Pulverbeschichtungen für Aluminium

Pulverbeschichtung von Aluminium

Zur Pulverbeschichtung von Metalloberflächen, wie Aluminium, wie Aluminium. Dieses Verfahren besteht in der Bildung eines elektrostatischen Feldes zwischen dem zu lackierenden Teil und den Pulverpartikeln., die von der Spritzpistole kommen. Das Pulver bewegt sich unter Einwirkung von Druckluft und wird am Ausgang der Pistole elektrisch aufgeladen.. Da das zu lackierende Metallprodukt geerdet ist, dann werden elektrisch geladene Pulverpartikel von seiner Oberfläche angezogen. Durch die elektrische Aufladung werden die Pulverpartikel fest mit der Oberfläche des Aluminiumteils oder -produkts verbunden., z.B, Aluminiumprofil. Sie werden horizontal verwendet (Abb. 1), und vertikal (Abb. 2) Pulversprühsysteme.

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Bild 1 – Pulverbeschichtungsanlage
mit horizontaler Montage von Aluminiumprofilen [1]

Bild 2 – Pulverbeschichtungslinie
mit vertikaler Abhängung von Aluminiumprofilen [1]

In der nächsten Phase des Pulverbeschichtungsprozesses gelangt das Produkt mit der aufgetragenen Pulverschicht in einen speziellen Ofen, wo das Pulver geschmolzen und gleichmäßig über seine Oberfläche verteilt wird. Die Ofentemperatur liegt zwischen 160° und 200°​C, und die Verarbeitung darin dauert etwa an 15-20 Minuten, abhängig von der Art der Pulverbeschichtung und der Art des zu lackierenden Produkts. Dieser Ofen wird Polymerisationsofen genannt, denn es schmilzt nicht nur das Pulver, sondern die chemischen Reaktionen zwischen seinen organischen Bestandteilen. Nach dem Verlassen des Ofens bildet sich auf dem Produkt eine gleichmäßige und dauerhafte Beschichtung., der fest mit seiner Oberfläche verbunden ist.

Die Mindestdicke einer fertigen Standard-Pulverbeschichtung liegt zwischen 60 Mikrometer. Die Kontrolle der Schichtdicke erfolgt durch spezielle Geräte (Abb 3).

Bild 3 – Dickenkontrolle der fertigen Pulverbeschichtung [1]

Aussehensfaktoren der Pulverbeschichtung

Das Aussehen einer Pulverbeschichtung hängt ab von:

• Farbton der Pulverfarbe;
• Glanzgrade von Pulverbeschichtungen;
• Oberflächenstrukturen und Texturen, auf die die Beschichtung aufgetragen wird;
• Mengen, Größen und Formen von Pigmenten im Pulver;
• Verarbeitungsbedingungen im Polymerisationsofen.

Pulverlackkomponenten und ihre Funktionen

Pulverfarben sind eine Mischung aus festen Stoffen. Jedes dieser Materialien erfüllt seine eigene Funktion bei der Bildung einer Pulverbeschichtung und ihrer anschließenden Arbeit..

Die Bestandteile von Pulverlacken sind:

• Polymerbindemittel (Niveau und Stabilität der Eigenschaften)
• Pigmente (Farbe, Aussehen, Klimabeständigkeit)
• Additive (Steigerung der Fließfähigkeit und anderer funktioneller Eigenschaften)
• Füllstoffe (Stabilisierung der Eigenschaften des Komponentengemisches)

Entscheidend für die Beständigkeit einer Pulverlackoberfläche gegenüber Witterungs- und Klimaeinflüssen sind die chemische Zusammensetzung und Struktur von Bindemitteln und Pigmenten..

Bild 4 – Pulverlacke und Pulverbeschichtungen [1]

Bindemittel für Pulverlacke

Die wichtigsten Arten von organischen Bindemitteln in Pulverfarben, die zum Lackieren von Baualuminium verwendet werden, sind:

– Polyester:

• Standard-Binder, die beim Lackieren von Bauelementen und Produkten verwendet werden;
• bieten eine gute Beständigkeit gegen klimatische Einflüsse;
• haben verschiedene Modifikationen;

– Polyurethan und Acryl:

• sind die Basis für Beschichtungen, die gegen „Graffiti“ resistent sind;
• zerbrechlicher, als Polyester;
• in Fällen angewendet, wenn Beschichtungen regelmäßig gereinigt und gewaschen werden müssen.

– Fluorpolymer:

• am widerstandsfähigsten gegen klimatische Einflüsse;
• das teuerste.

Standard-Pulverbeschichtungen sind normalerweise mit Polyester hinterlegt und sind von Herstellern oder Lieferanten leicht erhältlich.. Beschichtungen anderer Art, allgemein, Auf Bestellung.

