Pulverbeschichtete MDF-Küchenelemente aus Belgien
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Pulverbeschichtete MDF-Küchenelemente aus Belgien Pulverbeschichtung von MDF-Platten ist in aller Munde. Verschiedene Technologien sind im Einsatz. In den letzten Jahren haben Pulverhersteller, MDF-Plattenproduzenten, Ofenbauer und Applikationshersteller erhebliche Fortschritte erzielt. Hat eine brandneue Anlage in Belgien vielleicht die wegweisende Konfiguration für die Pulverbeschichtung von MDF Platten und der entscheidende Schritt zur Serienproduktion? Elektrostatische Pulverbeschichtung ist eine der umweltfreundlichsten und wirtschaftlichsten Technologien der Oberflächenbehandlung. Seit den frühen sechziger Jahren gibt es Pulverlacke. Ihre Produktion und Verarbeitung ist unproblematisch und macht die Pulverbeschichtung zu einem etablierten und anerkannten Verfahren, denn Pulverlacke sind - umweltfreundlich - lösemittelfrei - energiesparend - verarbeitungssicher - wirtschaftlich Pulverlacke sind Beschichtungsmaterialien, die nach der Applikation auf den zu beschichtenden Substraten durch Wärmeeinwirkung geschmolzen werden und dadurch geschlossene, gut haftende Überzüge bilden. Wie bei den meisten Oberflächenbehandlungen können die Hauptfunktionen in Dekoration und Schutz unterteilt werden. Pulverlacke setzen sich im Allgemeinen zusammen aus Bindemitteln (Harze, Härter), Pigmenten und Farbstoffen, Füllstoffen und Additiven. FachartikelLedro-2.doc Seite 1 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Die elementare Idee der elektrostatischen Pulverbeschichtung beruht auf der
Tatsache, dass sich Teile mit entgegengesetzter elektrischer Ladung anziehen.
Daher eignen sich auch die meisten leitenden und thermisch stabilen Festkörper für
die Pulverbeschichtung. Vor allem metallische Objekte wie Aluminiumprofile,
Fassadenelemente, Haushaltgeräte, Automobilzubehör oder Büromöbel werden in
stark zunehmendem Masse elektrostatisch pulverbeschichtet. Der grosse Fortschritt
bei der Entwicklung moderner Materialien, wie leitfähige MDF-Rohstoffe und
Pulverlacke mit sehr niedrigen Schmelzpunkten, ermöglicht jetzt auch
hitzeempfindliche Materialien mit Pulverlack zu beschichten.
Zur Aufladung des Pulvers werden verschiedene Systeme eingesetzt. Es würde zu
weit gehen, an dieser Stelle alle diese Systeme aufzulisten. Der Einsatz der
unterschiedlichen Verfahren hängt von der Anwendung und den Wünschen des
Anwenders ab. Grundsätzlich wird zwischen drei verschiedenen Aufladeverfahren
unterschieden:
- der elektrostatischen Aufladung
- der elektrostatischen, ionenarmen Aufladung
- der Tribo-Aufladung.
Die elektrostatische Aufladung ist heute das mit Abstand weit verbreitetste Verfahren
in der industriellen Pulverbeschichtung. Es zeichnet sich durch hohe
Wirtschaftlichkeit, hohem Auftragswirkungsgrad und regelmässiger
Schichtdickenverteilung aus.
Wie funktioniert Pulverbeschichtung?
Das trockene Beschichtungspulver wird in einen Vorratsbehälter gefüllt. Mittels
Druckluft wird das Pulver über Injektoren zur Sprühpistole gefördert. In dieser Pistole
entsteht – aus einer Niederspannung von 10V nach dem Kaskadenprinzip –
Hochspannung. Eine oder mehrere Elektroden laden das Pulver beim Sprühvorgang
mit 60 – 100 kV auf. Die Elektrostatikpistole verfügt an ihrer Spitze über eine
Elektrode, welche Elektronen ausscheidet. Die an der Pulverpistole austretenden
Pulverpartikel werden durch die Ablagerung der Luftionen aufgeladen. Die so
ionisierten Pulverteilchen werden wie die freien, ionisierten Luftteilchen von allen
geerdeten Objekten angezogen. In der praktischen Anwendung ist dies das
Werkstück und das Pulver bleibt darauf haften.
