1K oder 2K Lack?

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Die in der Oberflächentechnik verwendeten Lacke verändern während ihrer Verarbeitung den Aggregatszustand. Die Rohstoffe sind flüssig oder wenigstens fließfähig, damit sie die Oberfläche komplett abdecken können. Während der Trocknung bildet die Beschichtung einen festen Film und erhält die endgültigen Eigenschaften. Bei Ein-Komponentenlack, kurz 1K Lack, und Zwei-Komponentenlack, kurz 2K Lack, laufen während der Trocknung unterschiedliche Prozesse ab.

Auswahl des Lacksystems

Die Auswahl des Lacksystems richtet sich nach den Werkstoffen, die für eine Beschichtung vorgesehen sind und nach den Eigenschaften, die die Lackschicht aufweisen soll. Ob in der Oberflächentechnik 1K oder 2K Lack zum Einsatz kommt, ist also vorrangig eine Frage der beabsichtigten Wirkung. Für beide Varianten sind Produkte verfügbar, die ein breites Spektrum bezüglich der Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und Verschleiß, Funktionalität oder der dekorativen Wirkung abdecken. Allerdings stellt die Verarbeitung von Zwei-Komponentenlack besondere Anforderungen an die Durchführung der Lackierung.

Trocknungsverhalten der Lacke

In der Oberflächentechnik spielt das Trocknungsverhalten der Lacke eine wichtige Rolle. Für die Trocknung von Lacken kommen – je nach Lacksystem – vier Varianten infrage:

• Verdunstung des Lösungsmittels
• Umwandlung des Bindemittels durch die Reaktion mit Luftsauerstoff
• Vernetzung der Lackschicht bei hohen Temperaturen oder unter UV-Strahlung (Einbrennlack, Pulverlack)
• Chemische Reaktion zwischen Bestandteilen des Lacks bei Raumtemperatur

Die ersten drei Varianten laufen in Ein-Komponenten-Systemen ab. Die Lacke werden im angelieferten Zustand verarbeitet. Für die vierte Variante sind zwei Komponenten erforderlich, die kurz vor der Verarbeitung miteinander vermischt werden. Eine Komponente ist der Stammlack aus Bindemittel, Lösungsmittel, Farbpigmenten, Füllstoffen und Hilfsmitteln. Die andere Komponente ist der Härter, der mit dem Bindemittel reagiert.

Anforderungen an die Verarbeitung von 2K Lacken

Für eine fehlerfreie Lackierung mit 2K Lacken ist die genaue Einhaltung des Mischungsverhältnisses zwischen den beiden Komponenten erforderlich. Da die chemische Reaktion zwischen Bindemittel und Härter unmittelbar nach dem Vermischen einsetzt, muss die Verarbeitung zügig vonstattengehen. Die Zeitspanne, in der sich der fertig vorbereitete Lack verarbeiten lässt, wird als Topfzeit bezeichnet.

Mischungsverhältnis und Topfzeit sind in den technischen Merkblättern und Verarbeitungshinweisen der Hersteller angegeben.

Für Lackierarbeiten in einem überschaubaren Umfang mit 2K Lacken sind Sprühdosen verfügbar, in denen die beiden Komponenten voneinander getrennt sind. Der Härter befindet sich in einem inneren Behälter, der kurz vor der Verwendung durch einen Auslösemechanismus geöffnet wird. Das richtige Mischungsverhältnis wird dadurch automatisch eingestellt. Der Inhalt der Sprühdose muss innerhalb der vorgegebenen Topfzeit aufgebraucht werden.

Verfahrensschritte der Oberflächentechnik beim Lackieren

Vorbereitung der Oberflächen

Unabhängig davon, ob 1K oder 2K Lack verwendet wird, ist eine sorgfältige Vorbereitung der Oberflächen erforderlich. Dazu gehören die gründliche Reinigung und Trocknung. Metalle erhalten häufig zur Verbesserung von Korrosionsschutz und Haftfähigkeit eine Konversionsbeschichtung. Holzflächen werden in der Regel mit Schleifpapier einer vorgegebenen Körnung aufgeraut und trocken saubergewischt. Bei der Verarbeitung der Lacke sind die Herstellerangaben zu Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit einzuhalten.

