{"id":414,"date":"2019-04-12T13:43:48","date_gmt":"2019-04-12T11:43:48","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=414"},"modified":"2019-04-12T15:50:16","modified_gmt":"2019-04-12T13:50:16","slug":"ktl-beschichtungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/ktl-beschichtungen\/","title":{"rendered":"KTL-Beschichtungen"},"content":{"rendered":"

\u00ab Kathodische Tauchlackierungen ist die ideale Grundierung f\u00fcr Bauteile mit komplizierten Strukturen \u00bb<\/h2>\n

Bei der KTL-Beschichtung verhilft ein elektrisches Feld komplex aufgebauten Metallteilen zu einer gleichm\u00e4\u00dfigen, haltbaren Lackschicht. Dort, wo andere Beschichtungsverfahren vor der komplizierten Geometrie kapitulieren, er\u00f6ffnet die kathodische Tauchlackierung neue Wege. Der technische Aufwand ist bei dieser Beschichtungstechnologie zwar h\u00f6her als bei den anderen Methoden der <\/strong>Lackierung<\/strong><\/a>, aber f\u00fcr gro\u00dfe Serien und hohe Anspr\u00fcche an das Ergebnis lohnt sich die Investition. Langfristig wirkt sich die h\u00f6here Materialausbeute kostensenkend aus.<\/strong><\/p>\n

Physikalische Vorg\u00e4nge bei der kathodischen Tauchlackierung<\/h2>\n

Wenn Gleichstrom flie\u00dft, bewegen sich Ladungstr\u00e4ger in einem geschlossenen Stromkreis vom negativen Pol einer Spannungsquelle zum positiven Pol. Innerhalb eines elektrischen Leiters sind Elektronen die Ladungstr\u00e4ger. F\u00fchrt der Weg durch eine Fl\u00fcssigkeit, in der Ionen enthalten sind, transportieren die Ionen die elektrische Ladung. Der Fachbegriff f\u00fcr solche Fl\u00fcssigkeiten lautet Elektrolyt. Die Ionen wandern im elektrischen Feld zu dem Pol mit der entgegengesetzten Ladung.<\/p>\n

\"Tauchlackierung
\u00a9 vadimborkin – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Die materielle Basis f\u00fcr die Pole sind Metalle, die als Elektroden bezeichnet werden. Die positive Elektrode hei\u00dft Anode, die negative Elektrode nennt man Kathode. Bei der kathodischen Tauchlackierung \u00fcbernimmt das Teil, das lackiert werden soll, die Rolle der Kathode. Der Elektrolyt besteht haupts\u00e4chlich aus Wasser und dem Rohstoff f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenbeschichtung. Folglich wird f\u00fcr die KTL ein Rohstoff ben\u00f6tigt, der wasserl\u00f6slich ist und im Wasser Ionen mit zueinander entgegengesetzter Ladung bildet. Die positiven Ionen bestehen aus Kunstharz und Farbpigmenten. Die negativen Ionen sind S\u00e4urerest-Ionen. Durch den Spannungsunterschied zwischen den Elektroden zersetzt sich das Wasser. An der Kathode bildet sich Wasserstoff und l\u00e4sst negative geladene Hydroxidionen zur\u00fcck. Der Wasserstoff perlt an die Oberfl\u00e4che des Elektrolyten. Die Hydroxidionen reagieren mit den Lack-Ionen, die sich als Film auf der Kathode ablagern.<\/p>\n

\n

An der Anode bildet sich Sauerstoff und l\u00e4sst positiv geladene Wasserstoffionen zur\u00fcck. Der gasf\u00f6rmige Sauerstoff entweicht. Die Wasserstoffionen verbinden sich mit den S\u00e4urerest-Ionen zu einer S\u00e4ure, die aus dem Prozess ausgeschleust wird.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Der Lackfilm wirkt mit steigender Dicke elektrisch isolierend. Dadurch ver\u00e4ndert sich die Geometrie des elektrischen Feldes. Der Lack bildet sich zun\u00e4chst auf den \u00e4u\u00dferen Oberfl\u00e4chen des Bauteils. Sinkt dort aufgrund der Isolation die Feldst\u00e4rke, wird sie in Hohlr\u00e4umen des Teils gr\u00f6\u00dfer und die Lack-Ionen wandern zu den inneren Fl\u00e4chen. Die F\u00e4higkeit von KTL-Lacken, Hohlr\u00e4ume zu erreichen, wird als Umgriffverm\u00f6gen bezeichnet. Der Lackfilm erh\u00e4lt durch einen abschlie\u00dfenden Einbrennprozess seine endg\u00fcltige Festigkeit. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen schmilzt der Film, vernetzt sich und h\u00e4rtet aus.<\/p>\n

