2016-06 Besser Lackieren

Kunststoffteile beschichten?
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Nr. 11 | 17.06.2016 | 18. Jahrgang | www.besserlackieren.de
18.05.2016
Höchste
Menschen und Lackiertechnik
Energieeffizienz
Abwasser dezentral und wirtschaftlich aufbereiten
Mit einer Vakuumdestillationsanlage konnte die Heidelberger Druckmaschinen AG jetzt die Entsorgungskosten senken.
Bauteile virtuell lackieren
Wie Auszubildende an der Berufsschule I in Landshut
spielend leicht lackieren lernen.
Interne Wärmerückgewinnung optimieren
Mit der Pinch-Analyse und der Software „PinCH“
den Energiebedarf und die Kosten reduzieren.
Seite 2
Seite 7
Seite 16
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! Neue Mitglieder:
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Coating Systems;
Hubertus Fey, b+m surface
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Lackierprozesse energieeffizient gestalten
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bis 11.00 Uhr
Schlanker lackieren
Dank Lean Philosophie produziert Siemens in Krefeld jetzt deutlich effizienter und umweltfreundlicher
Um die Abläufe effizienter zu
gestalten, wurde das Waggonbau-Werk komplett neu konzipiert und dabei auch die Lackiererei umgebaut. Ergebnis
sind schlanke Prozesse, in die
die Kunden Einblick nehmen
können sowie eine maximale
Planbarkeit aller Aufträge.
Am Standort Krefeld fertigt
Siemens Schienenfahrzeuge –
im Commuter-Rail-Sektor hochmoderne Nahverkehrszüge und
im High-Speed-Sektor die neuesten Velaro-Hochgeschwindigkeitszüge, die heute u.a. bereits
in Spanien, Frankreich, Russland, China und der Türkei im
Einsatz sind. Rund 590 Wagen
verlassen jährlich das Werk.
Fertigung neu gedacht
In der Inhouse-Lackiererei
werden die einzelnen Wagen-
Vom Sandstrahlen bis zum Finish: Der Fertigungsablauf der Lackiererei im Siemens Werk Krefeld ist hier schematisch dargestellt.
kästen zunächst durch den
Strahlprozess vorbehandelt,
grundiert und gespachtelt, bevor erneut eine Grundierung
appliziert wird. Nach dem Auftrag von Füller, Basis- und Klar-
lack erfolgt schließlich das Finish. Die Durchlaufzeit in der
Lackiererei beträgt für einen
Zug mit 16 Wagen rund acht
Tage, bei einer Stückzahl von
zwei Wagenkästen pro Tag. Um
die Betriebsabläufe schlanker
zu gestalten und die Umweltemissionen zu reduzieren, begann Siemens bereits 2010 damit, sämtliche Produktionsprozesse nach der Lean Production
Quelle: Siemens AG
Philosophie umzugestalten. Dabei wurde das gesamte Werk
noch einmal neu gedacht und
das Lean-Konzept von Siemens
in der Folge schrittweise umgesetzt.
! S. 5
Aktuelle Forschungsprojekte im Fokus: „KOWIND“ - längeres Leben für Windenergieanlagen
Mit dem „KOWIND“-Projekt entwickelte die Evonik Industries
AG neuartige Technologien zum
Schutz von Offshore-Windenergieanlagen. Immer mehr solcher Anlagen werden in der
Nord- und Ostsee geplant, wo
rauer Wind und stürmische See
besondere Anforderungen an
die Materialien stellen. Ziel des
dreijährigen Verbundprojekts
war die Entwicklung von Umhüllungssystemen auf Basis von
PA12, die sich in einem automatisierten Fertigungsprozess
bereits auf die Halbzeuge (z.B.
Stahlrohre) applizieren lassen.
Für den Bereich der Schweißnähte wurde ein speziell angepasstes Nachumhüllungssystem auf duroplastischer Basis
entwickelt. Bisher kommen zum
Korrosionsschutz Beschichtungssysteme sowie kathodischer Korrosionsschutz in der
Unterwasserzone zum Einsatz.
Im Bereich der salzhaltigen Atmosphäre („Splash-Zone“) und
bis zu einer Tiefe von 7 m unterhalb des Wasserspiegels fin-
den Lackbeschichtungen Anwendung. Die Sprühapplikation ist kostenintensiv und die
beschichteten Oberflächen sind
empfindlich gegenüber Beschädigung. Der neue Ansatz verspricht einen verbesserten Korrosions- und UV-Schutz, bessere mechanische Eigenschaften
und eine deutlich verlängerte
Lebensdauer von angestrebten
25 Jahren. Hinzu kommen eine
kostengünstigere Fertigung, Materialeinsparungen von mehreren Tonnen Stahl je Windener-
gieanlage und deutlich geringere Wartungskosten. Neben
Schonung der Materialressourcen ist die effektivere Nutzung
der klimaschonenden Windenergie von Vorteil. An dem Projekt unter der Koordination von
Evonik Industries (Segment Resource Efficiency ) waren das
Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), die Salzgitter Mannesmann Line Pipe GmbH, die
TIB Chemicals AG, die pb+ Ingenieurgruppe AG, das Insti-
tut für Produkt Engineering
(IPE) der Universität Duisburg
Essen sowie das Institut für Instandhaltung und Korrosionsschutztechnik gGMBH (IFINKOR) beteiligt. Das Vorhaben
wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und
Forschung gefördert.
l
Evonik Industries AG,
Essen, Jan Berger,
Tel. +49 201 177-01,
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|
2 | Industrielle Lackierpraxis
Nr. 11 | 17.16.2016
Abwasser dezentral und
wirtschaftlich aufbereiten
Heidelberger Druckmaschinen stellt auf Vakuumdestillation um
Die Heidelberger Druckmaschinen AG betreibt am Standort Wiesloch mehrere Anlagen
zur Oberflächenbehandlung,
deren Prozesswässer zentral
entsorgt werden. Korrekter
gesagt: wurden, denn die Lackiererei geht jetzt eigene
Wege. Sie hat in eine eigene
Vakuumdestillationsanlage investiert und ihre Entsorgungskosten gesenkt.
„Wir beschichten in der Lackiererei alle Werkstücke, die
für die Herstellung von Druckmaschinen lackiert werden müssen“, erzählt Matthias Lundschien, Anlagenmanager bei der
Heidelberger Druckmaschinen
AG. „Wir verarbeiten dafür auf
zwei unterschiedlichen Produktionslinien Nass- und Pulverlacke. Außerdem agieren wir als
Lohnbeschichter und bieten unser Know-how von der Materialbearbeitung wie Zerspanen,
Härten, Kleben, Schweißen, Brünieren über Nass- und Pulverbeschichten bis hin zur Verpackung externen Kunden an.“
Im Werk Wiesloch gibt es nicht
nur in der Lackiererei, sondern
auch in anderen Bereichen Anlagen zur Vorbehandlung von
Werkstücken. Die Abwässer
wurden in der Vergangenheit
über Rohrleitungen zentral gesammelt und entsorgt. Doch diese Vorgehensweise verursachte einerseits hohe Kosten und
widersprach andererseits dem
Konzept des Heidelberger Produktionssystems ! besser lackieren 9/2016. Ein weiterer
Aspekt, diese Art der Entsorgung zu überdenken: „Da keine Trennung der Abwässer möglich war, haben wir auch viel
Wasser entsorgt, das zwar einen hohen elektrischen Leitwert aufwies, aber nur gering
belastet war. Vor diesem Hintergrund entschlossen wir uns,
l
Ausgangssituation
•Die Investition muss
sich in zwei Jahren
rechnen.
•Mit einer eigenen Abwasserbehandlung
wird die Verbindung
zur zentralen Abwasserentsorgung getrennt.
•Die Lackiererei hat zwei
Beschichtungslinien.
Die Pulverbeschichtung
verfügt über eine 6-stufige, die Nasslackiererei
über zwei 4-zonige
Vorbehandlungen.
•Das Abwasseraufkommen beträgt rund
1300 m3/a.
•Die pH-Werte der Abwässer liegen zwischen
3 und 14.
Die Anlage für die Heidelberger Druckmaschinen AG ist für eine Destillationsleistung von 240 l/h ausgelegt und zur Ölabscheidung zusätzlich mit dem Best-Dest-System ausgestattet.
Quelle: Redaktion
die Lackiererei mit einer
eigenen Abwasserbehandlung
auszustatten.“
Lundschien und seine Kollegen formulierten in einem Lastenheft die Anforderungen an
die neue Aufbereitungsanlage.
Dazu zählte u.a., dass das Abwasser in einem Schmutzwasserbehälter mit einem Volumen
System ausgestattet. „Letzteres
war notwendig, damit wir nach
dem Kondensieren die Ölschicht
vom Destillat abtrennen können“, erklärt KMU-Area Sales
Manager Gisbert Kieser. Kennzeichen der Anlage sind das integrierte vollautomatische CIPReinigungssystem, das die Verfügbarkeit optimiert, sowie die
Aufteilung des InnenDas Destillat muss einen
raums in warme und
elektrischen Leitwert von
kalte Zone, die den Verbesser als 20 µs aufweisen.
schleiß an den Steuerund Regelgeräten revon 15 m3 gesammelt und über
duziert. Zur einfachen Bedieeinen Verdampfer behandelt
nung sind alle wichtigen
wird. Das Destillat muss einen
Prozessparameter über ein
elektrischen Leitwert von besTouch-Panel visualisiert.
ser als 20 µs aufweisen, soll in
Die neue Abwasseraufbereieinem ca. 10 m3 fassenden Betung der Heidelberger Lackiehälter gesammelt und über eirerei ist mit allen Komponennen VE-Sammelbehälter mit eiten – zwei Schmutzwassertanks
nem Fassungsvermögen von
à 10 m3, Durchlaufneutralisaebenfalls 10 m3 wieder dem Protion, Vakuumdestillation, Ölabzess zugeführt werden. „Weitescheidung, Destillattank mit eire für uns sehr wichtige Aspeknem Volumen von 5 m3, Samte waren, dass der Destillation
melbehälter für das zu enteine Neutralisation vorgeschalsorgenden Konzentrat und den
tet wurde und die Anlage eine
nachgeschalteten DurchlaufVerfügbarkeit von 99% aufweist.“
stationen Aktivkohlefilter und
Die Neutralisationseinheit sorgt
Ionentauscher – in dem Kellerdafür, dass das Abwasser mit eiraum installiert, in dem früher
nem pH-Wert > 7 in den Verdie Anlagen für die Nasslackabdampfer gelangt und verhindert
scheidung stand. „Wir haben
damit Schäden durch einen zu
hohen Säuregehalt.