Auswahl an Pulverbeschichtungen für Aluminium

Bei der Auswahl von Pulverlacken zum Auftragen auf Aluminiumprodukte werden die folgenden Faktoren berücksichtigt:

• Aussehen der Beschichtung (Farbe, scheinen)
• Erforderliche Schutzbeschichtungseigenschaften für Aluminium (Luftverschmutzung)
• Zusatzfunktionen (z., “Anti-Graffiti”, Verschmutzungsbeständigkeit)
• Lebenslange Wartungskosten (Reinigung, Verhütung)
• Preis

Güteklassen von Pulverlacken für Aluminium

Einer der größten Hersteller von lackiertem Aluminium für die Bauindustrie ist der deutsche Konzern Schüco, je nach Verwendungszweck von lackierten Aluminiumprodukten und der Klimaregion, in denen sie arbeiten werden, unterteilt Pulverlacke in drei Hauptkategorien [1]:

• Standard (Fassade) - Polyesterbeschichtungen für Klappfassaden, Mattlacke sind besonders beliebt bei der Pulverbeschichtung von Bauprodukten aus Aluminiumprofilen.
• Spezial - modifizierte Polyesterbeschichtungen, sowie Polyurethan- und Acrylbeschichtungen
• Fluorpolymer

Standard-Pulverbeschichtungen werden nach den Vorgaben solcher Zertifizierungsorganisationen hergestellt, wie Qualicoat und GSB in Europa oder AAMA in den USA. Spezielle Beschichtungen, z.B, Graffiti-resistente oder Fluorpolymerbeschichtungen bedürfen einer gesonderten Zertifizierungsprüfung.

Standard-Polyester-Pulverbeschichtungen

Polyester-Pulverbeschichtungen werden am häufigsten für Gebäudefassadenelemente verwendet., d. h. Vorhangfassaden, Schaufenster, Fenster, Türen in einer sehr großen Farbpalette. Herkömmliche Polyesterbeschichtungen zeichnen sich durch eine erhöhte Beständigkeit gegen Alterung und Witterungseinflüsse aus.. Diese Eigenschaften, sowie die hohe Herstellbarkeit dieser Beschichtungen ermöglichen den Einsatz in Gebäudehüllen mit Garantie, z.B, für die klimatischen Bedingungen Europas während 10 Jahre [1].

Außer RAL-Farben, Zu dieser Gruppe von Beschichtungen gehören Beschichtungen mit Sonderfarben, z.B, nach NCS- und RDS-Skalen. Im Allgemeinen, Diese Lackgruppe wird für den Einsatz in europäischen Ländern mit mäßiger UV-Belastung und klimatischen Einflüssen empfohlen.

Polyesterbeschichtungen mit erhöhter Verschmutzungsresistenz

Diese Art von Polyesterbeschichtungen beinhaltet die Zugabe, was der Beschichtung Beständigkeit gegen Verschmutzung verleiht. Diese Modifizierung erschwert das Anhaften von Verunreinigungen an der Oberfläche der Polyester-Pulverbeschichtung., und macht es auch weniger mühsam zu waschen und zu reinigen. Diese Pulverlacke werden in einer breiten Farbpalette hergestellt., wie bei Standardbeschichtungen, und für Beschichtungen mit erhöhter Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse.

Diese Pulverbeschichtungen müssen nicht mehr häufig gereinigt und gewaschen werden, als jeder 18 Monate. Das sorgt für eine dauerhaft attraktive Optik und geringere Wartungskosten..

Polyesterbeschichtungen mit erhöhter Klimabeständigkeit

Pulverlacke mit erhöhter Klimabeständigkeit sind Beschichtungen für Fassadenelemente von Gebäuden, die ihnen eine erhöhte Stabilität in rauen klimatischen Bedingungen verleihen. Diese klimatischen Bedingungen umfassen, z.B, Kombination intensiver Sonneneinstrahlung, hohe Temperatur und hohe Luftfeuchtigkeit. Unter diesen Bedingungen verliert die Oberfläche herkömmlicher Polyester-Pulverlacke innerhalb weniger Jahre den größten Teil ihrer Farbe.. Dies ist das Ergebnis von chemischen Bindungsbrüchen im Polymer und chemischen Veränderungen in den Pigmenten.. Witterungsbeständige Pulverlacke verhindern diese Veränderungen in der Beschichtungszusammensetzung, indem sie stabilere Polymere und Pigmente verwenden.. Dies geht jedoch auf Kosten einer eingeschränkten Farbauswahl..

Polyurethan- und Acryl-Pulverbeschichtungen

Polyurethan- und/oder Acryl-Pulverbeschichtungen haben eine besondere funktionelle Eigenschaft - erhöhte Beständigkeit gegen "Graffiti".

Diese Eigenschaft ist auf, dass diese Polymere – Polyurethan und Acryl – für die Bildung sehr dichter Vernetzungen ihrer Moleküle sorgen, und ausserdem, attraktives Aussehen. Aufgrund des hohen Vernetzungsgrades sind diese Beschichtungen für Spritzlackierungen weniger geeignet., und stellt auch eine leichtere Entfernung solcher Muster bereit.

Fluorpolymer-Pulverbeschichtungen

Derzeit sind Fluorpolymer-Pulverbeschichtungen die haltbarsten für Gebäudeanwendungen im Außenbereich.. Die Verwendung von Fluorpolymeren als Bindemittel bietet den höchstmöglichen Schutz gegen das Aufbrechen chemischer Bindungen unter UV-Strahlung und rauen Witterungsbedingungen.. In diesen Farben werden nur die stabilsten Pigmente verwendet., die in der Lage sind, beiden rauen Bedingungen standzuhalten, wenn sie getestet werden, und reale schwere klimatische Auswirkungen. Sie können in nahezu allen Klimazonen der Erde eingesetzt werden..

Vorteile von Fluorpolymer-Pulverlacken gegenüber bekannten PVDF-Flüssiglacken:

• keine Emissionen von umweltschädlichen flüchtigen organischen Stoffen;
• Beschichtung in einer Schicht, nicht zwei oder vier Schichten..

Eine Quelle:
1. Pulverbeschichtung von Aluminiumoberflächen – Technische Informationen von Schüco, 2012.

Cm. ebenfalls Qualitätskontrolle von Pulverlacken: Indikatoren, Methoden, Normen - Leitfaden