Verfahrenstechnische Umsetzung der KTL-Beschichtung<\/h2>\n

Vorbereitung der Oberfl\u00e4chen<\/h3>\n

Vor der Beschichtung m\u00fcssen die Oberfl\u00e4chen gr\u00fcndlich gereinigt werden. Die von Rost, Zunder und Staub befreiten Teile werden in Tauchbecken mit alkalischen L\u00f6sungen gewaschen. Die Waschlaugen entfernen fettige Verunreinigungen. Nach der W\u00e4sche bekommen die Teile eine Phosphatschicht. Die Phosphatierung ist erforderlich, um der KTL-Beschichtung eine Grundlage zu bieten, auf der sie fest haften kann. Au\u00dferdem tr\u00e4gt die Phosphatschicht zum Korrosionsschutz bei.<\/p>\n

\"Die
\u00a9 Betastock – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Nach jedem Prozessschritt werden die Teile mehrmals sorgf\u00e4ltig gesp\u00fclt. Unmittelbar vor dem n\u00e4chsten Schritt wird f\u00fcr das Sp\u00fclen vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) verwendet. Auf diese Weise wird das Einschleppen von Chemikalien aus den Stufen der Vorbehandlung in die folgenden B\u00e4der verhindert.<\/p>\n

Die kathodische Tauchlackierung<\/h3>\n

Die KTL-Beschichtung erfolgt in gro\u00dfen Tauchbecken, die mit Anoden best\u00fcckt sind. Die zu lackierenden Teile werden leitend mit dem Minuspol eines Gleichrichters verbunden und in das Becken eingetaucht. Kleinere Bauteile werden zu diesem Zweck an Gestellen angebracht. In der Industrie sind KTL-Anlagen in Betrieb, mit denen komplette Karosserien beschichtet werden k\u00f6nnen. Zur Optimierung dieses Prozesses werden mehrere Anoden eingesetzt, die nacheinander mit Spannung beaufschlagt werden, w\u00e4hrend die Karosserie an ihnen vorbeil\u00e4uft.<\/p>\n

Bei Spannungen von bis zu 300 V bildet sich innerhalb von wenigen Minuten die Lackschicht aus. Die Stromst\u00e4rke stellt sich durch den ohmschen Widerstand des Gesamtsystems ein. Am Anfang der Oberfl\u00e4chenbeschichtung erreicht sie sehr hohe Werte. W\u00e4hrend der Lackierung verringert sie sich. \u00dcber die Stromst\u00e4rke l\u00e4sst sich die Schichtdicke einstellen, die zwischen 15 \u00b5m und 60 \u00b5m liegen kann. Die kleineren Werte betreffen D\u00fcnnschichten, die meist als Grundierung f\u00fcr eine nachfolgende Lackierung dienen. Bei den h\u00f6heren Werten handelt es sich um Dickschichten, die nicht \u00fcberlackiert werden sollen. Die S\u00e4ure, die sich an der Anode bildet, wird \u00fcber Dialysezellen aus dem Becken ausgeschleust und entsorgt. Dadurch bleibt der pH-Wert im Becken konstant.<\/p>\n

Umw\u00e4lzpumpen f\u00f6rdern w\u00e4hrend des Prozesses die Badfl\u00fcssigkeit st\u00e4ndig im Kreislauf durch Filter, in denen \u00fcbersch\u00fcssige Reaktionsprodukte zur\u00fcckgehalten werden. In diesem Kreislauf sind auch K\u00fchler enthalten, die der Fl\u00fcssigkeit W\u00e4rme entziehen. Letzteres ist notwendig, weil durch den ohmschen Widerstand im Becken W\u00e4rme freigesetzt wird, die zu einer unzul\u00e4ssigen Temperaturerh\u00f6hung f\u00fchren w\u00fcrde. Die Erg\u00e4nzung der verbrauchten Grundstoffe f\u00fcr die Lackierung und die Temperaturregelung erm\u00f6glichen einen kontinuierlichen Betrieb der Anlage. Nach der Lackierung werden die Teile mit VE-Wasser gesp\u00fclt. \u00dcberfl\u00fcssiger Lack gelangt mit dem Sp\u00fclwasser zur\u00fcck in das Tauchbecken.<\/p>\n

