Pulver, Plasma, H2O

Der Autor Dipl.-Ing. (FH) Markus Sauter ist Inhaber der Unternehmensberatung ims, 83059 Kolbermoor. Er leitet u. a. Controller-Seminare und ist Lehrbeauftragter an der FH Rosenheim

Blickt man auf die diesjährige LIGNAplus in Hannover zurück, so darf man feststellen, dass den Besuchern im Bereich der Oberflächentechnologie sicherlich der Stand der Technik geboten wurde. Dennoch waren nicht wenige Anwender und Fachexperten der Lackierbranche der Meinung, auf diesem Sektor keine nennenswerten Veränderungen zum Messebesuch vor zwei Jahren erkannt zu haben.

Umweltregelwerke wie die TA-Luft oder VOC-Richtlinie verlangen nachhaltig das schrittweise Ersetzen lösemittelhaltiger Beschichtungssysteme. Wenngleich sie noch nicht uneingeschränkt und auf voller Breite die lösemittelhaltigen Systeme ersetzen können, erschließen die Wasserlacke als eine der möglichen Alternativen zunehmend weitere Einsatzgebiete. Eigentlich alle Lackhersteller haben hier in der Vergangenheit massiv in Forschung und Entwicklung investiert und optimierte, zum Teil auch neue, Systeme vorgestellt. Das Spektrum ist sehr weit und reicht vom Einkomponentensystem (ohne/mit Härterzusatz) über die Zweikomponentensysteme bis hin zum wasserbasierenden UV-Lack.

Um die Wasserlacktechnologie weiter in der Holzverarbeitung (vor allem auch im Holz-Handwerk) zu etablieren, versuchen die Lack- und Anlagenhersteller weiter, sowohl die vergleichsweise „engen“ Verarbeitungsparameter anwenderfreundlicher zu gestalten als auch maschinenseitig innovative Lösungen für nochmals beschleunigte Trocknung bzw. Härtung zu entwickeln.

Das Thema Pulverbeschichten auf Holzwerkstoff-Oberflächen war vieler Orts Gesprächsstoff und klar zu erkennen war, dass auf diesem Gebiet kontinuierliche Fortschritte erzielt werden. Doch eines vorneweg: Wunder gab es auch hier keine.

Auf den Messeständen wurden die Ergebnisse von erfolgreicher Zusammenarbeit einiger Anwenderfirmen mit Pulverlieferanten und den Anlagenherstellern präsentiert. Andere Anwenderfirmen, die schon eine Pulverlackieranlage im Metallbereich betreiben, stehen in den Startlöchern und warten bis der „entscheidende Durchbruch“ signalisiert wird und man seine Pulverkompetenz risikofrei auf den Holzsektor übertragen könne. Das wird wohl in den wenigsten Fällen gelingen. In aller Regel bleibt nur der Weg der konsequenten, gemeinschaftlichen Weiterentwicklung in einem solchen Dreierteam, schließlich definiert jeder Endanwender eigene Ansprüche für seine Oberflächen. Ein solches Kontinuum demonstriert z. B. die Sauter GmbH in Überlingen mit Pulverlacken von DuPont auf einer Anlage der Triab Innovations A.B.

Man könnte schon annehmen, dass die (UV-) Pulvertechnologie den Industriebetrieben vorbehalten sei, aber gegenteiliges zeigt die noch junge Kooperation der Firmen Bartling Technik aus Löhne, und der Dörken Pulverbeschichtungssysteme GmbH in Herdecke.

Sie haben ein in sich stimmiges System aus Handspritzstand, horizontalem Trocknungskanal mit IR-/UV-Trocknern und dem darauf eingestellten UV-Pulversys-tem entwickelt. Die kompakte Bauweise des Trocknungskanals bedeutet einen geringen Platzbedarf und dadurch niedrige Raumkosten. Zusammen mit interessierten Anwendern werden der Einsatz im Bereich Büromöbel, Bistrotische oder Phonomöbel für MDF-Trägerplatten vorbereitet. Live am Messestand der Fa. Bartling Technik zu sehen war der direkte UV-Pulverauftrag auf ungeschliffene Rohspanplatte. Bartling sieht hier ideale Verwendungsmöglichkeiten u. a. im Rückwandbereich. Neuste Versuchsreihe sind UV-Pulverlacke auf OSB-Platten. Im Vordergrund stehen Platten, die auch einer kurzzeitigen Teilbewitterung ausgesetzt sein können, wie es für Boden oder Seitenverkleidungen im Festzeltbetrieb denkbar ist.

Das Netzwerk „Thermoface“ – unter Federführung des ihd – hat in Hannover als Weltneuheit die Technologie des „Thermoglättens“ präsentiert. Durch Thermoface, so die Experten, werde ein Einschicht-Auftrag beim Pulverbeschichten profilierter Bauteile realistisch.

