Dewatering

« Trocknung und Korrosionsschutz durch Wasserverdränger »

Die Trocknung von Metallteilen kann auf unterschiedliche Arten erfolgen, zum Beispiel mit Wärme. Diese Trocknungsmethode hat allerdings den Nachteil, dass sie energieaufwändig ist und Zeit kostet. Vor allem gibt es keine hundertprozentige Garantie, dass die gesamte Feuchtigkeit entfernt wird. Das kann sich bei bestimmten Folgeprozessen auf die Produktqualität auswirken und die Langlebigkeit von Metallteilen beeinflussen. Denn Restfeuchte auf Metall ist immer ein möglicher Angriffspunkt für Korrosion. Wer beides ausschließen möchte, sollte auf Dewatering setzen.

Trocknung durch Wasserverdrängung: das Prinzip des Dewatering

Beim Dewatering we>rden sogenannte wasserverdrängende Substanzen eingesetzt. Diese Moleküle sind hydrophob und setzen die Grenzflächenspannung an der Metalloberfläche herab. Bildlich gesprochen unterwandern sie den wässrigen Oberflächenfilm auf der Metalloberfläche, verdrängen ihn und das Wasser perlt ab. Substanzen, die diese Eigenschaften erfüllen, sind aliphatische Kohlenwasserstoffe. Dazu zählen Isoparaffine oder Benzine. Sie ersetzen in vielen Fällen die früher oft eingesetzten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), deren Einsatz durch das Bundesimmisionsschutzgesetz stark eingeschränkt wurde. Wasserverdrängende Substanzen können, müssen aber nicht, Bestandteile für den Schutz vor Korrosion besitzen. Dies entscheidet der Anwender in Abhängigkeit von der weiteren Verwendung des Werkstücks.

Vorteile des Dewatering

Schutz vor Korrosion

Möchte man Korrosion verhindern, sollte man auf absolute Trockenheit achten. Ist auf einem Metallwerkstück noch etwas Wasser vorhanden, können sich Folgefehler einschleichen, die sich im ungünstigsten Fall erst ganz am Ende zeigen. Die Unterrostung unter der final aufgetragenen Lackschicht kann eine solche Spätfolge sein. Teure Nachbesserungen oder gar die Entsorgung des Produkts, wenn der Fehler nicht mehr behoben werden kann, können die Konsequenzen sein. Möchte man dieses Szenario vermeiden, sollte man auf Dewatering als Trocknungsmethode ausweichen. Viele der auf dem Markt befindlichen Produkte enthalten zusätzliche Substanzen, die vor Korrosion schützen. Einige bieten kurz-, andere längerfristigen Korrosionsschutz, einige sind für die Zwischenlagerung in Innenbereichen ausgerichtet, andere schützen, auch wenn die Werkteile draußen gelagert werden. Neben der Lagerung spielt auch die Frage der Weiterverarbeitung bei der Auswahl des richtigen Wasserverdrängers eine Rolle.

Schnell, einfach und zuverlässig

Ein Metallteil kann durch Wärme getrocknet werden. Ein solches Verfahren kostet Zeit und ist energieaufwändig. Im Gegensatz dazu dauert das Dewatering-Verfahren nur ein paar Minuten und wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Vor allem kann man sicher sein, dass das Wasser vollständig von der Metalloberfläche verdrängt wird. Das Dewatering ist konventionellen Trocknungsverfahren mit Wärme damit in punkto Zeit, Ressourcenverbrauch und Performance überlegen.

Die praktische Anwendung

Generell werden Dewatering Produkte unverdünnt eingesetzt. Die zu trocknenden Metallteile kann man in Bäder tauchen, mit dem Wasserverdränger einsprühen oder mit einem Pinsel auftragen.

Was man bei Tauchbädern beachten sollte

Werden Metallteile in einem Tauchbad getrocknet, setzt sich das verdrängte Wasser am Boden ab. Um dieses Absetzen der wässrigen Phase zu unterstützen, haben Tauchbäder im Regelfall einen Schrägboden sowie einen Wasserablass am unteren Ende. Über diesen werden die wässrigen Abfälle entfernt. Zusätzlich befindet sich oberhalb des Schrägbodens mit dem Ablass oft noch ein perforierter Zwischenboden im Tauchboden. Die Metallteile werden in in Siebkörbe gesetzt und eingetaucht. Zwischenböden und Siebkörbe sind zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, die verhindern sollten, dass die Metallteile mit dem am Boden befindlichen Wasser in Berührung kommen. Die Länge des Tauchbads variiert zwischen 30 Sekunden und 4 Minuten, je nach eingesetzter Substanz. Die meisten Substanzen zur Wasserverdrängung sind flüchtig, weshalb sich ein Tauchbad mit Deckel anbietet. Das Volumen des Tauchbadbehälters richtet sich nach der Größe des zu behandelnden Metallteils beziehungsweise nach dem Durchsatz an Metallteilen. Ist der Durchsatz hoch, ist ein größeres Tauchbad sinnvoll.