FachartikelLedro-2.doc Seite 2 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Warum Pulverbeschichten auf MDF?
Die herkömmlichen Oberflächen auf MDF werden mit Nasslack, Melaminpapier oder
PVC-Folie (Laminat) veredelt. Alle diese Verfahren haben spezifische Nachteile. Bis
vor kurzer Zeit war es nur möglich leitfähige Materialien wie Metalle mit Pulver zu
lackieren. Der grosse Fortschritt bei der Entwicklung moderner Materialien, wie
leitfähige MDF-Rohstoffe und Pulverlacke mit sehr niedrigen Schmelzpunkten,
ermöglicht jetzt auch hitzeempfindliche Materialien mit Pulverlack zu beschichten.
Der Laminiervorgang hat den Vorteil, dass gegenüber der Nasslackbeschichtung
weniger geschliffen und grundiert werden muss. Laminieren kann jedoch nur für
grosse Volumen und 2-D Applikationen eingesetzt werden. Zudem ist der Abfallanteil
der überschüssigen Folien sehr gross, da der Überschuss bei der Produktion
weggeschnitten wird und nicht mehr verwendet werden kann.
Die Pulverbeschichtung auf MDF bietet gegenüber den herkömmlichen Verfahren
folgende Vorteile:
- Wirtschaftlichkeit durch reduziertes Handling
- Rückgewinnung und Wiederverwertung des überschüssigen Pulvers
- Hoher Automationsgrad
- Einhaltung der immer strenger durchgesetzten VOC- und Umweltschutz-
Richtlinien
- Designfreiheit bei MDF Platten, d.h. Möglichkeit von fliessenden runden
Formen
FachartikelLedro-2.doc Seite 3 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Woraus bestehen Pulverbeschichtungsanlagen? Eine industrielle Pulverbeschichtungsanlage für die automatische Beschichtung besteht normalerweise aus Vorbehandlung, Wassertrockner, Beschichtungszone, Einbrennofen sowie einem Fördersystem. Als Beispiel ist folgend ein schematisches Layout einer Pulverbeschichtungsanlage für Metall abgebildet. Für kleine Produktionsmengen oder bei Sonderfarben genügt oftmals eine kleine Kabine zur Handbeschichtung. Diese kann vom Platzbedarf her in jeder Produktionsstätte platziert werden. Eine MDF Pulverbeschichtungsanlage ist anders aufgebaut. Ein wesentlicher Unterschied ist die fehlende Vorbehandlung. Die MDF Platten müssen nicht vorgereinigt werden. Dafür werden zur Vorwärmung der Platten Gaskatalytische Öfen eingesetzt, ebenso für den Einbrennprozess des Pulvers. Die folgende Abbildung zeigt das Groblayout der Pulverbeschichtungsanlage bei Ledro Keukens in Belgien. Weitere Verfahren zur MDF Pulverlackierung basieren auf Heissluftöfen oder die Verwendung von UV Pulverlacken. Der Einsatz des jeweiligen Systems ist abhängig von den Anforderungen des Kunden. FachartikelLedro-2.doc Seite 4 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Der Stand der Technik in Belgien
An der Fachmesse der Möbelzulieferer Bad Salzuflen 2004 (ZOW) präsentierte
Ledro Keukens NV aus Houthalen-Helchteren, Belgien, erstmals pulverbeschichtete
Küchen- und Badezimmermöbel aus Serieproduktion. Das Interesse für diese
Objekte war gewaltig und gemeinsam mit Tiger Coatings, Österreich wurde der
Innvoationspreis der Messe gewonnen.
Ledro Keukens war ursprünglich auf Kücheneinrichtungen für Privatkunden
eingerichtet. Unter der Leitung von Paul Peters hat sich das Unternehmen im
Dreiländereck Limburg, Maastricht, Aachen zu einem der renommiertesten Küchen-
und Badezimmerproduzenten Europas entwickelt. Die Abteilung Ledro Powder
Coatings, gegründet 2003, verfügt derzeit über die modernste Fertigungsstrasse für
Pulverlackierung von MDF Platten in Europa.
