Projekt 17823/01

Entwicklung eines Verfahrens zur induktiven Entlackung von Lackiergestellen

Projektträger

Ingenieurbüro Bauer
Bergstr. 10
74679 Weißbach
Telefon: 07947/7404

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Zum Lackieren von Werkstücken werden Aufhängungen oder Auflagen benötigt. Durch praktisch nicht vermeidbare Oversprayeffekte werden die Aufhängungen oder Auflagen mit Lack beaufschlagt. Nach mehreren Umläufen kann die Lackschicht auf den Aufhängungen eine Schichtdicke erreichen, die zu Fehllackierungen und damit zum Ausschuss führt. Gegenstand dieses Projektes ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens der induktiven Entlackung. Es soll eine Technologie entwickelt werden, die ohne zusätzliche Sicherheitseinrichtungen unter Berücksichtigung der Anforderungen des Brandschutzes anlagentechnisch in direkter Nähe einer Lackieranlage aufgestellt werden kann. Die sonst übliche persönliche Schutzausrüstung des Bearbeiters wird entfallen können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenFolgende Arbeitsschritte wurden durchgeführt, um das Projektziel zu erreichen:
- Erfassen der Daten,
- Entwickeln geeigneter Induktoren,
- Entwickeln geeigneter Kratzer,
- Entwickeln einer geeigneten Feinreinigung,
- Erfassen der abzutragenden Lacke,
- Entwickeln einer geeigneten Heizstrategie,
- Ermitteln der Filterkombination.


Ergebnisse und Diskussion

Entfernbare Beschichtungen.
Alle üblichen Lacke bzw. Kunststoffe können entfernt werden, soweit der Induktor der Form des Lackiergestelles ausreichend angepasst werden kann.
Dünne Lackschichten verkoken; dicke Lackschichten platzen ab, so dass diese in einen stofflichen, aber mindestens energetischen Kreislauf geführt werden können. Die Vakuumstrahlung erzeugt eine sehr saubere Oberfläche und ist für tiefer strukturierte Lackiergestelle einsetzbar. Für gängige Lackiergestelle ist sie in der Anschaffung und den laufenden Kosten zu teuer. Die verschließbare Klappe für die Beschickungsöffnung der zur Verfügung gestellten Vakuumstrahlkammer ist umständlich, zeitraubend und nur für ein kleines Werkstückspektrum geeignet. Ein möglichst dichter Verschluss der Vakuumstrahlkammer ist aber notwendig, um überhaupt einen Abtrag zu erzielen. Der Einsatz der Vakuumstrahlung wird auf den Einsatz unter Reinraumbedingungen beschränkt bleiben.
Für gängige Lackiergestelle reicht Bürsten aus. Diese Technik war jedoch nicht im Umfang des Projektes enthalten. Eine effiziente Bürsttechnik ist notwendig, um die hohen Anschaffungs- und Betriebskosten der Vakuumstrahlung zu vermeiden.
Die Saugleistung - Druck und Volumen - der Vakuumstrahlung reicht für den Filter nicht aus. Der Strömungswiderstand des Filterpaketes ist zu groß, deshalb ist hierfür ein separater Ventilator notwendig. Für das Filterpaket ist eine Druck - Volumenkurve bei unterschiedlichen Sättigungsgraden zu ermitteln.
Eine weitere Verfolgung der Vakuumstrahltechnik für diesen Einsatzfall lohnt bei den eingeschränkten Einsatzfällen nicht, da mit konventioneller Strahltechnik im leichten Unterdruck ausreichende Ergebnisse - Durchsatzleistung, Anschaffungskosten, Betriebskosten - erzielbar erscheinen.
Die Rückkühlung des Kühlwassers ist bei niederfrequenten Magnetfeldern nicht wirtschaftlich und wird dort als Option geführt. Bei hochfrequenten Magnetfeldern ist sie notwendig und bei mobilen Geräten empfiehlt sich eine Kühlwasserrückkühlung.
Der Wirkungsgrad der HF-Technik ist relativ gering, so dass der Generator und der Induktor mit Wasser gekühlt werden müssen. Das Interesse der Lackierer ist groß. Häufig wird jedoch mehr verlangt, als wir im Moment umsetzten können, insbesondere für In-Line-Anwendungen verfügen wir noch nicht über ausreichend Kenntnisse. Die Möglichkeit der In-Line-Entlackung bedeutet für die Lackieranlagenbetreiber immer optimale elektrostatische Verhältnisse, sodass der Overspray und der Ausschuss durch Fehllackierung reduziert werden kann. Dies bedeutet die Vermeidung von Sonderabfällen im Bezug auf Lackschlamm.
Das notwendige Kühlwasser stört die Anwender. Die Entwicklung von effizienteren Generatoren und Induktoren ist für die Marktdurchdringung notwendig.
Damit könnten sehr große Reduzierungen im Chemikalien- und Energieverbrauch realisiert werden. In einer Möglichkeitsanalyse wurden folgende Verbesserungspotentiale erkannt:
schwankt beim Entlacken je nach Anwendung:
Energie 50-80%
Chemikalien 90-100%
Trinkwasser 60-100%
Sondermüll 95-100%
beim Lackieren durch ordnungsgemäßes Entlacken:
Overspray 40-75%
Lack 10-15%
VOC 9-18%
Ausschuss 10-20%


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Projektergebnisse wurden auf der Hannover Messe, verschiedenen Fachtagungen und Seminaren vorgestellt.


Fazit

Der innovative Entlackungsprozess ermöglicht eine Energie sparende, schnelle Reinigung elektrisch leitfähiger Lackiergestelle in unmittelbarer Nähe der Lackieranlage. Jeder Lacktyp kann gelöst werden. Die elektrothermische Einwirkzeit beträgt 0,6 bis 1,5 Sekunden. Alle Lackiergestelle in Modulbauweise kön-nen entlackt werden. Das für die Kühlung des Induktors notwendige Kühlwasser lässt sich als Option in der Anlage im Kreislauf führen. Der Bediener benötigt keine besondere persönliche Schutzausrüstung mehr. Die Anlage muss nicht am Hallenboden verschraubt werden.