Versprühen

Nicht immer ist ein Tauchbad vorhanden, manchmal fallen auch nur vergleichsweise wenig Metallteile an. In diesen Fällen ist die Anschaffung eines Tauchbads wirtschaftlich nicht sinnvoll. Auch bei geometrisch komplexeren Bauteilen ist es eher ungeeignet. Hier besteht die Gefahr, dass die Teile nicht vollständig benetzt und damit getrocknet werden. Jetzt ist ein Sprühverfahren eine gute Alternative. Bei diesem wird der Wasserverdränger mit einer Sprühpistole aufgetragen. Um sich gegen die feinverteilten Substanzen zu schützen, muss der Anwender besondere Schutzmaßnahmen einhalten. Dazu gehören Atem, Augen- und Handschutz als persönliche Schutzausrüstung. Der Feuchtigkeitsfilm, der von der Oberfläche entfernt wird, muss in einer Auffangwanne gesammelt und gemäß den gesetzlichen Vorschriften entsorgt werden. Wie das Produkt ordnungsgemäß angewendet und entsorgt wird und welche Sicherheitsmaßnahmen zu beachten sind, ist im Sicherheitsdatenblatt aufgeführt.

Auftrag mit Pinsel

Als dritte Verfahrensvariante bietet sich das Auftragen mit einem Pinsel an. Auch hier muss der Anwender die gleichen Schutzmaßnahmen wie beim Sprühverfahren beachten. Besteht die Möglichkeit, dass leichtflüchtige Dämpfe entstehen, muss sowohl beim manuellen Auftrag mit einem Pinsel wie beim Sprühverfahren auf eine ausreichende Absaugung der leichtflüchtigen Substanzen gesorgt werden.

Wann ist eine schnelle und vor allem vollständige Trocknung erwünscht?

Die Trocknung durch Wasserverdrängung bietet sich beispielsweise für Werkstücke an, die nach der Bearbeitung mit einem wassergemischten Kühlschmierstoff verunreinigt sind. Nach einem Spülbad bietet sich Dewatering an, wenn anschließend eine Beschichtung oder Lackierung folgt. Auch die galvanische Veredelung sowie die Phospatierung sind typische Prozesse, bei denen Dewatering als Trocknungsschritt zwischengeschaltet wird.

Korrosionsschutz als weiteres Plus

Wasserverdränger enthalten oft zusätzliche Substanzen zum Korrosionsschutz. Ob dieser notwendig ist oder nicht, hängt von den weiteren Behandlungsschritten ab. Bei direkter Weiterverarbeitung ist meistens kein zusätzlicher Korrosionsschutz vonnöten. Reine Wasserverdränger reichen aus, wenn zeitnah eine weitere Schutzschicht oder Lackierung aufgetragen wird. Manchmal soll ein Werkstück auch “nur” getrocknet werden, ohne dass sich störende Wasserflecken bilden. Auch in diesem Fall reicht das reine Dewatering ohne zusätzlichen Korrosionsschutz. Ist dieser erwünscht, kann ein Anwender zwischen verschiedenen Möglichkeiten wählen. Werden Werkstücke für längere Zeit gelagert, kommt es auf die äußeren Bedingungen an. Bei Zwischenlagerung von Werkstücken in Innenräumen reicht ein dünner Schutzfilm im Regelfall aus. Gleiches gilt für die Konservierung von Werk- und Kleinteilen, die längere Zeit in einer Versandverpackung lagern. Anders sieht es dagegen aus, wenn Maschinen- und Ersatzteile länger und draußen gelagert oder transportiert werden. Hier sollten die Teile mit einer dickeren Schutzschicht überzogen werden, die wirkungsvoll vor Korrosion schützt. Im Regelfall ist diese wachs- manchmal auch lackartig und nicht staubbindend. Für Spezialfälle, wie Gleitläger oder Scharnieren, gibt es Wasserverdränger, die zum Beispiel Molybdänsulfid enthalten, das als Schmiermittel wirkt. Dadurch wird die Gleitfähigkeit erhalten.

Dewatering ist ein Verfahren, das nicht nur Zeit und Ressourcen spart, sondern die behandelten Werkteile sicher vor Korrosion schützt. Es ist damit immer dann eine verlässliche Alternative, wenn selbst geringste Spuren an Restfeuchte auf Metallteilen unerwünscht sind.