Die steigende Nachfrage der Möbelindustrie nach MDF Produkten und die
fortschrittliche Firmenphilosophie führten unlängst zur Entscheidung als Pionier in der
Branche in die zukunftsorientierte Pulverlackierung für MDF zu investieren.
Warum hat man Pulverlack gewählt? Pulverlack ist die beste Oberflächenapplikation
für moderne und umweltfreundliche MDF Beschichtung. Bei Ledro werden 90% der
MDF Platten mit PVC Folien beschichtet. Dieses Verfahren ist etabliert, verursacht
jedoch relativ hohe Handlingkosten und der Abfallanteil ist gross.
Herr Paul Peters, Geschäftsführer von Ledro, ist von den Vorteilen des Pulverlacks
überzeugt:
- Umweltgerecht, auch nach den verschärften EU Auflagen ab 2007
- Dank Rückgewinnung 99% Pulverausnutzung
- Nur ein Arbeitsgang um die notwendige Schichtdicke zu erreichen
- Schnelle und einfache Farbwechsel
- Sehr gute chemische und physikalische Oberflächeneigenschaften
- Für Flachteile, aber auch für kubische Teile einfach anzuwenden
- Hohe Wirtschaftlichkeit
Ein weiterer wesentlicher Vorteil: die freie Designwahl für MDF Produkte! Mit
Laminaten oder Folien ist die Formgebung der MDF Teile nur sehr beschränkt, das
heisst auf eckige Produkte eingeschränkt. Die Pulverbeschichtung lässt alle Formen
von MDF Komponenten zu, was die Möbeldesigner weltweit freuen dürfte.
FachartikelLedro-2.doc Seite 5 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Worin unterscheidet sich MDF Beschichtung von Metallbeschichtung?
Dazu kann der Produktionsleiter bei Ledro Keukens, Edwin
Kuipers, bestens Auskunft geben: "MDF lebt, ist ein sich ständig
verändernder Werkstoff. MDF Platten reagieren z.B. sehr schnell
auf Temperaturschwankungen. Auch Qualitätsschwankungen
innerhalb der MDF Platten eines Produktionsloses sind sofort
aufgrund des fehlerhaften Beschichtungsresultats festzustellen.
Im Gegensatz zu Metallteilen können wir diese aber nicht mehr
entlacken und neu beschichten, Ausschuss ist Ausschuss!"
Die ganze Anlagenkonfiguration ist generell komplett anders aufgebaut als dies bei
Metallbeschichtung der Fall ist. Das Zusammenspiel zwischen MDF-
Plattenproduzent, Pulverhersteller, Ofenbauer und Applikationshersteller ist extrem
wichtig. Der Beschichtungsprozess muss als Ganzes betrachtet werden und jede
Komponente kann nur so gut funktionieren wie das schwächste Glied in der Kette.
Paul Peters: "In den letzten Jahren sind auf dem Gebiet der MDF Beschichtung viele
Fehler gemacht worden. Es wurde zu sehr auf die Erfahrung mit Metallbeschichtung
gebaut, anstatt zu realisieren, dass man hier eine ganz neue, völlig anders gelagerte
Welt betritt.“
Edwin Kuipers hat für die Beschichtung von MDF Platten eine treffende
Umschreibung: „Es ist wie bei einem Rennwagen. Die Pulverbeschichtung von MDF
ist permanent an der Leistungsgrenze, reizt sämtliche Komponenten voll und ganz
aus und verzeiht keine Fehler. Wenn das Paket stimmt und alles zusammenpasst ist
das Resultat grossartig.“
FachartikelLedro-2.doc Seite 6 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Das Zusammenspiel der Komponenten
Wie gesagt ist das Zusammenspiel aller Komponenten sehr wichtig und kann nur
gemeinsam zu einer perfekt pulverbeschichteten MDF Platte führen. Jede
Komponente hat einige Charakteristiken, auf welche besonders geachtet werden
muss.