Das Einbrennen der Lackschicht<\/h3>\n

W\u00e4hrend der KTL-Beschichtung im Becken koagulieren<\/a> die Lackteilchen auf der Werkst\u00fcckoberfl\u00e4che. Das Ergebnis der Koagulation wird bei starker Vergr\u00f6\u00dferung sichtbar. Es ist zu erkennen, dass sich der Lackfilm aus vielen kleinen Kugeln zusammensetzt. Diese Kugeln werden in einem Einbrennofen aufgeschmolzen. Dadurch verlaufen sie zu einer gleichm\u00e4\u00dfigen Schicht. Danach vernetzten sich die Lackteilchen. Es bildet sich eine harte Schicht aus, die sich sehr gut als Grundierung f\u00fcr weitere Beschichtungsverfahren eignet.<\/p>\n

\"LACK-KOAGULIERUNG\"<\/a><\/p>\n

Anforderungen an die Konstruktion der Werkst\u00fccke<\/h2>\n

F\u00fcr die KTL-Beschichtung sind Bauteile geeignet, die nicht sch\u00f6pfen. Das bedeutet, in den Hohlr\u00e4umen darf sich keine Fl\u00fcssigkeit ansammeln. Geeignete Bohrungen an tief gelegenen Stellen erm\u00f6glichen, dass die Badfl\u00fcssigkeit vollst\u00e4ndig abl\u00e4uft, wenn die Teile aus dem Bad gehoben werden. Beim Eintauchen d\u00fcrfen sich in den Hohlr\u00e4umen keine Luftpolster bilden. Wenn diese Gefahr besteht, m\u00fcssen Entl\u00fcftungsbohrungen an den oberen Fl\u00e4chen vorgesehen werden, durch die eingeschlossene Luft entweichen kann. Diese Anforderungen m\u00fcssen bei der Konstruktion von Bauteilen, die f\u00fcr eine Tauchlackierung vorgesehen sind, ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n

Vorteile der KTL-Beschichtung<\/h2>\n

Der gro\u00dfe Vorteil der des Verfahrens besteht in der M\u00f6glichkeit, Teile mit komplexen Geometrien, Kanten und Hohlr\u00e4umen gleichm\u00e4\u00dfig zu beschichten. Da die KTL-Beschichtung multimetallf\u00e4hig ist, lassen sich Teile, die aus unterschiedlichen Metallen zusammengef\u00fcgt sind, mit einer einheitlichen Lackierung versehen. Tropfen und Spuren, die entstehen, wenn Lacktropfen \u00fcber die beschichtete Oberfl\u00e4che rinnen, werden sicher vermieden.<\/p>\n

Mit der Oberfl\u00e4chenbeschichtung durch KTL-Lacke wird ein hervorragender Korrosionsschutz erreicht. Die Lackschicht ist chemikalienbest\u00e4ndig. Ihre H\u00e4rte f\u00fchrt zur Unempfindlichkeit gegen Kratzer und Steinschl\u00e4ge. Deshalb wird diese Beschichtungstechnologie h\u00e4ufig im Fahrzeugbau, im Landmaschinenbau und bei der Herstellung von Baumaschinen eingesetzt.<\/p>\n

Da die kathodische Tauchlackierung auf der Basis von Wasser arbeitet und nahezu keine Materialverluste auftreten, ist sie sehr umweltschonend und wirtschaftlich. Das Beschichtungsverfahren l\u00e4sst sich vollautomatisiert durchf\u00fchren. In den B\u00e4dern k\u00f6nnen sehr gro\u00dfe Bauteile beschichtet werden. Soll die Beschichtung vieler kleiner Teile erfolgen, kann das gleichzeitig geschehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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