Lackfehler nach Reinigung

Wir mögen Farbe – unsere Autos sind rot, blau, manche weiß oder schwarz. Viele Dinge des täglichen Lebens bestechen ebenfalls durch eine, mal matte, mal eher schillernde Lackierung im gewünschten Farbdesign. Und wenn der Lack ab ist, dann ist auch der Gegenstand eher dem alten Eisen zuzuordnen. Denn neben der Farbgebung hat das Lackieren vor allem eine Schutzfunktion und verhindert, dass Produkte, Werk- und Bauteile, Autos wie Stahlkonstruktionen, durch Korrosion zerstört werden.

Lack ist mehr als schöne Farbe

Eine Lackierung besteht aus mehreren Schichten. Grundlage ist eine festhaftende Grundierung, die das darunterliegende Metall schützt. Auf diese als Haftvermittler dienende Schicht kommt eine Füllerschicht. Diese wird etwas dicker aufgetragen und gleicht Unebenheiten auf der Oberfläche aus. Anschließend folgen eine farbgebende Schicht und darüber ein sogenannter Decklack. Letzterer schützt gegen Wettereinflüsse oder UV-Licht und verleiht dem Endprodukt den letzten Schliff, zum Beispiel durch spezielle Glanzeffekte.

Lacke bestehen aus einer Vielzahl an Komponenten. Dazu gehören Bindemittel, meistens Kunstharze, Pigmente, die für die Farbgebung sorgen, Additive und Filmbildner. Als Lösungsmittel für die meisten Lacke wird eine wässrige Basis gewählt, in manchen Fällen kann auf organische Lösungsmittel noch nicht verzichtet werden. Vor der eigentlichen Lackierung muss der Lack, je nach Bestandteilen, zusammengemischt und aufgetragen werden. Er härtet auf der Oberfläche aus oder wird eingebrannt. Allein bei diesem Schritt können verschiedenste Lackierfehler auftreten, wenn beispielsweise die Verdünnung nicht richtig gewählt wird.

Lackfehler sind nicht nur unansehnlich

Krater, Pusteln, Orangenhaut oder Wolkenbildung sind nur einige der Wortschöpfungen, hinter denen sich Lackfehler verstecken.

Krater sind runde, muldenförmige Vertiefungen in der Lackschicht. Pusteln oder Stippen sind Verdickungen oder Erhebungen auf der Lackoberfläche. Unter Orangenhaut kann man sich eher großflächige Unebenheiten vorstellen, die in ihrer Form an die Schale einer Orange erinnern. Mit Wolkenbildung werden Schlieren beschrieben. Der Fachmann unterscheidet noch eine ganze Reihe weiterer Lackierfehler, die verschiedenste Ursachen haben können. Diese reichen von der fachlich unsauber ausgeführten Lackierung bis zur mangelhaften Vorbereitung der zu lackierenden Fläche.

Lackfehler sind teuer

In manchen Fällen können Lackierfehler durch manuelle Nachbearbeitung einfach behoben werden. In anderen Fällen muss der gesamte Lack entfernt und neu aufgetragen werden. Vor allem ist eine Störung im Lack eine Verletzung der obersten Schutzschicht. Bei Stählen und Metallen können an dieser Stelle Korrosionsprozesse einsetzen und die Qualität ist nicht mehr gewährleistet. Wer möchte einen Neuwagen mit Korrosionsgefahr? Ungleich größer ist der Schaden bei Bauteilen, die in Industrieanlagen eingebaut sind, wie Rohre oder die zu Stahlbrücken gehören.

Meistens im Blick – Lackierung und Konversionsbehandlung

Beim Lackieren können Lackfehler entstehen, beispielsweise tropfenförmige “Läufer”, wenn der Lack nicht gleichmäßig aufgetragen wird. Schmutz und Staub, die in die Lackschicht eingeschlossen werden, führen zu Pusteln und unregelmäßigen Oberflächen. Manchmal zeigen sich auf der Lackoberfläche auch Bläschen, die nicht durch einen Fehler beim Lackieren entstehen. Sie können ihre Ursache in der Konversionsbehandlung haben. Bei diesem Prozess wird auf Stahl- oder Metalloberflächen eine dünne Schutzschicht aus Metalloxid gebildet, die das darunter liegende Metall vor Korrosion schützt. Teilweise bilden sich in diesem Prozess Gase, die beim Abkühlen in der Metalloberfläche eingeschlossen bleiben. Wird für die Oberflächenbeschichtung das Verfahren der Lackeinbrennung gewählt, kann das eingeschlossene Gas nicht mehr durch die Lackschicht entweichen. Es bilden sich Blasen, der Lack ist irreversibel beschädigt und das Werkstück erfüllt nicht die gestellten Qualitätsanforderungen. Nicht alle Prozesse, die während der Konversionsbehandlung ablaufen, sind vollständig verstanden. Sowohl am Verständnis der ablaufenden Prozesse wie an Lösungen wird in Forschung und Entwicklung gearbeitet.