„
“
MATTHIAS LUNDSCHIEN
Destillationsleistung: 240 l/h
Mit diesen Vorgaben starteten
die Heidelberger einen Wettbewerb, den die KMU LOFT Cleanwater GmbH für sich entschieden hat. Sie bot mit „Prowadest
240/1“ einen Fallstrom-/Zwangsumlaufverdampfer mit Brüdenverdichtung an, der für Destillationsleistungen bis zu 2500 l/h
lieferbar ist. Die Anlage für die
Heidelberger Druckmaschinen
AG ist für eine Destillationsleistung von 240 l/h ausgelegt und
zusätzlich mit dem Best-Dest-
Anlagenmanager, Heidelberger
Druckmaschinen AG
auf Trockenabscheidung umgestellt“, erklärt Lundschien.
„Die Anlagen für die Koagulation und Wasseraufbereitung
haben wir deinstalliert und
den Raum saniert. So hatten wir
genügend Platz für die Vakuumdestillation.“
Strammer Zeitplan
Im Januar 2016 überprüften
die Heidelberger die Angebote,
zwei Monate später erfolgte die
Beauftragung und bereits im April hat die Lackiererei den Verdampfer in Betrieb genommen.
„Im Vergleich zu den Vorgaben
im Lastenheft haben wir zusammen mit KMU Loft einige Dinge
optimiert und hatten am Anfang
einige Probleme mit der Spüle“,
berichtet Matthias Lundschien.
„Doch die hat der Hersteller
schnell und unkompliziert behoben. Wir sind sehr zufrieden
mit der Anlage und haben unsere Entsorgungskosten um >
90% senken können.“ Heidelberger fährt die Abwässer im Kreislauf, muss jedoch 20 bis 30% Verdunstungsverluste durch Frischwasserzufuhr ausgleichen. Von
den anfallenden Abwässern verbleiben rund 8% als Konzentrat,
das die zentrale Werksentsorgung übernimmt. „Hier sehen
wir noch Optimierungspotential und wollen die Menge noch
weiter reduzieren“, resümiert
l jh
Matthias Lundschien.
Heidelberger
Druckmaschinen AG,
Wiesloch, Matthias
Lundschien, Tel. +49 6222
82-4788, matthias.
[email protected],
www.heidelberg.com
Wir sind sehr zufrieden mit
der Anlage und haben
unsere Entsorgungskosten
um > 90% senken können.
KMU Loft Cleanwater GmbH,
Hausen, Gisbert Kieser,
Tel. +49 176 16669643,
[email protected],
www.kmu-loft.de
Impuls
Einfach simuliert
Mithilfe von Simulationen
werden meist Systeme analysiert, die sehr komplex sind.
So verwundert es nicht, das
heute mit „Simulation“ fast
immer Computersimulation
gemeint ist. Diese Methode
wird mittlerweile für vielfältige Problemstellungen eingesetzt. Als Beispiele dienen Strömungs-, Verkehrs-, Wetter- und Klimasimulationen. Diese werden meist angewandt, wenn eine Untersuchung am realen System zu
aufwändig, zu teuer, ethisch nicht vertretbar oder zu gefährlich ist. Beispiele sind Fahrsimulatoren oder Crahstests – also Situationen, die in der Realität zu gefährlich
sind oder sich nur aufwändig nachstellen lassen. Exemplarisch für technische Simulationen sind Festigkeitsberechnung, Strömungssimulationen oder der Umbau von
Fertigungsanlagen. Für die Ausbildung von Piloten hat
sich der Einsatz von Flugsimulatoren bewährt. Ähnlich
wie bei den Piloten ist nun bei den Auszubildenden der
Berufsschule I in Landshut ein Simulator fester Bestandteil der Ausbildung. Seit Ostern 2016 gehört „VirtualPaint“ zur Ausstattung. Dabei handelt es sich um einen
Sprizlackiersimulator, der eine maßgeschneiderte Software mit einem ultramodernen Trackingsystem und einer echten Spritzpistole kombiniert, um auf einem großen Bildschirm eine virtuelle Schulungsumgebung zu kreieren. Die Auszubildenden erhalten ein sofortiges
qualitatives Ergebnis der Lackierung mit Schichtdicke,
Transfereffizienz, Kosten und Pistolenhandhabung ! S.7.
Aus meiner Sicht ein zeitgemäße Ausbildung mit Zukunft.
l smi
[email protected]
Netzwerk
Wissen
Erwärmen statt
verdünnen
Wärme als Verdünnungsmittel einsetzen
Eine Möglichkeit, die Viskosität von Nasslacken zu verringern und seine Fließfähigkeit
zu verbessern, ist der Einsatz
von Lösemitteln oder Wasser.
Eine andere, den Lack zu erwärmen – idealerweise auf eine
Temperatur zwischen 40 bis
60 °C. Er erhält damit eine Konsistenz, die die Zerstäubungsund Verlaufseigenschaften verbessert und seine Verarbeitungsfähigkeit erheblich erhöht.
„Nach unseren Erfahrungen
lassen sich durch die Erwärmung sogar hoch viskose Lacke und Lacke mit hohen Festkörperanteilen so einstellen,
dass sie elektrostatisch appliziert werden können“, erklärt
Hans-Jürgen Böhnstedt. Weil
zudem – auch an senkrechten
Flächen – höhere Schichtstärken möglich sind, bietet sich die
Erwärmung des Lackmaterials
insbesondere in den Bereichen
an, in denen für den Korrosionsschutz üblicherweise zwei
oder drei Lackschichten erforderlich sind. „Wird der Lack vor
der Applikation erwärmt, kann
sogar ein einschichtiger-Auftrag ausreichen.“ Dies gilt beispielsweise für Werkstücke, die
in der Landwirtschaft, bei Nutzfahrzeugen sowie im Stahl-,
Schiffs- und Brückenbau zum
Einsatz kommen. Weitere Vorteile der Lackerwärmung sind
die VOC-Reduzierung, die Erhöhung der Deckfähigkeit, die
H.-J. BÖHNSTEDT
Senkung des Spritzdrucks, die
Reduzierung des Oversprays
und des Farbverbrauchs sowie
die Verkürzung der Trockenzeiten – bei der manuellen und bei
der vollautomatischen Lackierung sowie bei allen Applikationsverfahren. Erwärmt werden
kann der Lack über sogenannte Durchflusserhitzer (Regelgenauigkeit +/- 20% an der Pumpe) und über Farbschläuche mit
integrierter Heizung (Regelgenauigkeit +/- 2% an der Pistole). Über die Farberwärmung
hinaus gibt es die Möglichkeit
der Zerstäuberlufterwärmung
sowie der Zerstäuberluftbefeuchtung (für Hydrolacke).
l
Böhnstedt Lackier- und
Oberflächensysteme, Berlin,
Hans-Jürgen Böhnstedt,
Tel. +49 30 54398111,
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Industrielle Lackierpraxis | 3
Nr. 11 | 17.06.2016
Industrielacke
Elektrotauchlacke
Aktuell Zitiert: Roland Glaser, Fachlehrer, Berufsschule I, Landshut
„Im Gegensatz zum realen Lackieren, wo Zeit für Vorbereitungen verloren geht, können
wir mit dem Lackiersimulator sofort loslegen und Kosten für Lack, Lager und Unterhalt
fallen weg.“
! S. 7
Pulverlacke
Durelastic
Modernisierung sorgt für glatte Prozesse
Hamburger Türenmanufaktur erneuert Lackierprozesse am Standort Anklam
Am Produktionsstandort Anklam von Brüchert + Kärner
wurde eine Modernisierung
des bisherigen Lackierbereichs
notwendig. LackieranlagenSpezialist Dieter Quast entwickelte ein Konzept, das in mehreren Schritten realisiert wurde. Die neue Technik ermöglicht
nahezu staubfreie Abläufe und
hat die Betriebskosten um
65% reduziert.
Die Hamburger Türen-Manufaktur Brüchert & Kärner hat
sich auf die Fertigung hochwertiger, lackierter Türelemente
spezialisiert. Sämtliche Modelle würden zu einem großen Anteil per Hand gefertigt, denn das
umfangreiche Programm und
die große Menge an konstruktiven Sonderwünschen schließe eine vollautomatisierte Fertigung aus, erklärt Daniel Thom,
verantwortlich für den Bereich
Oberfläche: „Sie werden in einem Guss lackiert, damit gefaste Kanten in ihrer Kontur erhalten bleiben und Profilierungen sauber und klar zu erkennen
sind“, so Thom.
Um die Qualität der Lackoberflächen am Produktionsstandort Anklam (MecklenburgVorpommern) zu verbessern
und konstant sicherzustellen,
war eine Modernisierung des
bisherigen Lackierbereichs notwendig geworden.
Fazit
Um die Qualität der Lackoberflächen zu verbessern,
entschieden sich die Lackierverantwortlichen bei
Brüchert + Kärner für eine
Modernisierung des bisherigen Lackierbereichs.
Dafür setzte das Unternehmen ein Konzept in mehreren Schritten um. Für
den Umbau waren schließlich nur acht Tage notwendig, anstatt der geplanten
zwölf Tage. Zudem wurden das vorgegebene Budget eingehalten und die
Betriebskosten erheblich
gesenkt. Demnächst wird
nun der Füllerraum modernisiert – optional als
Umbau des Raums bis hin
zu einer eigenständigen
Füllerkabine.
