Punktgenaue Lackiertechnik

Die Spritzpistole ist in ein geeignetes Gesamtsystem einzubinden, dass im allgemeinen aus Materialförderung, Druckluftaufbereitung, Magnetventil und gegebenenfalls Farbnebelabsaugung besteht. Bei den geringen Auftragsmengen, von welchen hier die Rede ist, empfiehlt sich für die Materialzufuhr der Einsatz von Druckbehältern; somit ist der für die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse erforderliche konstante Materialdruck gegeben; gleichzeitig ist die sichere Aufbewahrung der jeweiligen Flüssigkeit garantiert. Die Fertigungspalette von Walther Pilot, Wuppertal, umfasst Gefäße in allen Größenordnungen, in verzinkter Ausführung oder Edelstahl. Weiterhin ist eine Wartungseinheit mit Druckluftfilterung, die hohen Ansprüchen gerecht wird, als Systembestandteil vorzusehen. Schaltschrank-Ausführungen mit allen erforderlichen pneumatisch oder elektrisch steuerbaren Funktionen sind abgestimmt auf die Erfordernisse des jeweiligen Spritzsystems; so können Zusatzparameter wie etwa Druck- und Füllstandsüberwachung am besten Berücksichtigung finden.

Unter bestimmten Umständen ist eine adäquate Farbnebelabsaugung unverzichtbar, nicht nur aufgrund möglicher Overspray-Partikel, sondern auch um Lösemitteldämpfe aus dem Spritzbereich zu entfernen.

Punktgenaue Präzision

Derartige Spritzsysteme fürs Feine werden für eine Vielzahl von Anwendungen gebaut. Anlagen von der Stange gibt es so gut wie gar nicht. Bei jeder einzelnen Problemlösung sind die Parameter Beschaffenheit des Lackierobjekts und des Untergrunds, Lackmaterial und Spritzsystem aufeinander abzustimmen. Hierzu hat das Wuppertaler Unternehmen umfangreiches Datenmaterial gesammelt und bietet darüber hinaus die Möglichkeit zu Versuchen. Zuweilen kommen weitere, die Applikation erschwerende Bedingungen hinzu. Eine besondere Herausforderung sind beispielsweise Präzisionslackierungen an schwer zugänglichen Stellen. Hierzu ein Beispiel:

Bei einem Hersteller von Dosenverpackungen wurde durch das Einschweißen der Henkelösen der vorhandene Korrosionsschutzlack im Innern der Dose an zwei Stellen beschädigt. Speziell für diesen Kunden wurde eine Spritzeinrichtung konzipiert, die nicht nur die Auftragsmenge für eine punktgenaue Lackreparatur bei hoher Taktfrequenz präzise dosiert, sondern darüber hinaus mit zwei Automaten in Kleinstbauweise bestückt ist. So ist zur Beschichtung beider Stellen nur ein Arbeitsgang erforderlich. Generell kann gesagt werden, dass bei schwer zugänglichen Stellen oder komplexen Objektgeometrien auf eine leistungsfähige Farbspritztechnik mit präziser Dosierung der Auftragsmenge nicht verzichtet werden muss. Dies gilt insbesondere für Roboterpistolen in Kompaktbauweise. Hier erlaubt die externe Ansteuerung für Rund- und Breitstrahl die Anpassung des Spritzstrahls an wechselnde Objektgeometrien. Zur weiteren Feineinstellung des Spritzstrahls kann zusätzlich über den Förderdruck am Druckbehälter die Materialmenge reguliert werden. Durch die präzise Abstimmung der Parameter Düsengröße, Materialdruck, Zerstäuberdruck und Spritzabstand ist – je nach Anwendungsfall – ein randscharfer, oversprayarmer Farbauftrag möglich. Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Arbeiten mit Schablonen oder Abklebungen entfallen, wie etwa bei der Fugenlackierung im Fall des abgebildeten Mauer-Imitats aus Kunststoff.

Markierungen

Feinspritztechnik wird ferner eingesetzt, um Kennzeichnungen – insbesondere Fehlermarkierungen – nach erfolgter zerstörungsfreier Werkstoffprüfung zu erzeugen. Der besondere Vorteil beim Farbspritzverfahren besteht darin, dass die Markierung berührungslos ist. Daher wird das Verfahren unter anderem bei Objekten der metallverarbeitenden Industrie eingesetzt. Neben Schweißnahtprüfungen bei Blechen und Rohren sind beispielsweise Prüfungen bei Motorblöcken, Kurbelwellen, Nockenwellen im Hinblick auf Dichtigkeit, Qualität, Rundlauf, Einbaulage anzuführen. Auch in anderen Branchen wird mit Farbspritztechnik markiert, zum Beispiel Lunkerstellen bei der Glasherstellung. Dabei wird über eine elektronische Fehlererkennung der Spritzautomat ausgelöst, um einen Farbpunkt oder eine Kennzeichungslinie auf dem fehlerhaften Objekt aufzubringen. Die gleichbleibend hohe Wiederholgenauigkeit bewirkt, dass selbst bei hohen Teile-Durchlaufgeschwindigkeiten jede Markierung ein „Volltreffer“ ist. Die Kennzeichnung kann in jeder Lage erfolgen. Auch sind spezielle Pistolen­anordnungen möglich, so dass mit unterschiedlichen Farben klassifiziert werden kann, um eine Kodierung nach verschiedenen Kriterien zu ermöglichen.