Wahlweise stationär auf CNC-Bearbeitungszentren („ihd-Fixface“) oder im Durchlauf auf Kantenbearbeitungsmaschinen („ihd-Rollface“) kann diese neue Technologie das Schleifen und Füllern gefräster MDF-Innen- und Außenprofile ersetzen.

Um die Technologie des Thermoglättens in den Markt einzuführen, haben sich die Firmen Maka – Max Mayer Maschinenbau GmbH, der MDF-Verarbeitungsspezialist Türenwerke Warnke GmbH & Co. KG, Wendt Maschinenbau GmbH & Co. KG und der Werkzeughersteller AKE-Knebel GmbH & Co. KG mit dem Institut für Holztechnologie Dresden (ihd) als Technologieentwickler zum Netzwerk „Thermoface“ zusammengeschlossen. Entwickelt wurde die Technologie von Wissenschaftlern des ihd.

Beim Thermoglätten wird die Profiloberfläche durch schneidenlose beheizte Werkzeuge verdichtet und geglättet. Die Temperatur bewirkt dabei, dass der Werkstoff an der Oberfläche plastifiziert wird und die Fasern mit holzeigenen Inhaltsstoffen verklebt werden. Die Verdichtung erhöht die Oberflächenqualität der geglätteten Profile, so dass diese der Qualität der MDF-Plattenoberfläche entspricht. Aufgrund dieser Möglichkeiten kann Thermoface auch als Schlüsseltechnologie für das Pulverbeschichten von MDF-Materialien angesehen werden.

Beim Glätten von MDF-Profilen im Durchlauf wird die gefräste Kante an mehreren, elektrisch beheizten Rollen vorbeigeführt. Mit einer Gegendruckeinrichtung werden die erforderlichen Kräfte aufgebracht.

Maka präsentierte die Technologie stationär an einem CNC-Bearbeitungszentrum. Auch hier wird ein elektronisch beheiztes Glättwerkzeug der Kontur des unmittelbar zuvor gefrästen Profils nachgeführt. Mehr zu diesem Thema finden Sie in BM 5/2003 auf den Seiten 60 und 61.

Im Bereich Press- und Oberflächentechnik setzt beispielsweise der Systemlieferant Robert Bürkle auf die Komplettlieferung der Lackieranlage. Bürkle zeigt eine Kombiwalzmaschine zum Ausfüllen offener Fugen oder kleiner Risse bei furnierten oder massiven Werkstücken mit hochviskosem umlauffähigem UV-Grundlack, dahinter eine Walzenlackauftragmaschine und einen UV-Trockner.

Für die Beschichtung von Werkstücken mit temperatursensiblen Oberflächen verfügt der UV-Trockner über eine spezielle Twin-Cure Strahlereinheit. Durch konstruktive Maßnahmen wird dabei der Infrarot-Spektralbereich, der für die Erwärmung der Materialoberflächen verantwortlich ist, absorbiert und der verbleibende UV-Spektralbereich zur Härtung der UV-Lacke auf das Werkstück gelenkt.

Bereits im Vorfeld der LIGNA-plus machte Prof. Dr. Wolfgang Viöl von der Fachhochschule Göttingen auf sein Verfahren der Plasmabehandlung von Holz-oberflächen aufmerksam. Ziel ist es im Durchlaufverfahren die Oberflächeneigenschaften des Holzes zu verändern. Insbesondere führt Prof. Dr. Viöl eine verbesserte Farbhaftung, eine Steigerung der Witterungsbeständigkeit von Lacken und Lasuren, sowie eine bessere Verleimfähigkeit der behandelten Hölzer an. Die Ergebnisse wurden durch wissenschaftliche Versuche mehrfach dokumentiert und wer am Messestand war, konnte sich auch tatsächlich von der Wirkungsweise überzeugen. Die Aufnahmefähigkeit von Wasser wurde sichtbar verbessert. Dies lässt sich zweifelsfrei bei Wasserbeizen und Wasserlacken vorteilhaft einsetzen. Der Kostenaufwand wird als gering angegeben (Energiekosten von ca. 0,1 kWh/ m²) und kann teilweise andere Prozesse, wie beispielsweise das Schleifen, ersetzen.

Die Entwicklung der Oberflächentechnik ist gut erkennbar: Neben der Lackierung mit flüssigen Mitteln wird zum einen die Beschichtung mit Folien usw. weiteren Raum einnehmen, da besonders dort Qualität, Design und Technologie (Ummantelung) stark in Bewegung sind. Zum anderen wird die (UV-) Pulverbeschichtung verstärkt Einzug halten.

Das alles geschieht vor dem Hintergrund, dass unsere Umwelt mit ihren Ressourcen geschont werden muss. Damit werden Sys-teme auf Wasserbasis und strahlenhärtende Beschichtungen favorisiert. Die Applikationstechnik wird sich auf diese Produkte konzentrieren und hoffentlich bereits auf der LIGNAplus 2005 für interessante Neuheiten sorgen. o