Der Lackierbereich ist nun komplett mit Kabinenpaneelen umhaust und mit einer vollflächigen Filterdecke sowie optimaler Objektbeleuchtung ausgestattet.
Quelle: Dieter Quast
Ob verkehrsweiß oder anthrazit: Die Türen-Manufaktur Brüchert & Kärner hat sich auf die Fertigung hochwertiger,
lackierter Türen spezialisiert, die größtenteils manuell gefertigt werden.
Quelle (zwei Fotos): Brüchert + Kärner GmbH
Bei Brüchert & Kärner beschloss man, das Nadelöhr
Lackiererei neu zu organisieren.
Mit einem klar vorgegebenen
Budget wurden verschiedene
Anlagenhersteller nach Anklam
zur Vor-Ort-Inaugenscheinnahme und Angebotserstellung eingeladen. Die Aufgabe bestand
darin, unter Berücksichtigung
der gegebenen Räumlichkeiten
und der teilweisen Einbeziehung
von Bestandsaggregaten einen
zügigen und hochwertigen Lackierprozess sicherzustellen. Zu
den externen Experten gehörte auch Dieter Quast von der Firma lackieranlagen-technik.com,
der sich u.a. auf die Modernisierung und Optimierung
von Bestandsanlagen spezialisiert hat und Anlagentechnik
von Lutro oder Semo-Tec
vertreibt.
darfsgerechten und hochwertigen Lackierraum genutzt. Hier
wurden zunächst die Wandabsaugung und die Zuluftdecke
demontiert. Die vorhandene Bodenabsaugung wurde vergrößert, umgestaltet und damit die
Voraussetzung für höhere Luftmengen geschaffen. Der Lackierbereich wurde komplett mit Kabinenpaneelen umhaust und
mit einer vollflächigen Filterdecke sowie optimaler Objektbeleuchtung ausgestattet. Für
eine gute Begehbarkeit wurden
zwei hydraulische Schiebetüren eingebaut.
Betriebskosten um
65 % gesenkt
Für die Gewährleistung einer bedarfsgerechten und an-
gemessenen Luftsinkgeschwindigkeit wurde im Anklamer Werk
ein „Semo-Tec“-Aggregat mit
26.000 m3/h eingebaut. Eine Direktbeheizung durch einen Gasflächenbrenner, die Wärmerückgewinnung sowie die Frequenzregelung sorgen für maximale
Energieeffizienz. „Die Betriebskosten der Lackieranlage haben sich durch das neue Aggregat um nahezu 65% verringert“,
so Quast: „Der Gasflächenbrenner verfügt über einen Wirkungsgrad von nahezu 100%
und ist damit deutlich effizienter als indirekte Beheizungssysteme mit Warmlufterhitzer.
Die Wärmerückgewinnung im
Kreuzstrom-Prinzip führt rund
47% der genutzten Wärme zurück. Die Frequenzregelung
sorgt u.a. dafür, dass die Anlage automatisch in den Standby-Betrieb mit rund 30%-iger
Luftleistung geht.“
Das Budget gab vor, einen Teil
der bestehenden Technik in das
neue System zu integrieren. So
wurde für den Schleifraum ein
Bestandsaggregat aus einem
anderen Bereich übernommen
und die Leistung durch eine Frequenzregelung angepasst. Der
Schleifraum wurde mit einem
Ausblaskanal und einer 6 m
breiten Absaugwand ausgestattet. Nun herrschen hier beste
Bedingungen für einen optimalen Schleifbetrieb als Vorbereitung für die Lackierung.
Zeitvorgabe unterschritten,
Nacharbeit minimiert
Für den Umbau des Lackierbereichs waren insgesamt nur
acht Tage nötig – ursprünglich
waren zwölf Tage eingeplant gewesen. Auch das vorgegebene
Budget wurde eingehalten. So
ist die Begeisterung für die neue
Technik bei Brüchert + Kärner
entsprechend groß. „Die Produktion ist im Fluss und läuft glatt
und sauber durch“, fasst Lackiereileiter Thom zusammen.
Demnächst wird sich Lackiertechnik-Spezialist Quast nun mit
dem Füllerraum in Anklam beschäftigen; auch hier ist noch
einiges herauszuholen: „Die Optionen reichen vom Umbau des
Raumes bis hin zu einer eigenständigen Füllerkabine“, so der
Experte.
l
Brüchert + Kärner GmbH,
Anklam, Daniel Thom,
Tel. +49 3971 255-133,
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www.schoene-tueren.com;
lackieranlagen-technik.com,
Mölln, Dieter Quast,
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com, www.lackieranlagentechnik.com
Konzept aus vielen
Einzelschritten
Quast entwickelte ein schlüssiges Konzept für eine Modernisierung in mehreren Schritten und bekam von der Werksleitung in Anklam den Zuschlag.
Das Konzept musste einem Lackiervolumen von rund 130 Türen pro Tag gerecht werden.
Der bisherige Spritzstand wurde als Grundlage für einen beMonta-ANZEIGE-JS1.indd 1
08.10.2014 16:23:30 Uhr
4 | Industrielle Lackierpraxis
Nr. 11 | 17.06.2016
VOC vermeiden und
dabei sparen
TERMIN
VORMERKEN
Volkswagen Nutzfahrzeuge spült nun umweltfreundlicher
Die Zusammenarbeit mehrerer Teams hat sich für das
Werk von Volkswagen Nutzfahrzeuge am Standort Hannover-Stöcken ausgezahlt.
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Mit
Verle
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Mitarbeiter verschiedener
Abteilungen kooperierten bei
bei Volkswagen Nutzfahrzeuge. In einem gemeinsamen Projekt nahmen sie sich gezielt die
Abwässer vor, die entstehen,
wenn nach jedem Farbwechsel die Farbreste der vorherigen Lackierung aus den Leitungen und Düsen der Lackieranlage gespült werden müssen.
Ein unumgängliches Verfahren,
um die neuen Farben vollständig frei von Verunreinigungen
auf die Karosserien auftragen
zu können. Beteiligt war neben
der Markenplanung und der Lackiererei auch Andreas Scharf,
der als Leiter Prozesstechnik
im Werk Hannover u.a. für den
Umweltschutz in der Lackiererei verantwortlich ist
Bei jedem Farbwechsel ist
in der Stöckener Anlage dazu
eine erhebliche Menge Spülflüssigkeit nötig, die durch die Lackierautomaten fließt. Der Ansatz des Projektteams war, die
eingesetzten Spülmittel, die bislang umweltschädliche flüchtige
organische Verbindungen (VOC)
enthielten, durch neuere, umweltfreundlichere Systeme zu
ersetzen, die nach Möglichkeit
auch noch billiger sein sollten.
Die Aufgabe war durchaus
komplex, denn natürlich waren
Kompromisse bei der Qualität
inakzeptabel. So dauerte es denn
auch mehrere Jahre, in denen
die Teams neben der täglichen
Arbeit neue VOC-freie Lackspülungen prüften und auf Wirksamkeit und Effizienz testeten.
Wirksame Einsparung
Für Volkswagen Nutzfahrzeuge hat sich die Arbeit und Initiative der Mitarbeiter gelohnt.
Die Praxistests in der Lackieranlage haben die Erwartungen
voll bestätigt. In den vergangenen Wochen hat das Team die
Umsetzung in den normalen Betrieb im Werk Hannover getestet. Im Sommer erfolgt der Start.
Die Einführung des Konzepts
wird nach Informationen aus
Die Spülung der Lackierroboter bei Volkswagen Nutzfahrzeuge wird deutlich
umweltfreundlicher.
Quelle: Volkswagen Nutzfahrzeuge
dem Werk auch für das im Bau
befindliche neue Crafter-Werk
Wrzesnia in Polen vorbereitet.
Mit dem Projekt leistet die Lackiertechnik einen entscheidenden Beitrag zur Reduzierung
von Lösemittelemissionen.
VOC-frei spülen
Die Werker können nun mit einem neuen Spülmittel der Firma
Kluthe arbeiten, das die Erwartungen voll erfüllt: Es ist VOCfrei, es ist nicht weniger wirksam als das alte Mittel und bringt
auch noch dank der reduzierten
Materialkosten eine deutliche finanzielle Ersparnis. 80.000 Euro
spart die Umwelt-Idee den Lackierspezialisten pro Jahr wie
aus dem Werk zu hören war. So
kann Andreas Scharf ein positives Fazit ziehen: „Wir sind stolz
auf den Einsatz des neuen umweltfreundlichen Verfahrens.“
l dsc
Volkswagen Nutzfahrzeuge
AG, Hannover,
Wilhelm Kramer,
Tel. +49 511 798-9228,
wilhelm.kramer@volkswagen.
de, www.volkswagennutzfahrzeuge.de
Warum das wichtig wird
Für jede Lackieranlage ist die Reduzierung der erzeugten
Abwässer ein wichtiger Ansatz, um zu den Umweltzielen des
Unternehmens beizutragen. Der bei Volkswagen Nutzfahrzeuge gefundene Ansatz zeigt zudem, dass sich damit auch
erhebliche Einsparungen am Materialeinsatz erreichen lassen, ohne Abstriche an der Qualität machen zu müssen.
Neue Prüfnorm für die Luftfiltration
Die Bewertung von Luftfiltern nach EN 779 ist bald Geschichte, denn ISO 16890 wird
die alte Norm spätestens Mitte
2018 ersetzen. Die Experten von
Freudenberg Filtration Technologies unterstützen Anwender,
sich rechtzeitig auf die neue
Norm einzustellen.
