Projekt 24452/01

Umwelt schonende Entlackung von Komponenten in Lackieranlagen

Projektträger

Hugo Claus GmbH & Co. KG
Mühlstr. 41
71229 Leonberg
Telefon: 07152/27380

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Mit dem Entwicklungsprojekt wird das Ziel verfolgt, eine industriereife Technologie für eine umweltverträgliche und wirtschaftliche Entlackung von Anlagenkomponenten in Lackieranlagen zu entwickeln. Die Komponenten werden einmalig mit einer antihaftenden Plasmabeschichtung ausgestattet und dann mit Wasserhochdruck im mittleren Druckbereich bis 500 bar entlackt. Basis für die Beschichtung ist PermaCLEANplas, eine von der FhG IFAM entwickelte Plasmabeschichtung. Der Einsatz dieser Technologien soll zu einem kompakten Entlackungssystem führen, das auch mobil bei den Bedarfträgern eingesetzt werden kann und bei dem möglichst keine umweltrelevanten Schadstoffe anfallen. Da die PermaCLEANplas-Beschichtung bisher nur auf feuerverzinkten und absolut weißrostfreien Substraten dau-erhaft aufgebracht werden kann und ihre antihaftende Wirkung nur bei Nasslacken funktioniert, ist eine Weiterentwicklung dieses Beschichtungsverfahrens mit dem Ziel erforderlich, es auf alle gängigen Substrate aufzubringen und darüber hinaus die antihaftende Wirkung auch auf Pulverlacke auszudehnen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Untersuchungsgebiet des Antragstellers umfasst in der ersten Phase die Erprobung und Optimierung einer Wasserhochdruck-Versuchsanlage für die automatische Entlackung von Anlagenkomponenten in einem geschlossenen Kreislaufsystem. Dabei ist das Entlackungsverfahren für alle industriegängigen Nasslacke zu verifizieren und zu optimieren. Parallel erfolgt vom Projektpartner FhG IFAM die Ent-wicklung von kostengünstigen Vorbehandlungsverfahren für reale Anlagenkomponenten wie Gitterroste, Gehänge, Abdeckbleche, Lüfter u. a. m. sowie die Weiterentwicklung des Beschichtungsprozesses im Hinblick auf eine ausreichend antihaftende Wirkung auch für pulverlackierte Komponenten. An diese Entwicklungsphase schließt sich die Erprobung des für Pulverlacke modifizierten Beschichtungsverfahrens an, das insbesondere für die Entlackung von Gehängen von großer Bedeutung ist, das diese Komponenten das größte, in der Industrie zu entlackende, Volumen ausmachen. Abschließend sind die Einsatzgrenzen der zu entwickelnden Entlackungstechnologie, deren Umweltverträglichkeit und die Wirt-schaftlichkeit des Verfahrens im Vergleich zu konventionellen chemischen und pyrolytischen Verfahren zu dokumentieren.


Ergebnisse und Diskussion

Mit PermaCLEANplas beschichtete Gitterroste, die mit wasser- oder lösemittelhaltigen Lacken kontaminiert sind, können sicher mit einer Wasserhochdruck-Anlage im mittleren Druckbereich entlacket wer-den. Die Lebensdauer der Antihaftbeschichtung ist mit 500 Zyklen nachgewiesen. Bei Anlagenkomponenten, wie Aussteller, die auch diverse Vorbehandlungsbäder durchlaufen, ist die Beständigkeit der PermaCLEANplas-Beschichtung noch nicht nachgewiesen. Vorraussetzung für die Haltbarkeit der Be-schichtung ist bei Bauteilen aus Stahl eine feuer- oder galvanisch verzinkte Oberfläche. Alternative Vorbehandlungsverfahren haben sich als nicht geeignet erwiesen. Bei Pulverbeschichtungen ist die Antihaftwirkung von PermaCLEANplas grundsätzlich gegeben. Solche Teile lassen sich jedoch nur dann mit Wasserhochdruck entlacken, wenn sie integrierte Reißkanten aufweisen, an denen das Wasser die Lackschicht aufbrechen kann. Die Anwendung ist deshalb nicht generell möglich. Das geeignete Anla-genkonzept für Produktionsanlagen ist die stationäre Durchlaufanlage mit geschlossenem Wasserkreis-lauf. Das Konzept der mobilen Entlackungsanlage hat sich als unwirtschaftlich erwiesen.

