebenprodukt bei chemischen Herstellungsprozessen sowie der Energiegewinnung aus Biomasse erzeugt und ist daher umweltneutral.

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Das Kohlendioxid wird durch eine Ringdüse geleitet und entspannt beim Austritt zu CO2-Schnee. Dieser wird durch einen ringförmigen Druckluftmantelstrahl gebündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Auftreffen des –78,5 °C kalten, nicht abrasiven Schneestrahls auf die Oberfläche kommt es zu einem thermischen und mechanischen Sublimations- und Lösemitteleffekt. Durch diese vier Wirkmechanismen entfernt das CO2-Schneestrahlen sowohl partikuläre als auch filmische Verunreinigungen materialschonend.

Die Druckluft strömt abgelöste Verunreinigungen weg, die dann durch eine Absaugung entfernt werden. Da das CO2 unter Atmosphärendruck sublimiert, sind die Werkstücke nach der Reinigung trocken und können sofort ionisiert, aktiviert und lackiert werden. Ein weiterer Vorteil der trockenen Reinigung ist die höhere Gestaltungsfreiheit bei Bauteilen, da nicht mehr auf schöpfende Geometrien zu achten ist.

Teilereinigung mit CO2-Schneestrahlen spart Platz und Geld

Ein weiterer Vorteil des CO2-Schneestrahlens sind laut ACP niedrigere Investitions- und Betriebskosten sowie ein geringerer Flächenbedarf. Das System lässt sich in eine Kabine, vergleichbar mit einer Lackierkabine, integrieren.

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Die Vorteile auf einen Blick

Im Vergleich zur nasschemischen Reinigung bietet die Reinigung von Kunststoffteilen mittels CO2-Schnee folgende Vorteile:

  • weniger Platzbedarf,
  • kein Wasserverbrauch,
  • keine Aufbereitung von Spülbädern,
  • keine Einlagerung von Wasser durch den Wärmeeintrag während des Reinigens,
  • kein Migrieren von Trennmitteln, Additiven oder Füllstoffen an die Kunststoffoberfläche durch den Wärmeeintrag während des Reinigens und Trocknens,
  • materialschonendes Reinigungsverfahren,
  • Werkstücke können nach der Reinigung sofort ionisiert, aktiviert und lackiert werden,
  • höhere Gestaltungsfreiheit bei Kunststoffbauteilen, da nicht mehr auf schöpfende Geometrien zu achten ist und
  • einfache Integration in bestehende Produktionslinien.

Für den Einsatz in Lackieranlagen kommen je nach Anforderung ein oder mehrere Düsenarrays zum Einsatz. Die Automatisierung kann mittels Roboter, Linear- oder Portalsystem erfolgen. Alle Prozessparameter wie Verbräuche von Druckluft und Kohlendioxid, Strahlzeit, Strahlwinkel und Bewegungsablauf lassen sich auf das jeweilige Lackiergut abstimmen und als Reinigungsprogramme in der Steuerung hinterlegen. Da der Reinigungsprozess dem Lackierprozess mit Robotern sehr ähnlich ist, können annähernd identische Programmierungen verwendet werden. Außerdem kann der Wirkbereich des Düsenarrays automatisch entsprechend der Geometrie des Werkstücks skaliert werden.

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 Stéphane Itasse

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