Behörden nutzen die Bewertungsgrößen schon, jetzt zieht
die Industrie nach: Mit der Einführung der neuen Prüfnorm
ISO 16890 werden die Filterabscheidegrade auf Basis der
Feinstaubklassen PM1, PM2,5
sowie PM10 bestimmt. Diese Einteilung bewertet Filter künftig
nach ihrem realen Betriebsverhalten. l
Freudenberg Filtration
Technologies SE & Co. KG,
Weinheim, Jutta Becker,
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[email protected],
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Industrielle Lackierpraxis | 5
Nr. 11 | 17.06.2016
Schlankes
Lackierkonzept
Effizienter und umweltfreundlicher produzieren
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Fünf Schritte für mehr Effizienz
Schritt 1: Linienfahrweise und Taktung in der Lackiererei
Um immer den gleichen Fertigungsablauf in der gleichen Zeit abwickeln zu können, wurde
im Zuge der Umstellung die Linienfahrweise eingeführt. Das bedeutet, dass die Wagenkästen
die einzelnen Stationen in derselben Reihenfolge durchlaufen. Wie an einem Produktionsband
in der Autoindustrie sind nun die einzelnen Prozessschritte nacheinander angeordnet, alle
Abläufe streng definiert.
Schritt 2: Implementierung SPS und Teamkonzept
Um Verschwendung zu vermeiden, die Mitarbeiter optimal einzusetzen und die Prozesse kontinuierlich zu verbessern (KVP), ist das Siemens-Produktionssystem (SPS) sowie das Teamkonzept implementiert. Damit haben sich die Organisationsstrukturen grundlegend geändert:
Jedes Team ist nun für einen bestimmten Bereich verantwortlich und erfüllt die dafür definierten Aufgaben. Entsprechend der Lean-Philosophie bestehen die Teams lediglich aus sechs
bis acht Mitgliedern sowie einem Teamleiter. Jedes Team veredelt das Produkt in seinem Bereich – inklusive einer abschließenden Qualitätskontrolle, bevor es an das nächste Team weitergegeben wird. Mit Hilfe des SPS und deren Tools erfolgt eine exakte Ermittlung der benötigten Teams und Teamleiter, z.B. durch Zeitstudien oder Ablaufanalysen, Arbeitsplanzeitvorgaben sowie die Erstellung einer Qualifikationsmatrix.
Die einzelnen Wagenkästen werden in der Lackiererei zunächst durch den Strahlprozess vorbehandelt, grundiert und
gespachtelt, bevor erneut eine Grundierung appliziert wird. Nach dem Auftrag von Füller, Basis- und Klarlack erfolgt
schließlich das Finish.
Quelle: Redaktion
! Fortsetzung von S. 1
Am Standort Krefeld setzten
die Prozessverantwortlichen
das Lean-Konzept von Siemens
schrittweise um. Dazu gehörten folgende Maßnahmen
(! Kasten):
• Einführung Linienfahrweise und Taktung in der
Lackiererei
• Implementierung SPS
(Siemens Produktionssystem) und Teamkonzept
• Standardisierte Prozesse
und Abläufe
• Qualitätsmanagement
(Qualität von Anfang an)
• Konsequenter Einsatz von
wasserbasierenden Lacksystemen
Die Umsetzung des Lean-Konzepts brachte einen stufenweisen Umbau der Lackiererei mit
sich, wie Lackierereileiter Jörg
Guney berichtet: „Zunächst wurde die Nassabscheidung des
Lacks auf die nachhaltigere Trockenabscheidung umgestellt –
die Farbschlammabfälle haben
sich seither deutlich minimiert.“
Weil es immer wieder zu Engpässen in der Taktung der Endlackierkabine kam, wurde diese während der laufenden Fer-
tigung um elf Meter verlängert,
sodass jetzt zwei Wagenkästen
zeitgleich lackierbar sind.
transparente Fertigung. Die verbindlichen Standards sichern
eine bestmögliche Qualität und
sorgen für eine ideale Planbarkeit sämtJetzt können zwei
licher Prozesse. DieWagenkästen zeitgleich
se Erfolge überzeuglackiert werden.
ten auch die Jury des
besser lackieren
„Im Spachtelbereich wurden
Benchmark-Wettbewerbs, die
die Ergonomie sowie die Zudem Unternehmen dafür den
und Abluft optimiert, höhere
besser lackieren Award 2015
l rk
verlieh.
Luftwechselrate und die neuen Hubarbeitsbühnen sorgen
Siemens AG,
für ideale Arbeitsbedingungen“,
Werk Krefeld,
so der Lackierereileiter. „Sogar
Krefeld,
die Absaugung wurde durch
Jörg Guney,
Tel. +49 2151 450-7384,
zwei neue Luftkanäle seitlich
[email protected],
im Boden verlegt. In einem weiwww.siemens.de
teren Bereich haben wir von
Weitwurfdüsen auf eine durchgängige Filterdecke umgestellt
und eine technische Trennung
der gesamten Sektion hinsichtlich Lackieren und Trocknen
vorgenommen, sodass wir jetzt
in drei separaten Kabinen autark vorbereiten, lackieren bzw.
trocknen können.“
Ergebnis der Modernisierung
sind sehr schlanke Prozesse, erhebliche Energieeinsparungen
und ein höchst effizienter Einsatz der Mitarbeiter – eine jederzeit nachvollziehbare und
„
“
l
l
Schritt 3: Standardisierte Prozesse und Abläufe
Um die größtmögliche Prozesssicherheit und eine verlässliche Wiederholbarkeit der erzeugten Qualität zu erreichen, sind sämtliche Prozesse und Abläufe standardisiert. Deshalb gibt
es vor dem Start eines neuen Auftrags klare und detaillierte Aufgabenbeschreibungen bei immer identischen Abläufen. Die Teams, die von Anfang an mit einbezogen werden, beschichten
bei einem neuen Auftrag zusammen mit dem Lackhersteller eine Musterwand als Masterpiece, die vom Kunden freigegeben wird. Die so abgestimmte Lackierung wird nun als erster
Standard „eingefroren“ und möglichst bis zur Abwicklung des Auftrages exakt nach diesen
Kriterien durchgeführt. Das Team entscheidet im Lean-Prozess also direkt mit und trägt die
Verantwortung für die Verfahren, während bei einer traditionellen Fertigung fast immer „am
Schreibtisch“ entschieden wird.
Schritt 4: Qualitätsmanagement (Qualität von Anfang an)
Damit am Ende der Fertigung die gewünschte Qualität erzielt wird, führten die Verantwortliche in jeder Station Zwischenkontrollschritte sowie ein Fehlererfassungssystem mit standardisierten Prüfplänen ein. Ziel ist es, keinen Fehler unkontrolliert weiterzugeben. Für jeden Wagen gibt es eine elektronische Akte, in der alle Fehler gesammelt werden. Diese kann
auch der Kunde einsehen. Die Verantwortung liegt in den Teams selbst: Nur wenn ihr Teil der
Produktveredelung den Qualitätsanforderungen 100%-ig entspricht, wird das Produkt weitergegeben, sonst wird es direkt korrigiert.
Schritt 5: Konsequenter Einsatz von wasserbasierenden Lacksystemen
Um einen umweltschonenden stabilen Lackierprozess zu gewährleisten, werden die Wagenkästen ausschließlich mit wasserbasierenden Lacksystemen beschichtet. Dadurch betragen
die Gesamt-VOC-Emissionen durchschnittlich nur 20 g/m2 pro lackierter Fläche; der Grenzwert von 110 g/m2 wird also deutlich unterschritten. Fast immer kommen Basecoat-ClearcoatSysteme zum Einsatz, die eng mit den jeweiligen Eisenbahnunternehmen abgestimmt werden und den Siemens-internen Standardvorgaben sowie allgemeinen Anforderungen und
Normen wie z.B. Brandschutz in Schienenfahrzeugen entsprechen müssen.
Chemie, die verbindet.
Damit Linien
Kurven lieben.
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Wettbewerb um den besser lackieren Award als Industriepartner und fördern nachhaltig die technologische
Weiterentwicklung und das Wachstum in der industriellen
Lackiertechnik.
l
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zur Leidenschaft wird, dann ist das Chemie, die verbindet. Von BASF.
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6 | Technik & Produkte
Nr. 11 | 17.06.2016
Stand der Energieeffizienz in
der Lackieranlagentechnik
ElektroenergieWärmeenergieElektroenergie opt.WärmeenAnmerkungen, Details
41,7
272
32,1
152 Zonen beheizt
96
332
70
82 befeuchtet 50%
30
286
27
138
167,7
890
FraunhoferVorbehandlung
IPA
Spritzkabinen
Aktuell
Trocknen
1 Zonen unbeheVorbehandlung
Spritzkabinen
Lacktrocknung
ElektroenergieWärmeenergieElektroenergieWärmeenergie
konventionellekonventionelleenergieoptimieenergieoptimierte Anlage
160
1044
123
584
369
1275
269
315
115
1098
104
530
In einer internen Studie hat das
Fraunhofer IPA jetzt den Stand
der Energieeffizienzmaßnahmen bei bestehenden und geplanten Lackieranlagen ermittelt. Die Untersuchungen zeigen, dass ein allgemeiner Trend
zur Verbesserung der Energieeffizienz zu erkennen ist, wobei die technischen Potenziale
bei Neuplanungen nicht überall ausgereizt werden.
Die Energiewende ist nur eine
der fünf Thesen von Industrie
4.0. Es stellt sich die Frage, ob
das Thema Energieeffizienz nun
in der Lackiertechnik durch andere Inhalte von Industrie 4.0
verdrängt wird bzw. aufgrund
der derzeit niedrigen Rohölpreise heute nicht mehr aktuell ist.
Bei der Bearbeitung vieler Planungs- und Optimierungsprojekte von Lackieranlagen durch
das Fraunhofer IPA wird im Rahmen von IST-Zustandsaufnahmen sowie bei der Pflichtenhefterstellung auch der Energieverbrauch aufgenommen und
beurteilt. In einer internen Studie hat das Fraunhofer IPA den
Stand der Energieeffizienzmaßnahmen bei bestehenden und
geplanten Lackieranlagen ermittelt.
Von Wärmerückgewinnung
bis Trockenabscheidung
In vielen Produktionsbetrieben benötigt der Prozessschritt
Lackieren die meiste Energie.