Beschichtung in mehreren Schritten

Die Lackierung erfolgt – bis auf wenige Ausnahmen – in mehreren Schichten. Direkt auf der Oberfläche wird eine Grundierung aufgebracht, die als Haftvermittler dient. Darauf folgt in den meisten Fällen der Basislack. Er bringt die Farbe mit. Den Abschluss bildet eine Schicht aus Klarlack, der den Basislack vor dem Ausbleichen durch die UV-Strahlung des Sonnenlichts und vor Verschleiß schützt. Jede Schicht muss vor der Weiterverarbeitung trocknen und ggf. angeschliffen werden. Der Aufbau der Beschichtung kann sich aus 1K oder 2K Lack oder beidem zusammensetzen. Die verwendeten Produkte müssen aufeinander abgestimmt sein. Deshalb sollte man sich im Vorfeld für ein Lacksystem eines Herstellers entscheiden.

In den Meisten Fällen wird 1K Lack für die Grundierung und die Basislackierung verwendet. Die abschließende Klarlackschicht besteht aus 2K Lack.

1K Lack, der durch die Verdunstung des Lösemittels trocknet, lässt sich ohne Zwischenbearbeitung überlackieren. Der Trocknungsprozess ist reversibel. Das heißt, das Bindemittel lässt sich durch das Lösungsmittel wieder auflösen. Beim Überlackieren der getrockneten Schicht mit einem Produkt, das das gleiche Lösungsmittel enthält, verbinden sich die Schichten durch das teilweise Anlösen der unteren Schicht miteinander. 2K Lack trocknet durch die chemische Reaktion. Dieser Vorgang ist irreversibel. Das Bindemittel lässt sich nicht wieder in seinen ursprünglichen Zustand bringen. Deshalb muss der trockene Zwei-Komponentenlack vor dem Überlackieren aufgeraut werden, um eine gute Haftung zwischen den Schichten zu erreichen. Das trifft auch für die Ein-Komponentenlacke zu, die durch chemische Reaktionen trocknen.

Beispiel: Oberflächentechnik bei der Autolackierung

Im Fahrzeugbau spielt die Oberflächentechnik eine entscheidende Rolle. Die Beschichtungen sollen den Beanspruchungen durch die Umwelt und die mechanischen Einwirkungen lange standhalten und dabei ihre dekorative Ausstrahlung bewahren. Serienmäßig aufgetragener Autolack hat deshalb einen Aufbau, der aus vier Schichten besteht. Die vorbereiteten Karosserien und Anbauteile werden im ersten Schritt mit einer kathodischen Tauchlackierung grundiert. Diese Schicht sorgt für einen umfassenden Korrosionsschutz.

Nach der Trocknung wird ein dickflüssiger Füller aufgetragen, der kleine Unebenheiten ausgleicht und durch seine Flexibilität einen gewissen Schutz vor Steinschlag bietet. Außerdem trägt er zur besseren Haftung der nächsten Schicht bei. Sie besteht aus dem Basislack, der für die Farbe verantwortlich ist. Die letzte Schicht bildet ein farbloser Klarlack. Er schützt die komplette Lackschicht vor UV-Strahlung, Abrieb und aggressiven Verunreinigungen.

Fazit zum Ein- oder Zwei-Komponentenlack

1K oder 2K Lack unterscheiden sich durch die Art der Trocknung. Beim Zwei-Komponentenlack reagieren Stammlack und Härter bei Raumtemperatur chemisch miteinander. Die Verarbeitung erfordert die genaue Einstellung des Mischungsverhältnisses und muss innerhalb der Topfzeit erledigt werden.