Die Reinigung im Blick haben

Damit Lack optimal haftet, muss dieser eine hohe Wasserbenetzung aufweisen. Das heißt im Umkehrschluss, dass sich keine Reste von Fetten oder Ölen, wie Kühlschmierstoffe, auf der Oberfläche befinden dürfen. Während der Reinigung kann an verschiedenen Punkten eine Störung auftreten, deren Folgen erst am Ende als Lackfehler sichtbar werden.

Die Reinigung der Oberfläche in der Reinigungsphase verbessern

Typische Lackfehler, die auf eine unvollständige Entfettung zurückzuführen sind, sind Krater oder eine verminderte Lackhaftung an bestimmten Stellen. Vor allem schwierige Rückstände aus dem vorherigen Bearbeitungsschritt, wie hochschmelzende Trennmittel, Bearbeitungsöle oder auch Kühlmittel können die Reinigung negativ beeinflussen. Die Erhöhung der Reinigertemperatur und/oder der Reinigerkonzentration unterstützt die Entfernung solch hartnäckiger Verschmutzungen. Weitere Maßnahmen sind die Verlängerung der Einwirkzeit und die Erhöhung der Konvektion bzw. des Spritzdrucks.

Eine Stippe ist eine Erhöhung auf der Lackoberfläche. Dieser Lackfehler entsteht durch den Einschluss von Fremdkörpern im Lackfilm. Ein Grund für das Auftreten von Stippen kann in der Reinigung liegen. Ungünstige Bedingungen im Reinigungsbad können auf einer Metalloberfläche lokal Korrosion befördern und als Folge können sich Stippen bilden. Möchte man das aufwändige, manuelle Abschleifen zur Entfernung der gebildeten Stippen vermeiden, ist es besser, bei der Reinigung Inhibitoren zuzusetzen und auf alkalische Bedingungen zurückzugreifen.

Werden saure Reiniger eingesetzt, so kann sich aufgrund der hohen Eisenlast Eisenoxid bilden. Dieses kann sich auf der Oberfläche des zu reinigenden Werkstücks als “Flugrost” abscheiden. Eine amorphe Schicht ist die Folge, die die Lackhaftung erschwert. Um das zu vermeiden, kann man Konditionierungsmittel zugeben sowie das entstandene Eisenoxid abfiltrieren. Alternativ kann der Überlauf erhöht werden.

Beizen für schwierige Fälle

Sehr starke Anhaftungen, Zunder, Schmauchspuren oder Verglasungen, die sich beim Schweißen bilden, können durch “normale” Reiniger oft nicht entfernt werden. Für diesen Fall greift man auf starke Mineralsäuren zurück. Dieses Beizen muss auf die Reinigung und das zu behandelnde Material abgestimmt werden, um sowohl ein Über- sowie ein Unterbeizen zu vermeiden. Beim Unterbeizen ist die Beize zu schwach. Die Anhaftungen werden nicht vollständig entfernt. Es bleibt eine heterogene Oberfläche zurück, auf der sich keine gleichmäßige Lackschicht ausbilden kann. Eine stärkere Beize schafft Abhilfe, genauso wie die Erhöhung der Temperatur und die Einwirkzeit der Beize. Auf der anderen Seite kann eine zu starke Beizlösung das Material zu sehr angreifen. Hohlräume, die oft durch Gaseinschlüsse beim Schweißen entstehen, werden dadurch freigelegt. Auch das führt zu inhomogenen Oberflächen und kann die lokale Korrosion an dieser Stelle auslösen oder zumindest befördern. Um das Überbeizen und einen Angriff auf die Oberfläche des vom Zunder befreiten Metall zu verhindern, werden nach einer Einwirkzeit Inhibitoren zugesetzt.

Der Spülvorgang

Im finalen Spülschritt müssen Beizreste und anderen Teilchen, wie Flugrost, vollständig entfernt werden. Ansonsten können beispielsweise Beizreste auf der Oberfläche antrocknen und auskristallisieren. Diese Salzreste sind eine Störung auf der Oberfläche. Der Lack haftet an dieser Stelle nicht und der lokalen Korrosion wird Vorschub geleistet. Dieser als Antrocknung bekannte Lackfehler ist eine Folge stark belasteter Spülbäder. Gegenmaßnahmen sind eine höhere Spülmenge und ein Überlauf sowie geringe Überhebzeiten, also Transferzeiten beispielsweise in ein nachgelagertes Bad. Als letzte Maßnahmen sollte man die Temperatur des Spülbads niedrig halten, um die Verdunstung und damit das “Auskristallisieren” von Salzresten zu verringern.