Die in Lackierkabinen notwendigen extrem hohen Luftmengen zum Absaugen der mit Overspray und Lösemitteln beladenen Abluft verursachen einen
Jahresenergieverbrauch
[MWh]
Trotz vieler Ideen und innovativer Technologien werden technische Potenziale nicht ausgeschöpft
Elektroenergie konventionelle Anlage
Wärmeenergie konventionelle Anlage
Elektroenergie energieoptimierte Anlage
Wärmeenergie energieoptimierte Anlage
1500
1250
1000
750
500
250
0
Vorbehandlung
Spritzkabinen
Lacktrocknung
Die Grafik stellt die Potenziale für die Energieeinsparung in einer typischen Lackieranlage zur Wasserlackbeschichtung
von Metallteilen dar.
Quelle: Fraunhofer IPA
hohen Energieeinsatz für den
Antrieb der Ventilatoren und die
Beheizung der Frisch-/Umluft.
Abdunstung und Trocknung des
Lackfilms erfordern ebenfalls
hohe Luftleistungen und Prozesswärme. Hinzu kommt bei
lösemittelhaltigen Lacksystemen
möglicherweise noch Verbrennungsenergie zur Einhaltung
der gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Lösemittelemission.
Die Auswertungen am Fraunhofer IPA haben gezeigt, dass
die Lackieranlagenhersteller seit
dem Energiepreisanstieg im Jahre 2008 viele Ideen entwickelt
haben und den Anlagenbetreibern sinnvolle Technologien zur
Minimierung des Energieeinsatzes sowie zur Rückgewinnung
von Prozesswärme anbieten.
Erfreulich ist, dass drehzahlgeregelte und energieeffiziente
Motoren in aktuellen Angeboten
Standard sind. Für Lackierkabi-
nen, in denen manuell lackiert
wird, sind fast immer Wärmerückgewinnungssysteme, wie
z. B. Kreuzstromwärmetauscher,
Wärmeräder oder zwei wärmetechnisch verbundene Wärmetauscher zur Vorwärmung der
kalten Zuluft vorgesehen. Der
Einsatz von Umluftsystemen in
Lackierkabinen mit automatischer Beschichtung hat sich
noch nicht in allen Branchen
durchgesetzt.
Während bei Automobil-Zulieferfirmen der Umluftbetrieb seit
vielen Jahren Stand der Technik ist, wenden Automobilhersteller diese Technologie nur
bei Lackierkabinen mit Trockenabscheidung an. Bei der
Abluftreinigung kommen trotz
der höheren Investitionskosten
energieeffizientere Anlagen zur
regenerativen Nachverbrennung gegenüber der thermischen Nachverbrennung häu-
figer zum Einsatz. Das seit April 2010 veröffentlichte VDMA
Einheitsblatt 24378 zur Prognose des Energieverbrauchs von
Lackieranlagen ist eine sinnvolle Vorlage zur Beurteilung der
in Angeboten enthaltenen Einrichtungen bzgl. Energieeffizienz. In den Pflichtenheften des
Fraunhofer IPA wird die Prognose grundsätzlich gefordert und
auch zunehmend von den Anlagenherstellern berücksichtigt.
Energiekosten für Lebensdauer der Anlage einrechnen
Bei bestehenden Anlagen erfolgten Nachrüstungen von energieeffizienten Maßnahmen, wie
z. B. im Leitfaden des LfU Bayern „Energieeinsparung in Lackierbetrieben“ empfohlen, leider nur in Einzelfällen. Dabei
könnten durch einfache Maßnahmen wie die Einrichtung von
Standby-Schaltungen bei Nicht-
benutzung von Lackierpistolen,
Nachrüsten von Frequenzumformern in Antrieben und Nachisolierung von Heizungsrohrleitungen signifikant Heiz- und Elektroenergie gespart werden. Hier
besteht noch ein großes Potenzial, Energiekosten zu senken.
Lackieranlagen können in Betrieben erfahrungsgemäß eine
Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten haben und die aktuellen
Energiepreise werden sicherlich
nicht auf diesem Niveau bleiben.
Die Untersuchungen des Fraunhofer IPA haben gezeigt, dass ein
allgemeiner Trend zur Verbesserung der Energieeffizienz zu
erkennen ist, wobei die technischen Potenziale auch bei Neuplanungen nicht überall ausgereizt sind. Die Anlagenbetreiber
sollten trotz des Preiskampfs der
Anlagenlieferanten den Einsatz
von energieeffizienten Technologien einfordern. Die Investitionskosten fallen nur einmal an,
die Ausgaben für Energie müssen über die gesamte Lebensdauer der Anlage eingerechnet
l
werden.
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnik und
Automatisierung IPA,
Stuttgart,
Dr. Michael Hilt,
Tel. +49 711 970-3820,
[email protected],
Wolfgang Klein,
Tel. +49 711 970-1757,
wolfgang.klein@
ipa.fraunhofer.de,
www.ipa.fraunhofer.de/
beschichtung
besser lackieren. vor Ort am 24. Juni bei John Deere ausgebucht
l
fenen Fahrerplattformen das
Programm. In der Inhouse-Lackiererei durchlaufen Kabinenrahmen, Kotschützer und Kleinteile mit einer Taktüberhebeanlage die KTL und mit zwei
vollautomatisierten Pulverroboterlinien die Decklackierung. Der Lackaufbau besteht
aus Zinkphosphatierung, einer KTL-Grundierung mit einem 2K-Epoxy-Lack und einem
Pulverdecklack auf Polyesterbasis. An den Stationen erläutern Experten von John Deere
und Lieferanten der installierten
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Würzburg, Tel. +49 931 4104-184
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Umweltmanagementbeauftragter
(TÜV) Modul 1
(S) Stuttgart
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TÜV Saarland Bildung
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Tel. +49 6897 506-511
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Auftakt nach Maß für neue Veranstaltungsreihe
Unter dem Motto „Systemamer detaillierte Einblicke in die
komplette Prozesskette des Latische Optimierung für nachhaltige Lackierprozesse“ startet
ckierens im John Deere Werk
am 24. Juni die neue Veranstalin Bruchsal. Hier werden Katungsreihe „besser lackieren
binen für Traktoren, für selbstfahrende Erntemaschinen sowie
vor Ort“. Es werden 65 TeilFeldspritzen gebaut. HighTechnehmer erwartet, damit ist
Fahrerkabinen für Holzerntedie Veranstaltung ausgebucht.
Beim Auftakt erhalten Teilnehmaschinen ergänzen neben ofAnz 175x56mm_V 05.03.12 10:56 Seite 1
Veranstaltungen
Technik den jeweiligen Prozess.
Die Veranstaltung richtet sich
an Mitarbeiter und Verantwortliche aus produzierenden Unternehmen mit eigenem Lackierprozess, Lackierereileiter, Produktionsleiter, Fach- und
Führungskräfte aus Produktion
und Produktionsplanung, Mitglieder von Engineering-Teams
sowie Planer und Berater.
Die nächste „besser lackieren vor Ort“ ist für November
l
2016 geplant.
besser lackieren. live
(W) Internet
19.07.2016
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Tel. +49 511 9910-321
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Prüfmittelbeauftragter
(TAW Cert)
(S) Altdorf/Nürnb. 25.-26.07.2016
Technische Akademie Wuppertal
Tel. +49 202 7495-616
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Weitere Veranstaltungen
! www.besserlackieren.de/
veranstaltungen
oder hier:
l
Vincentz Network, Hannover,
Sarah Hausmann,
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vorOrt
K = Konferenzen, Tagungen,
Kongresse
M = Messen, Ausstellungen
S = Seminare, Lehrgänge
W = Web-Seminar
Technik & Produkte | 7
Nr. 11 | 17.06.2016
Bücher aus der Praxis
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Lackfolien. Die Transferlackfolie wird derzeit für die Wasserabweiser
weltweit bei nahezu allen Mercedes-Modellen eingesetzt.
! S.12
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Menschen und Lackiertechnik
Die Berufsschullehrer Roland Glaser, Franz Plendl mit
Studiendirektor und Fachbetreuer Erwin Schneck und den
Auszubildenden Linda Köplien und Lea Eingärtner
(v.l.n.r.) . Die beiden Auszubildenden demonstrieren
„VirtualPaint“: Mit einer modifizierten Spritzpistole
lackieren sie Bauteile auf dem großen Bildschirm und
erhalten unmittelbar danach die quantitativen Ergebnisse
wie z.B. Schichtdicke, Transfereffizienz, Pistolenhandhabung und die Lackkosten. Quelle (drei Fotos): Redaktion
Wie Auszubildende spielend
leicht lackieren lernen
Wie ein Spritzlackier-Simulator die Motivation fördert und die Ausbildung verbessert
Ähnlich wie bei Piloten ist nun
bei den Auszubildenden der
Berufsschule I in Landshut ein
Simulator fester Bestandteil
der Ausbildung. Anwender erhalten ein sofortiges qualitatives Ergebnis der Lackierung
mit Schichtdicke, Transfereffizienz, Kosten und Pistolenhandhabung.
„Ausbildung heißt Zukunft
gestalten“ – so lautet das Motto der Berufsschule I in Landshut. Und die Voraussetzungen
dafür sind optimal. „Zu Ostern
konnten wir den ca. 100 Mio.
teuren Neubau beziehen und
sind heute sicher die am besten ausgestattete Berufsschule in Deutschland“, berichtet
Studiendirektor Erwin Schneck
nicht ohne Stolz. Bereits in der
Planungsphase legten die Verantwortlichen dafür den Grundstein, denn die Abstimmung
erfolgte zwischen Wirtschaft,
Politik und Fachkräften der Berufsschule, sodass passgenau
investiert wurde. Die hellen
Klassenräume sind mit interaktiven Whiteboards ausgestattet, das Technikum verfügt über
eine Lackier- und Trockenkabine mit separaten automatisierten Misch- und Dosierstationen sowie Polier- und Schleifarbeitsplätzen. In einem Klassenraum sind darüber hinaus
alle Plätze so ausgestattet, dass
Lacke mit dem Airbrush-Verfahren appliziert werden können. Mit „VirtualPaint“ steht das
technische Highlight der Lackie-
rerausbildung derzeit noch
im Lehrerzimmer, wird aber
künftig in den Klassenraum
integriert.
