Oberflächenbeschichtung Trommelanlagen sorgen für Dynamik beim Beschichten von Massenkleinteilen

Hohe Anwendungsflexibilität und Reproduzierbarkeit sichern der Trommelbeschichtung Anwendungsvorteile bei Massenkleinteilen. Basis dafür ist eine modulare Anlagentechnik, die eine spezifische Prozessanpassung an die Teile ermöglicht. Zahlreiche Größen sind variierbar. Das sorgt für enorme Rationalisierungseffekte – und somit Produktivitätssteigerung.

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Dörken Coatings GmbH & Co. KG

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

trivid GmbH

In kaum einem Segment des Maschinenbaus sind die Themen dokumentierbare Qualität, Prozessdatenerfassung sowie Ergebnisreproduktion von ähnlich dauerhafter Aktualität wie beim Beschichten von Massenkleinteilen. Trotz der meist nur labortechnisch ermittelbaren Idealabläufe maschineller und wirtschaftlicher Erfordernisse – adäquat zu den individuellen bauteil- und prozessspezifischen Einflussfaktoren – verlangen „Global-Player“ preiswerte Sondermaschinen.

Ein Widerspruch? Nein. „Modularisierung“ löst das Problem. Ein Kompromiss aus Maßschneidern und Maßkonfektion, denn die im Wettbewerb stehenden „Angebote von der Stange“ erwiesen sich für höherwertige Oberflächenveredlungen als ineffizient.

Trommelbeschichtung als optimierte Kombi-Lösung

Die Trommelbeschichtung erschließt eine mess- und produktionstechnisch reproduzierbare Wirkungskombination von Unterdruck, Materialauftrag, verwirbelungsarmer Luftzirkulation und Luftaustausch (gefilterte Zu-/Abluft). Weil sich die Sprühautomaten jeweils individuell positionieren lassen, ist der zu erzielende Wirkungsgrad optimal. Sprühmengenüberwachung sowie gravimetrische Mengenabschaltung – über Waage – garantieren eine gleich bleibende Qualität mit konstantem Materialauftrag. Somit sind unterschiedliche Lacksysteme für Dekorationslackierung, Haft-, Gleitmittel- und Korrosionsschutzauftrag fein dosiert, präzise sowie sehr verlustarm applizierbar. Durch gezieltes Absaugen des Oversprays ist der Arbeitsbereich leicht sauber zu halten und die Umgebung bleibt von Geruchsbelästigungen verschont.

Die Systemkapselung – in Kombination mit funktionaler und einfach zu handhabender Filtertechnik – erschließt so die Eignung auch für gesetzlich normierte und eng tolerierte Anwendungen. Variierbarer Automatisierungsgrad, Prozessvisualisierung beziehungsweise SPS- oder Industrie-PC-gestützte Routinen vereinfachen die Bedienung. Dabei ist es unerheblich, ob metallische, hölzerne, empfindliche oder geometrisch komplexe Massenkleinteile qualitativ hochwertig zu beschichten sind (Bild 1).

Werkstücke, Werkstoffe, Chargengröße, Gewicht und Schüttdichte, aber auch Trommeldurchmesser, Beschichtungsmaterial, Werkstücktemperatur, Bearbeitungsdauer, Antriebs- und Arbeitsleistung, Sprühstrahlgeometrie, Sprühpistole und deren Positionierung, Sensorik und Temperaturregelung, Luftführung, -aufbereitung und -filterung, die Formgebung der Sprühtrommel und das Fassungsvolumen von Materialdruckgefäßen, der Automatisierungsgrad, Daten- und Prozessmanagement, Prozessüberwachung sowie -dokumentation und noch einiges mehr – das sind die „variablen Größen“, die es entsprechend den Anwendungserfordernissen flexibel zu koordinieren gilt. Es verwundert daher nicht, dass die vom Markt gewünschte Flexibilisierung und Produktivitätssteigerung von Trommelbeschichtungsanlagen untrennbar mit spezieller Praxisnähe und stetig steigenden Anforderungen hinsichtlich Engineering, Produktion, Kundenberatung und -betreuung des Herstellers sowie mit immer neuen Herausforderungen verwoben sind.

Wechselbare Trommelgröße steigert Flexibilität

Walther Trowal deckt zurzeit die differenten Erfordernisse der vielfältigen Anwendungen mit drei anlagentechnisch modularisierten Grundkonfigurationen ab. Das „Flaggschiff“ der Modellreihe ist eine Anlage, die mit vier wechselbaren Sprühtrommelgrößen – von 1 bis 50 l Fassungsvolumen – über eine in unterschiedlichen Anwendungen erprobte Zubehörvielfalt größtmögliche Flexibilität bietet.

Damit das in der globalisierten Praxis funktioniert, müssen Anlagenanbieter zusätzlich zur Hardware einen gleichwertigen Service bewerkstelligen. Dazu gehören unter anderem Instandhaltung, weltweite Ersatzteilversorgung, Hotline, Ferndiagnose, Kundenschulung sowie Technika. Im Applikationslabor – dem Technikum des Anlagenherstellers – lassen künftige und bestehende Kunden unter Geheimhaltung die Bearbeitung ihrer Teile testen.