Markierungen erfolgen auch zur Prozesssteuerung und -kontrolle – zum Beispiel als Fertigungslinienkennung. Mittlerweile können opto-elektronische Erfassungssysteme installiert werden, die wiederum dokumentieren, ob die Fehlerkennzeichnung erfolgreich aufgespritzt wurde. Auch dann wird mit Farbspritztechnik gearbeitet, wenn über eine Kennzeichnung zunächst festgelegt wird, an welcher Stelle eine Naht gelegt oder ein Rohr gebogen werden soll. Auch Schneide- und Biegelinien bei Kartonagen werden so erzeugt. Kleine Farbmarkierungen dienen weiterhin als Einbauhilfe für die korrekte Montage (zum Beispiel Drehknöpfe für Wärmeregler bei Heizungen, Siebeinbau bei Katalysatoren) oder zur farblichen Kennzeichung unterschiedlicher Bautypen bei ähnlichem Aussehen, etwa zur Klassifizierung von Ölabstreifringen oder Federn von Stossdämpfern. Erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang auch, dass bestimmte Substrate es erforderlich machen, bei Inkjet-Markierungen zusätzlich Farbspritztechnik einzusetzen, um die Lesbarkeit zu verbessern. Zunächst wird mit der Spritzpistole ein sogenanntes Spritzspiegel erzeugt und auf diesen wiederum wird die eigentliche Inkjet-Markierung aufgetragen.

Signierungen

Darüber hinaus wird die Spritztechnik in der metallverarbeitenden Industrie für Beschriftungen eingesetzt. Bänder, Tafeln, Rohre, Profile oder Coils werden im Durchlaufverfahren zur logistischen Zuordnung gekennzeichnet. Die alphanumerischen Zeichen werden je nach Bedarf von fünf, sieben oder neun Spritzapparaten produziert, die auf einer Adapterplatte befestigt sind. Jede Pistole öffnet nur für Intervalle im Millisekundenbereich, um einen einzigen Punkt zu spritzen. Erst über die Zusammenfassung mehrerer aufeinander folgender Punkte im Rahmen der durch die Pistolen­anordnung gegebenen Matrix entstehen lesbare Zeichen. Dabei sorgt ein geeigneter Steuerungsrechner sowohl für die Punktfolge als auch für die Synchronisation zwischen dem Signiervorgang und der Fördergeschwindigkeit des Gutes. Daher bleibt auch bei unterschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten das Schriftbild konstant.

Aufgrund der kurzen Schaltzeiten sind hohe Fördergeschwindigkeiten möglich. Die Zeichenhöhen liegen zwischen 40 und 200 Millimetern. Punktgröße und Farbdicke sind an den Pistolen einstellbar. Signierpistolen sind durch Öffnen und Schließen in schneller Folge höchsten Beanspruchungen ausgesetzt. Darüber hinaus handelt es sich bei Signierfarben um spezielle, teilweise hochabrasive Medien. Daher hat Walther Pilot für den Signierbereich Spritzautomaten entwickelt, die ohne Nadelabdichtung arbeiten und stattdessen mit einer nahezu verschleißfreien Membrane versehen ist. Derartige Neuentwicklungen sind nicht nur beim Signieren sondern auch in anderen Bereichen der Industrie ideale Problemlöser.

Weitere ­Anwendungsgebiete

Eine Fülle weiterer Beispiele für den punktgenauen Spritzauftrag ließe sich anführen, zum Beispiel das Aufbringen von Korrosionsschutz bei Innen- und Außengewinden, das Versiegeln von Platinenbauteilen oder die Schraubensicherung mit Siegellack. Auch bei der Kühlmitteldosierung für Fertigungswerkzeuge oder der Vernebelung von Schmiermitteln sind Spritzautomaten in Kleinstbauweise erfolgreich im Einsatz. Walther Pilot, Wuppertal, erarbeitet Problemlösungen für das gesamte Gebiet der Spritzauftragstechnik. Das Unternehmen bietet ein breitgefächertes Angebotsspektrum für Spritzausrüstungen aller Art. Dabei spielen Sonderlösungen und Nischenprodukte insgesamt ein große Rolle, zum Beispiel Spezialentwicklungen zur Innenbeschichtung von Rohren, zur Lackierung von Kleinteilen und zum Einsatz von Düsenverlängerungen beim Spritzen von Nuten, Hohlprofilen und Vertiefungen.

Frank Linder

Konstruktion und Entwicklung

Benno Burggräf

Anwendungstechnik

Walter Kaspers

Marketing

Walther Spritz- und Lackiersysteme GmbH

Kärntner Str. 18–30, 42327 Wuppertal

Tel. 0202/787-0

email: [email protected]

www.walther-pilot.de

Zum Thema

Die allgemeine Farbspritztechnik ist so ausgereizt, dass Fortschritte nur noch in Details erzielt werden. Ganz anders beim Sondergebiet der Feinspritzanlagen: Spritzzeiten im Millisekundenbereich, geringste Düsendurchmesser, Kantenschärfe durch Ausschluss von Overspray, konstanter Materialdruck, feinste Luftfilterung und natürlich eine ausgefeilte Steuerungstechnik, die das Ganze im Griff hat. Hier gibt es noch gewaltige Herausforderungen und große Entwicklungssprünge. Auch deshalb, weil keine industrielle Anwendung wie die andere ist: Immer das gleiche Prinzip, doch jede Anlage ein Unikat.dc