„VirtualPaint“ ist ein Spritzlackiersimulator, der eine maßgeschneiderte Software mit
einem ultramodernen Trackingsystem und einer echten (modifizierten) Spritzpistole kombiniert, um auf einem großen
Bildschirm eine virtuelle Schulungsumgebung zu kreieren.
Vor allem Berufsschullehrer Roland Glaser hat maßgeblichen
Anteil daran, dass dieses System heute an der Berufsschule verfügbar ist. Der 34-Jährige hat bei BMW eine Ausbildung als Fahrzeuglackierer
absolviert, zwei Jahre als Geselle bei BMW gearbeitet und
sich danach in München zum
Farb- und Lacktechniker sowie
Fahrzeuglackierermeister ausgebildet. Anschließend war er
Leiter Qualitätssicherung beim
Essenbacher Lackhersteller
Mipa. Als Berufsschullehrer ist
der Fachmann ein Quereinsteiger. Anfangs hat Glaser einen
halben Tag in Landshut unterrichtet, bevor er dann 2009 ganz
an die Berufsschule wechselte
und sein Know-how einbrachte. „‚VirtualPaint‘ ist mir seit
über sechs Jahren bekannt und
ich habe im Spaß damals gesagt, dass wir das System an
unserer Schule als nächstes
brauchen. Durch die glücklichen Umstände – Neubau der
Berufsschule und Neuausstattung – konnten wir das System
für ungefähr 45.000 Euro anschaffen“, sagt Glaser. 2014
nahm er erstmals Kontakt zum
Anbieter Canescens BV auf, seit
Ostern 2016 ist der Sprizlackiersimulator, installiert. „Ein großer Vorteil ist die Zeitersparnis. Da die Auszubildenden in
der Regel nur an einem Tag in
der Woche an der Schule sind,
haben wir meist nur drei Unterrichtsstunden für praktische
Übungen. Im Gegensatz zum realen Lackieren, wo Zeit für Vorbereitungen verloren geht, können wir mit dem Lackiersimulator sofort loslegen und Kosten
für Lack, Lager und Unterhalt
fallen weg“, so Berufschullehrer Franz Plendl.
Beschleunigte Lernkurve
Mit dem Simulator werden
sofortige, quantitative und objektive Resultate der Schichtdicke, Effizienz der Applikation, Pistolenhandhabung und
Lackkosten erzielt. Die Auszubildenden lernen anhand der
eigenen Erfahrungen und tauschen Lackierergebnisse aus.
„Bei uns stehen die Schüler im
Vordergrund und wir haben uns
gefragt, wie wir ihre Neugier
wecken und sie motivieren können. Vereinfacht gesagt, ist die
der Lackiersimulator eine „Playstation für Große“ und wir können die Schüler gut ausbilden“,
erläutert Glaser die ersten Erfahrungen. Das Speichern der
Ergebnisse ermöglicht einen
Vergleich der Schülerleistungen. Die Auszubildenden kön-
nen aufgrund der niedrigen Betriebskosten des Systems öfter
üben. Dies ermöglicht eine beschleunigte Lernkurve und der
individuelle Fortschritt ist langfristig nachvollziehbar. Bei den
Schülern kommt das System gut
an. „Anfang war es etwas
schwierig, doch durch den Wettbewerbscharakter wird es zunehmend angenommen“ so Glaser. Dennoch gilt es, einiges zu
beachten. „,VirtualPaint‘ wird
mit hinterlegten Standardlacken geliefert, weitere Lacksysteme können mit Parametern
hinterlegt und abgespeichert
werden. Ablüftzeiten und Staubeinflüsse lassen sich nicht abbilden und beim Versetzen des
Geräts muss es neu kalibriert
werden. Das spricht für ein geschlossenes System“, so Glaser
und plant bereits die nächsten
Schritte. So sind u.a. Fortbildungen für Lehrer anderer Berufsschulen angedacht. „Aktuell ist der Lackiersimulator mobil gestaltet worden und eine
Neukalibrierung in 10 sec möglich“, so Menno Buys, Geschäftsführer der Canescens BV. l smi
Berufsschule I Landshut,
Landshut,
Roland Glaser,
Tel. +49 175 1661702,
[email protected],
www.bs1landshut.de
Canescens BV,
NL-Hengelo-OV,
Menno Buys,
Tel. +31 74 278 1629,
[email protected],
www.canescens.com
Vorteile von „VirtualPaint“
•Lackspezifikationen, Lektionen und Lehrpläne vom
Ausbilder frei einstellbar
•Sofortiges, quantitatives und objektives Feedback von
Lackdicke, Transfereffizienz, Pistolenhandhabung,
Lackkosten
•Einstellung und Handhabung der Spritzpistole werden
sorgfältig reproduziert
•Keine Lackkosten, kein Reinigungsaufwand
•Keine Spritzkabine, Filter, Schutzkleidung/Maske
notwendig
•Keine spezielle Zulassungen notwendig
•Keine Verschmutzung, keine Umweltbelastungen
•Unbeschränkte Schulung im Klassenraum; individuell
oder in Gruppen
•Üben im Auswertungsmodus oder Wettkampfmodus
8 | Technologien & Substrate
Nr. 11 | 17.06.2016
Schwere Teile, kurzer Prozess, hoher
Korrosionsschutz
Pulver-in-Pulver und DARC-Technik für hohen Korrosionsschutz bei niedrigen Betriebskosten
Ein Anlagenbauer und ein
Lackhersteller haben sich zusammengetan, um eine bessere und effizientere Lösung
zur Beschichtung schwerer Maschinenteile zu finden. Das Ergebnis ist preisgekrönt.
Der erste Platz beim Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis
„Die Oberfläche 2016“ ging dieses Jahr an SLF Oberflächentechnik und die Karl Wörwag
Lack- und Farbenfabrik. Sie hatten ein neues Verfahren entwickelt, mit dem schwere Bauteile effizienter beschichtet werden können. Dabei kombinierten
sie die Pulver-in-Pulver-Methode (PiP) mit der DARC-Technik
von SLF, die abhängig von verschiedenen Faktoren eine fünffach höhere Energieübertragung aufweisen kann ! besser
lackieren. 10/2014, S. 7. Die
Vorzüge der neuen Technologie – geringe Prozesskosten bei
hohem Korrosionsschutz – konnten die Partner in einer Testreihe nachweisen.
Hierfür wendeten sie die branchenüblichen Beschichtungsverfahren Nasslackierung und
Pulverlackierung sowie die
PiP-Technik am gleichen Bauteil an und stellten die Prozessund Prüfdaten einander gegenüber.
Beschichtungen im Vergleich
Die Nasslackierung führten
sie dabei standardmäßig im
Nass-in-Nass-Verfahren aus, die
Pulverlackierung durch Zwischeneinbrennen im Konvektionsofen und bei der PiP-Technologie kam die DARC-Technik
mung von Pulverlackformulierung, Kornverteilung, hoher Aufladefähigkeit, Kantenabdeckung
und Schichtdickenverteilung an.
Bezüglich der verwendeten
Ofentechnik gilt es bei der PiPLackierung in Verbindung mit
DARC die folgenden Punkte zu
beachten: Die langwellige Infrarotstrahlung wird zum Übertragen der Energie genutzt. Dabei wird die Strahlung zusätzlich mit der Umluft überlagert.
Die Befeuerung erfolgt indirekt
mit Gas und dank PiP müssen
die Werkstücke nur einmal in
Langlebigkeit
Langlebigkeit und Werterhaltung der Pulverlackierungen
gegenüber der Nasslacklackierung können in diesem
PiP mit DARC reduziert
Fall daher als höher eindie Anzahl der relevanten
gestuft werden. Neben der
Prozesschritte.
genannten Aussage zur
höheren Langlebigkeit
und Werterhaltung der Pulverden Ofen zur Vernetzung. Darlacksysteme schließt sich die
aus und aus dem schnelleren
Betrachtung zu reduzierten ProAufheizverhalten ergibt sich
eine deutliche Reduzierung der
zesskosten mit an. Betrachtet
Ofenverweilzeit.
man das Verfahren PiP mit
Insbesondere die DARC-TechDARC-Technik als Faktor 1, so
nik trägt dazu bei, die Prozesserhält das Verfahren 2-Schicht
Pulver mit Konvektion den Fakzeiten zu reduzieren. Die gesammelten Erfahrungen zeigen,
tor 1,7, d.h. dass das letztgedass sich die Technologie nicht
nannte Verfahren 1,7 mal teurer ist als das PiP-Verfahren mit
nur zum Einbrennen des PulDARC-Technik.
vers auf dickwandigen Bauteilen hervorragend eignet, sondern auch besonders für schnelNass-in-Nass abgehängt
les Einbrennen oder Trocknen
Sehr deutlich ist dann der Vergleich
mit der Nasslackierung,
auf Werkstücken mit unterDie DARC-Technologie ist hier
schiedlichen Wandstärken.
im „worst-case“ bei Trocknung
Durch die modifizierte Kombination zweier altbekannter Einüber Nacht 3,9 mal schneller
brenn- und Trocknungstechniund im „real-case“ sogar 35 mal
ken wurden so erstaunliche Erschneller als das getestete Nassgebnisse erzielt. Die Technologie
in-Nass-Verfahren im Versuchskann bei SLF auf einer ständig
aufbau. Die Prozesskosten veraktualisierten Versuchsanlage
halten sich entsprechend.
erprobt werden.