Die MDF Platte:
Diese sollte eine korrekte Feuchtigkeit aufweisen, über kurze Fasern verfügen und
leitfähig sein. Letzeres kann durch Zumischung von Spezialmaterial in der Produktion
erreicht werden. Wichtig ist auch, dass die MDF Platten eine gewisse Zugfestigkeit
aufweisen.
Das Pulver:
Bei Ledro Keukens wird Drylac Wood von Tiger Coatings eingesetzt welches auf
dem „Low Bake“ Prinzip beruht, d.h. mit Niedrigtemperatur eingebrannt wird. Das
Pulver ist speziell für den Einsatz auf MDF entwickelt worden und wird unter
Berücksichtigung neuester Kenntnisse ständig weiterentwickelt.
Der Ofen:
Der Gas-Katalytische Ofen von Vulcan Catalytics aus den USA ist wohl das
Herzstück der ganzen Anlage. Mittels genau definiert
gesteuerten Keramik Katalysatoren und indirekter
Gasbefeuerung werden die MDF Platten vorgewärmt, dann
beschichtet und anschliessend das Pulver eingebrannt.
Gegenüber Heissluftöfen und UV-Anlagen ist die
Gaskatalysatortechnik nicht nur wesentlich besser steuer- und
regelbar, sondern auch noch um einiges wirtschaftlicher.
Die Applikation:
Bei der Pulverbeschichtungsanlage ist es sehr wichtig, dass
alle Parameter der Elektrostatik exakt gesteuert werden
können und feinste Änderungen der Charakteristik der MDF
Platten so kompensiert werden. Dafür eignen sich die
Pulverpistole OptiGun mit der OptiTronic Steuerung von ITW
Gema AG ideal.
Die Kabine aus Kunststoff mit optimaler Luftführung
garantieren kürzeste Farbwechselzeiten. Für allfällige
manuelle Vorbeschichtung wird bevorzugt eine separate
Handkabine vorgeschaltet.
FachartikelLedro-2.doc Seite 7 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Paul Peters: „Wir haben den Prozess als Ganzes betrachtet und dann die besten Komponenten zur Problemlösung gesucht. Erst haben wir uns darauf konzentriert einen genau steuerbaren Ofen zu finden. Dass dies nur mit IR Technologie funktioniert war uns sehr schnell klar, aber das Produkt zu finden welches auch die Qualitätsanforderungen erfüllt war etwas schwieriger. In den USA sind wir bei Vulcan Catalytics fündig geworden. Danach wählten wir die beste Applikationsqualität. Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei einer MDF-Platte um einen sich ständig verändernden Werkstoff, welcher sehr sensibel auf Umwelteinflüsse reagiert. Diese Problematik bedingt eine extrem genaue Steuerung der Applikation. Dafür eignen sich die präzise regelbaren OptiTronic Steuerungen von ITW Gema bestens. Gleichzeitig wurde in engster Zusammenarbeit mit dem Pulverhersteller Tiger Coatings optimale Pulver entwickelt. Und ein ganz grosser Challenge liegt noch beim MDF Hersteller. Denn die MDF Qualität muss konstant gleich sein, Dichte und Feuchtigkeit dürfen sich nicht verändern." In Sachen Pulverbeschichtung von MDF Platten muss noch viel gelernt werden. In den letzten Jahren sind jedoch entscheidende Fortschritte erzielt worden, besonders in den Bereichen Pulver und MDF Material. Ledro versteckt das erworbene Wissen nicht im stillen Kämmerlein, sondern macht interessenten Firmen die Anlage zur Besichtigung zugänglich. Warum diese, doch eher ungewöhnliche, Einstellung? "Wir wollen unser Wissen teilen, damit die ganze Branche von den grossen Fortschritten profitieren kann, welche wir in den letzten Jahren erzielt haben. Nur so kommt die MDF Pulverbeschichtung weiter und das Treten an Ort und Stelle hat ein Ende." sagt Paul Peters. Hut ab vor dieser