Das untersuchte Entlackungsverfahren bietet den Betreibern von Lackieranlagen ein großes Rationalisierungspotential: Aufgrund der niedrigen Kosten für Entlackungsanlagen, des geringeren Energieein-satzes und der entfallenden externen Logistikkosten reduzieren sich die Entlackungskosten für Gitteros-te um 50 bis 70 %. In einem Lehrprojekt der Universität Bremen wurden die Ökologiebilanzen für das entwickelte Entlackungssystems CLAUSwhd sowie für das heute dominierende thermische Entlackungsverfahren (Pyrolyse) erstellt und die Ergebnisse verglichen. Danach ergibt sich, dass beim CLAUSwhd-Verfahren der
- Energieverbrauch um den Faktor 6 bis 8
- der CO2-Ausstoß um den Faktor 3
geringer ist als bei den heute üblichen pyrolytischen Verfahren.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse der Entwicklungsarbeiten wurden in einer Reihe von Veröffentlichungen, in einem Vor-trag bei der DFO (Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V.) und auf dem Au-tomobiltag in Stuttgart vorgestellt:
5/06 Besser lackieren Titel: Mit neuer Antihaftbeschichtung Entlackungskosten
Autoren: Dr. Matthias Ott, Walter Hügle
6/06 besser lackieren Titel: Effizient entlacken
Autor: Dr. Ott
8/06 JOT Titel: Antihaftbeschichtung erleichtert Entlackung
Autoren: Dr. Matthias Ott, Walter Hügle
9/06 MO Titel: Leichter entlacken
Autoren: Dr. Matthias Ott, Walter Hügle
11/07 DFO Titel: Beschichtung und Entlackung von Komponenten in Lackieranlagen
Vortragender: Walter Hügle
12/07 besser lackieren Titel: Antihaftbeschichtung spart Entlackungskosten
Autor: Walter Hügle
10/2008 Automobiltag BW Begleitausstellung
Die Anwendung Inline-Entlackung wurde in Form einer Pressenotiz im Oktober 2008 in den Fachzeit-schriften JOT und MO veröffentlicht. Die Beschichtungs- und Entlackungstechnik ist in einem Firmen-prospekt unter der Marke CLAUSwhd dokumentiert.


Fazit

Im Rahmen der Entwicklungsarbeiten konnte nachgewiesen werden, dass Gitterroste, die im Lackier-prozess mit den heute gebräuchlichen Nasslacksystemen kontaminiert wurden, problemlos mit Wasserhochdruck im Druckbereich 500 bar entlackt werden können, sofern die Gitterroste zuvor mit der Antihaftbeschichtung PermaCLEANPLAS versehen wurden. Die entwickelte Anlagentechnik ist kompakt, so dass Entlackungsanlagen auch dezentral, d.h. werksnah, eingesetzt werden können. Der erreichte Entwicklungsstand erlaubt die Umsetzung der Anlagentechnik als industriell einsetzbare Durchlaufanlagen. Das entwickelte Entlackungsverfahren hat das Potential die heute noch vorherrschenden chemischen und pyrolytischen Entlackungsverfahren abzulösen mit dem Effekt, die Umweltbelastung signifikant zu reduzieren und die Kosten für die Entlackung deutlich zu reduzieren.

Übersicht

Fördersumme

125.000,00 €

Förderzeitraum

09.05.2006 - 31.12.2008

Bundesland

Baden-Württemberg

Schlagwörter

Klimaschutz
Umweltforschung
Umwelttechnik