Die Pulverlackierung besitzt
Nach Ermittlung und Auswerweitere Vorteile, wie reduziertung aller Daten zur „Beschichter Lackverbrauch, grundsätztungsaufgabe“ lassen sich klalich weniger Prozessschritte
re Aussagen treffen z.B. über
(von 29 auf 17 respektive 12),
den möglichen Zeitgewinn und
kein VOC und sofortige Montadie Betriebskostenersparnis,
gefestigkeit nach dem Abkühüber die Beständigkeiten der
len. Sie ist für komplexe MaLackoberfläche und den
schinenbauteile geeignet und
Prozessvergleich.
bietet einen sicheren Applikationsprozess, den auch Lackie44% Zeitgewinn
rer mit nur mittlerer Personalqualifikation sicher beherrschen
Die Auswertung der Zeiterkönnen.
fassung ergibt für diese spezielle Versuchsreihe, dass der ZeitDie Anwendung von Pulvergewinn der Pulver-in-Pulver-Bein-Pulver mit DARC-Technik
schichtung mit DARC-Technik
führt so zu einem hohen Korgegenüber der 2-Schicht-Pulrosionsschutz und senkt nachverbeschichtung mit Zwischenhaltig die Prozesskosten.
einbrennen bei rund 44% liegt.
l dsc
Die Testergebnisse zu den BeSLF Oberflächentechnik
ständigkeiten der jeweiligen LaGmbH, Greven-Reckenfeld,
ckierung wurden ebenfalls erJan den Hartog,
mittelt und stellen sich wie folgt
Tel. +49 160 97947593,
[email protected],
dar: Der getestete Nasslackaufwww.slf.eu
bau weist nach 1500 h eine größere (3,9 mm) Unterwanderung
Karl Wörwag Lack- und
auf, als die Pulverlacksysteme
Farbenfabrik GmbH & Co.KG,
(1,0 mm).
Stuttgart,
Jochen Reihs,
Die PiP-Lackierung zeichnet
Tel. +49 152 22930308,
sich daher durch einen hohen
[email protected]
und wirtschaftlichen Korrosiwww.woerwag.de
onsschutz aus. Auch eine hohe
„
“
Die DARC-Technologie wird beim Hersteller kontinuierlich weiterentwickelt. Auf der Versuchsanlage im Bild konnte
beim Pulverlackieren die Zahl der Prozessschritte erheblich reduziert werden.
Quelle: SLF
zum Einsatz. Der Vergleich
zeigt deutlich, dass die PiPLackierung die niedrigsten Prozesskosten und -zeiten aufweist:
Das Verfahren ist fast doppelt
so schnell wie die Pulveranwendung mit Zwischeneinbrennen und mindestens viermal so
schnell wie eine Nasslackierung.
Die Versuche ergaben für den
Prozess der 2-Schicht-Pulverin-Pulver-Beschichtung mit
DARC-Technik insgesamt 12 relevante Prozessschritte sowie
eine Prozesszeit von insgesamt
nur 4,9 h.
Bei der Applikation ist dabei
zu beachten, dass Pulverlacksystem und Applikationstechnik optimal aufeinander abgestimmt sein müssen. Außerdem müssen während des Ap-
plikationsvorgangs eine gute
Aufladung und eine gute Erdung sichergestellt sein.
vor Ort
Sorgfältig abgestimmt
Was das Pulver betrifft, so
kommt es hier auf die Abstim-
DARC
Die Abkürzung steht für „Dark Radiation Convection“, eine
Entwicklung von SLF, die langwellige IR-Strahlung (Dunkelstrahlung) und Konvektion (Umluft) kombiniert. Der DARCEinbrennofen nutzt die aktive doppelschalige Innenwand
als Infrarotstrahler. In den Wänden des Ofens führen Ventilatoren Luft mit hoher Temperatur im Kreislauf über einen
Brenner und sichern damit eine gleichmäßige Verteilung
der Strahlung auf das Bauteil. Erst nach dem Angelieren des
Pulvers wird die Konvektion zugeschaltet. Sie strömt entlang der Seitenwände nach unten, trifft am Boden aufeinander und strömt senkrecht nach oben in den Deckenbereich. Dort wird sie wieder abgesaugt um anschließend im
Kreislauf wieder eingeblasen zu werden. Die Seitenwände
sowie der Boden dienen somit als Wärmetauscher.
In Kooperation mit
Systematische Optimierung für nachhaltige Lackierprozesse
Sie möchten
• die Prozesse in Ihrem Unternehmen kontinuierlich
verbessern?
• sich mit Experten im Netzwerk austauschen?
• detaillierte Einblicke in die Prozesskette des
Lackierens bei John Deere erhalten?
Dann kommen Sie am 24. Juni zu besser lackieren. vor Ort bei
John Deere. Neben ausgewählten Vorträgen und Diskussionen
steht an diesem Tag eine ausführliche Werksführung auf der
Agenda. An den Stationen Vorbehandlung und KTL, Verdampfer,
Pulverlackapplikation, Schleifen und Polieren sowie Nahtabdichten
erläutern die John Deere-Experten den jeweiligen Prozess und
informieren über bereits realisierte und geplante Maßnahmen.
Mit Werksführung
Quelle: John Deere
Weitere Informationen auf: www.besserlackieren.de/vorOrt
Licht- und Wetterbeständigkeit
ließ sich durch eine 2000 h Xenon-Prüfung bei RAL 3020 mit
maximalem Glanzverlust < 10%
sowie maximaler Farbtonabweichung von dE < 1,5 nachweisen. Weiterhin zeigten die
Pulverlacke gute chemische Beständigkeiten und hohe mechanische Widerstandsfähigkeit und
Schlagbeständigkeit.
Technologien & Substrate | 9
Nr. 11 | 17.06.2016
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kompakt
Zinkphosphatierung mit Tücken
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Die richtige Menge an Fluorid ist entscheidend
Technologie-Report Korrosionsschutz
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Trotz der prinzipiell gut ausgebildeten Zinkphosphatierung, sind Bereiche mit Defekten zu erkennen ( Abbildung 1, links). Bei den Bauteilen aus Aluminiumguss
war die Zinkphosphatierung sehr ungleichmäßig ausgebildet ( Abbildung 2, rechts).
Quelle (zwei Bilder): DFO
Dr. Jens Pudewills, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der
Deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V. (DFO), beschreibt kritische Parameter bei der Multisubstratvorbehandlung anhand
eines Praxisbeispiels aus der
Zinkphosphatierung.
Durch das Aufbringen von
Konversionsschichten zur Vorbehandlung vor der Lackierung,
werden metallische Werkstoffe wirksam vor Korrosion geschützt. Dort, wo die Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit sehr hoch sind, wird die
Zinkphosphatierung als Konversionsschicht eingesetzt. Sie bildet eine dünne, fest haftende, ge-
schlossene Schicht auf dem Substrat aus, die wasserunlöslich ist.
Die Zinkphosphatierung verbessert zum einen die Haftfestigkeit
der Beschichtung, gleichzeitig
werden Korrosionsreaktionen
an der Oberfläche gehemmt. Typische Anwendungsfelder sind
die Automobilindustrie und die
Landmaschinenindustrie.
Multisubstratfähige
Zinkphosphatierung
Die Zinkphosphatierung ist
multisubstratfähig, d.h. es können gleichzeitig Aluminium, verzinkter Stahl und Stahl vorbehandelt werden. In dem vorliegenden Fehlerbild wurden im
Automobilzulieferbereich, Bauteile aus verzinktem Stahl und
Aluminiumguss vorbehandelt.
Die beschichteten Bauteile sind
in den geforderten Korrosionsprüfungen nach PV 1210 (mit
30 Zyklen) wiederholt durchgefallen. Die Haftfestigkeit auf
den Bauteilen war dabei in Ordnung und die KondenswasserKonstantklima-Prüfung unauffällig. Zur Fehleranalyse wurden
die vorbehandelten, unlackierten Bauteile per Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Auf
dem verzinkten Substrat war
die Zinkphosphatierung prinzipiell gut ausgebildet; es fielen jedoch verschiedene Bereiche mit „Defekten“ auf ! Abbildung 1. Bei den Bauteilen aus
Aluminiumguss war die Zinkphosphatierung sehr ungleich-
mäßig ausgebildet. Auf der Oberfläche befinden sich zwar einzelne Zinkphosphatkristalle,
die Zinkphosphatschicht ist
aber nicht geschlossen ! Abbildung 2. Die haftfestigkeitsverbessernde und korrosionshemmende Wirkung der Zinkphosphatierung kann sich dadurch
nicht richtig ausbilden.
Aluminium
Bei der Zinkphosphatierung von Aluminium ist zu beachten, dass durch das saure
Phosphatierbad ein geringer
Anteil des Aluminiums in Lösung geht. Dieses Aluminium
wirkt als Badgift und verhindert die Schichtausbildung auf
Aluminium. Auf anderen Sub-
straten wird die Schichtbildung
gestört und es entstehen Defekte. Das Aluminium, das sich in
dem Zinkphosphatbad gelöst
hat, kann durch freies Fluorid
aus dem Bad ausgefällt werden. Hierdurch wird eine störungsfreie Ausbildung der Zinkphosphatschicht auf dem Aluminium und verzinktem Substrat
möglich. Allerdings ist zu beachten, dass ein zu hoher Anteil an freiem Fluorid ebenfalls
die Ausbildung der Zinkphosphatschicht stört, da der Beizangriff durch das Fluorid auf das
Aluminium zu stark ist. So kann
sich keine geschlossene Zinkphosphatschicht auf Aluminium
ausbilden. Die Menge des freien
Fluorids muss bei der Zinkphosphatierung von Multisubstraten
an den Aluminiumanteil angepasst und in engen Grenzen gehalten werden. Um die Konzentration des Fluorids konstant
zu halten, muss es separat und
regelmäßig zu dosiert werden.
In dem vorliegenden Fall wurden stark schwankende Anteile an Aluminium vorbehandelt.