Einstellung! Hat man denn keine Angst, dass der Wettbewerb das Konzept kopieren könnte? „Es gibt noch keinen Wettbewerb“ meint Paul Peters „denn die MDF Pulverbeschichtung ist erst ganz am Anfang, auch wenn in den USA in niedrigerer Qualität schon einige Teile produziert werden. Wichtig ist, dass jetzt der Durchbruch für die Pulverbeschichtung von MDF Platten erfolgt und dazu sind Mengenabnahmen erforderlich. Dies wiederum bedingt, dass diese Mengen auch europaweit produziert werden können. Nur so lässt sich die Wirtschaftlichkeitsrechnung begründen und die Grossabnehmer stellen um.“ Es klingt logisch und wenn man den Enthusiasmus in den Augen von Paul Peters sieht, glaubt man diesen Aussagen auch gerne. Dass einige Interessenten dieses Konzept nicht nur mit Interesse sondern mit Begeisterung aufnehmen zeigt auch die Tatsache, dass im Juni 2004 viele Anbieter aus der MDF Branche, bis hin zu Japan, die Gelegenheit nutzten, bei Ledro Keukens in Houthalen die topmoderne MDF- Beschichtungsanlage besichtigen zu können. FachartikelLedro-2.doc Seite 8 von 10 Dienstag, 3. August 2004
Anlagensteckbrief Pulverbeschichtungsanlage Ledro Keukens NV
1 Schnellfarbwechselsystem Typ MagicPlus® inkl. Pulverzentrum Typ VZ1,
Monozyklon und Nachfilter
1 Elektrostatisches Pulverbeschichtungsgerät Typ OptiMatic mit 12
Automatikpistolen Typ OptiGun und 1 Handpistole Typ EasySelect
2 Hubgeräte Typ ZA02-18 mit Tiefenverstellachsen Typ XT-8
1 Speicherprogrammierbare PC Steuerung, mit Touch Screen Bedienung, inkl.
Lücken-, Breiten- und Höhensteuerung
1 Handbeschichtungskabine für Spezialteile, Typ CRS-L
FachartikelLedro-2.doc Seite 9 von 10 Dienstag, 3. August 2004Vorgehensweise der elektrostatischen Pulverbeschichtung:
Die elementare Idee der elektrostatischen Pulverbeschichtung beruht auf der Tatsache, dass
sich Teile mit entgegengesetzter elektrischer Ladung anziehen. Daher eignen sich auch die
meisten leitenden und thermisch stabilen Festkörper für die Pulverbeschichtung.
Das trockene Beschichtungspulver wird in einen Vorratsbehälter gefüllt, fluidisiert oder
umgerührt und mittels Druckluft über Injektoren zur Sprühpistole gefördert. In dieser Pistole
entsteht – aus einer Niederspannung von 10V nach dem Kaskadenprinzip – Hochspannung.
Eine oder mehrere Elektroden laden das Pulver beim Sprühvorgang mit 60 – 100 kV auf.
Zwischen der Pistole und dem geerdeten Werkstück bildet sich ein elektrisches Feld. Die
Pulverpartikel folgen dessen Feldlinien und bleiben aufgrund der Restladung auf dem Objekt
haften.
Die beschichteten Werkstücke werden anschliessend manuell oder automatisch zum
Einbrennofen gefördert werden. Kunststoffpulver wird bei 140º - 200º C eingebrannt, das
Pulver verschmilzt zu einem glatten Film und härtet anschliessend aus. Dabei werden
Schichtdicken von 30 - 80µ für dekorative und 200 - 500µ für funktionelle Zwecke erreicht.
Kontakte:
Anwender: Ledro Powder Coatings
Europark 2027
B-3530 Houthalen-Helchteren / Belgien
E-mail: ledropowdercoatings@skynet.be
Applikation: ITW Gema AG
Mövenstrasse 17
CH-9015 St.Gallen / Schweiz
E-mail: info@itwgema.ch
www.itwgema.ch
Ofen: Vulcan Catalytic
Portsmouth, RI 02871 USA
E-mail: VulcanTec@aol.com
www.VulcanCatalytic-Ltd.com
Pulver: Tigerwerk
Negrellistrasse 36
A-4600 Wels / Österreich
E-Mail: info@tiger-coatings.com
www.tiger-coatings.com
FachartikelLedro-2.doc Seite 10 von 10 Dienstag, 3. August 2004Sie können auch lesen