Anwendungstechniker ermitteln die optimale Rezeptur, prüfen die Reproduzierbarkeit ergebnisrelevanter Prozess- sowie Qualitätsparameter und machen sie dokumentationsfähig. Zu den jüngsten Herausforderungen des Labors von Walther Trowal gehört beispielsweise die spezifisch für Verbundmaterialien optimierte Verarbeitung 2-komponentiger Wasserlacke im dekorativen Bereich.

Energieeffizienz ist gefragt

Branchenspezifisch geht der Trend in Richtung Energieeinsparung/Energiemanagement, Erfassung der realen Objekttemperatur, lückenlos dokumentierte Qualität sowie per Barcode maschinentechnisch abruf- und reproduzierbare Prozessparameter. So zählen zur modularen Individual-Lösung auch außerhalb der Sprühtrommel montierte, luftumspülte Pyrometer für die Prozessdiagnose sowie eine adäquat getaktete, energieaufwandreduzierende Regelung der Idealtemperatur und Industrie-PCs mit Touchscreen (Bild 2). Weitere Komfortmerkmale sind Rezeptverwaltung, Reporterstellung sowie Stördiagnose, inklusive vieler gespeicherter Identifikations-, Regelungs- und Prozessroutinen mit variabel automatisierten Handlingabläufen.

Anwendungsbeispiele dazu, die eine besondere Modulartechnik erfordern, gibt es im Bereich Schreibgeräteherstellung im Kunststoff-Premiumsegment, bei schutzlackbeschichteten Möbelbeschlägen und Gebrauchsartikeln für Haushalt, Industrie sowie Freizeitbetätigung, bei gleitlackbeschichteten O-Ringen und vor allem bei den Komponentenzulieferern der Automobilindustrie. Jedoch gehört Geheimhaltung hinsichtlich Art und Umfang der Lösungen zum Vertrauensbeweis einer Wertschöpfungspartnerschaft.

Dennoch gibt es Highlights, die man gerne weitererzählt. So endete der Aufschrei mehrerer Kunden-Ingenieure, als ein „Trowaler“ einige Tausend der zum Lackieren bisher von bis zu 40 Personen einzeln auf Trägermasken gesteckten, kleinen Gehäusekomponenten einfach in die Trommel „kippte“, in Verblüffung, Anerkennung und der Order mehrerer Rotamaten. Denn nach der Bearbeitung präsentierte er das Ergebnis ohne eine noch so kleine Beeinträchtigung im perfekten Finish – ein besonderes Erfolgserlebnis für das Vorführteam.

Sehr oft lassen sich mehrere Prozessschritte eines herkömmlichen Beschichtungsverfahrens durch die Trommelbearbeitung auf nur einen Durchlauf reduzieren. Doppelsprühtechnik mit Zwischentrocknung und Nachtrocknung vereinfacht vieles. Oder die Chargen lassen sich vergrößern, die aufzubringende Menge ist µ-genau zu kontrollieren (Bild 3), die Endergebnisse werden homogener und konstant gut. Daraus resultieren funktionale und wirtschaftliche Vorteile, die sich einfach und zweifelsfrei durch Testläufe im Applikationslabor ermitteln lassen und vor teuren Fehlentscheidungen schützen.

Unterschiedlich starke Vorteile in Abhängigkeit vom Produkt

Prinzipiell gilt: Hochwertige Oberflächen, höhere Verschleißfestigkeit der Beschichtung, gleichmäßigerer Materialauftrag, bis zu 97% weniger Overspray und höhere Produktivität können artikelabhängig Handapplikationen oder Flächensprühautomaten „in den Schatten“ stellen. Umweltschonung, Rationalisierungseffekt, Wirkungsgrad und die Qualität dieser wirtschaftlichen Veredlung sind bis 150 mm Kantenlänge fundamental. Dabei ist es egal, ob mit 2-K-Dünnschicht-, Metallicpigment-, lösemittelhaltigen oder -freien Lacken gearbeitet wird, ob glänzende, mattierte oder je nach Lichteinfall differenziert schillernde Flächen entstehen sollen. Nur 2 min dauert ein Reinigungsvorgang und nur 5 min ein Wechsel des Lacksystems.

International geläufige Oberflächentests wurden mit Bravour bestanden. Selbst physiologische Unbedenklichkeit, Kinderspielzeug- und Lebensmitteleignung, Hohlkehlen und komplexe Bauteilgeometrien sind heute keine Herausforderung mehr. Spezielle Softwarepakete für Windows, Qualitätsmanagement- und Programmierhilfen, Prozessdokumentation sowie Schnittstellen zur Ferndiagnose und Fernsteuerung der Anlage können auslegungstechnisch „mitwachsen“ und sich ändernden Bedingungen anpassen. So bleibt die Massenkleinteilebeschichtung auch weiterhin innovativ stets „im Fluss“, also dynamisch. MM

Frank Siegel ist zuständig für Verkauf und technische Beratung im Bereich Beschichtungstechnik bei der Walther Trowal GmbH in 42781 Haan, Tel. (0 21 29) 5 71-3 08, f.siegel@walther-trowal.de

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