Die Badanalysen waren im Sollbereich. Zwar wurden leichte
Schwankungen bei den Werten
des Aluminiums und des freien
Fluorids festgestellt, aber diese
als nicht kritisch eingestuft. Bei
der Überwachung der Badparameter ist jedoch zu beachten,
zu welchem Zeitpunkt die Badproben genommen werden; vor,
während oder nachdem Aluminium vorbehandelt wurde. l
Deutsche
Forschungsgesellschaft für
Oberflächenbehandlung (DFO)
e.V., Neuss, Dr. Jens Pudewills,
Tel. +49 2131-40811-23,
[email protected]
www.dfo.info
Rasterelektronenmikroskopie
Das Rasterelektronenmikroskop (REM) nutzt die Wechselwirkung eines Elektronenstrahls mit der Probe als bildgebendes Verfahren. Dabei werden eine deutlich höhere Auflösung und Schärfentiefe als im Lichtmikroskop erreicht.
Der Kontrast wird dabei durch die unterschiedlichen Elemente hervorgerufen. Schwere Elemente (Hohe Ordnungszahl) erscheinen heller.
Pulverlack mit überzeugender Chromoptik
Neuer Lack für anspruchsvolle Oberflächen mit hoher
Designfreiheit im Gießlackverfahren
Der Pulverlackhersteller
Iba Kimya hat die neue Generation der „Chrome Premium“Beschichtungspulver auf den
Markt gebracht. Diese sind
für Anwendungen im Innenbereich, z.B. bei Möbeln,
Beleuchtungselementen, Ladeneinrichtungen, Displays und Dekorelementen konzipiert. Der
neue Pulverlack ist speziell dafür ausgelegt, eine überzeugende Chromoptik zu schaffen. Das
Produkt bietet eine verbesserte
Resistenz gegenüber Fingerabdrücken und hat eine optimale Widerstandfähigkeit gegenüber Reiben. Mit seinem glänzenden Finish stellt es nach
eigenen Angaben eine gute Alternative zur echten Verchromung dar. Dadurch schaffen
die Anwender Mehrwerte für
ihre Produkte. Gleichzeitig erhalten die Verarbeiter alle Vorzüge eines Pulverlacks, vor allem die Umweltfreundlichkeit
dieses lösemittelfreien Beschich-
Der Lackhersteller Votteler hat sein Gießlackverfahren „Puriflow“ für das Reaction Injection Moulding (RIM)
weiterentwickelt, um Oberflächen im RIM-Prozess schneller,
wirtschaftlicher und mit hoher
tungsverfahrens. Beschichtungspulver der Serie sind einfach
zu verarbeiten und auf vielen
unterschiedlichen Substraten
einsetzbar. Das Produkt ist ein
Polyurethan mit hochwertigen
Aluminiumpigmenten, das in einem von Ibakimya entwickelten
Spezial-Verfahren hergestellt
wird. „Chrome Premium“ ist
ein Finish für Einsatzzwecke,
bei denen eine hervorragende
Chromoptik mit Pulverlack gewünscht wird. Als offizieller Vertragspartner des Produzenten
Iba Kimya vertreibt Pulvercoat
dessen komplettes Produktportfolio im deutschen Sprachraum.
Die Produkte werden vom Pulvercoat-Zentrallager in Stuttgart kurzfristig an die Kunden
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versendet.
Pulvercoat Vertrieb e. K.,
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Designfreiheit zu beschichten.
Der Lack wird dabei parallel
zum Urform- beziehungsweise
Hinterspritzprozess im gleichen
Zyklus aufgebracht, so dass das
Teil fertig beschichtet aus der
Anlage kommt. Die neue Gene-
ration ist mit einem internen
Trennmittel für automatisches
Entformen ausgestattet. . Dadurch erhöht sich die Produktivität und das Bauteil kann ohne
Nachbehandlung wie Polieren
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weiterverarbeitet werden.
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10 | Firmen & Termine
Nr. 11 | 17.06.2016
l l l l l l l l l l
Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l
Die Qualitätsgemeinschaft Industriebeschichtung (QIB) hat
jetzt ein neues Mitglied aufgenommen. Daniel Berghorn,
Geschäftsführer der d-b-g Pulverbeschichtung GmbH & Co.
KG, verpflichtete sich, künftig
nach den Qualitäts- und Prüf-
bestimmungen der QIB zu fertigen. Nach dem Neustart der
d-b-g Pulverbeschichtung
GmbH & Co.KG im Jahr 2010
mit der Prämisse, Kunden eine
qualitativ hochwertige und termingerechte Oberflächenveredelung anzubieten, stell-
te Berghorn die Weichen auf
eine zukunftsorientierte Produktion. Die Mitgliedschaft und
die Umsetzung der QIB-Qualitätssicherung sind die nächsten Schritte. „Als Lohnbeschichter wollen wir unseren
Kunden eine gleichbleibend
hohe Qualität bieten. Die können wir über die Qualitätssicherung der QIB umsetzen und
unseren Kunden somit ein
Höchstmaß an Sicherheit bieten“, so Berghorn.
www.qib-online.de
Nutzwertiges Netzwerktreffen
Aktuelle Themen und Lackierkonzepte im Fokus des besser lackieren Kongresses
l
Am 12. und 13. Oktober präsentieren in Bad Nauheim
Lackierereiverantwortliche
ihre Strategien und Konzepte
und geben praxisorientierte
Tipps. Im Fokus der Veranstaltung steht der nutzwertige
fachliche Austausch zu technologisch und ökonomisch relevanten Themen.
Mit dem besser lackieren
Kongress haben die Fachzeitung besser lackieren und das
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA ein Anwendertreffen
ins Leben gerufen, bei dem die
besten Strategien und effizientesten Konzepte in der industriellen Lackiertechnik im Fokus stehen. Fach-Experten und
Entscheider aus Unternehmen
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Auf die Plätze.
Einloggen.
Loslegen!
Weiterempfehlungsrate
Lackierprozesse
energieeffizient
gestalten
Kundenzufriedenheit
Teilnehmerstruktur
98 %
92 %
der Teilnehmer
würden den Kongress
weiterempfehlen!
Daten und Fakten
Termin:
12. und 13. Oktober 2016
Ort:
Hotel Dolce, Bad Nauheim
Kosten: 699,00 Euro
(bei Anmeldg. bis 13.8.2016)
Anmeldung: www.besserlackieren-kongress.de
neben den Fachbeiträgen zahlreiche Möglichkeiten zum persönlichen Ideen- und Erfahrungsaustausch. Das detaillierte Kongressprogramm erscheint
Ende Juni.
lsmi
Vincentz Network,
Hannover, Kristin Skandera,
Tel. +49 511 9910-376,
[email protected],
www.besserlackierenkongress.de
Networkingmöglichkeiten
Wie bewerten Sie die
Networkingmöglichkeiten?
19 %
der Teilnehmer würden am
besser lackieren Kongress wieder
teilnehmen!
29 %
l
91 %
der Teilnehmer sagen, dass der
Kongress den Besuch wert war!
Ihr Webinar BL live mit dem Referenten
Dr. Christof Kaufmann zum Thema:
55 %
26 %
68 %
3%
n Anwender
n Lieferanten
n Berater/Institute
n Sehr gut
n Gut
n Sonstiges
besser lackierenl und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA führen den besser lackierenl Kongress seit 2013 gemeinsam durch.
Die Grafik veranschaulicht die Analyse der Teilnehmerbefragungen der vergangenen Jahre.
Quelle: Redaktion
Akteure
Hubert Culik (li.) und David Kubala
Termin:
Dienstag, 21. Juni
um 10 Uhr
www.besserlackieren.de/live
Anz_bl_live_Juni_2016.indd 1
Product Stewardship Coordinator EMEA, Axalta Coating
Systems, über Maßnahmen zur
Emissionsminderung und Abfallvermeidung. Hintergrund
ist, dass 2016 im Rahmen der
europäischen NEC-Richtlinie
die bis 2030 anzustrebenden
VOC-Emissionsobergrenzen
festgelegt werden. Der Vortrag
nimmt dies zum Anlass, die Lage
der industriellen Lackiertechnik in der aktuellen Umweltgesetzgebung einzuordnen und
über die absehbare Entwicklung der gesetzlichen Anforderung in Deutschland zu informieren. Lackanwender erfahren, wie sie heute und in Zukunft
die Anforderungen der VOC-Verordnung mit neuester Technik
einhalten können. Auf dem Treffen eröffnen sich Netzwerkern
Der besser lackieren. Kongress in Zahlen
nd
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Ihr Kontakt:
Vincentz Network
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wie z.B. Miele & Cie. KG, Color
Parts GmbH, Piesslinger GmbH,
Siemens, Audi AG, Volkswagen
AG und Neusser Formblech
GmbH präsentieren ihre Strategien und Konzepte erfolgreicher Entwicklung und geben
praxisorientierte Tipps.
Zu den Schwerpunkten des
diesjährigen Kongresses gehören diese Themen:
• Ganzheitliches Potenzial
der Trockenabscheidung
• ökonomische und ökologische Optimierungsmaßnahmen von Lackierprozessen
• innovative
Anlagenkonzepte
• Emissionsminderung und
Umweltschutz
Darüber hinaus stehen übergreifende Themen auf der Agenda. So berichtet Thomas May,
... leiten jetzt die Geschäfte der „neuen“ Helios-Gruppe. Nach
rund zwei Jahren intensiver Zusammenführung der österreichischen Rembrandtin Lackgruppe und des slowenischen Lackriesen Helios, lenkt die Holding die Weiterentwicklung des Konzerns. Die neue Führungsspitze will einen besonderen Fokus
auf Produktentwicklung und Innovation setzen, aber auch auf
den Ausbau der internationalen Geschäftsbeziehungen. Die
Wurzeln der Helios Gruppe reichen zurück bis ins Jahr 1924,
wobei einige Marken sogar auf mehr als 150 Jahre Geschichte und Tradition zurückblicken können. Heute zählt die Industriegruppe, zu der Unternehmen wie Rembrandtin Lack, Helios TBLUS, Belinka Belles, Chromos und Ecopolifix gehören, zu
den zehn größten Unternehmen der europäischen Lackbranche. Das neue Management Team unter der Führung von Hubert Culik und David Kubala soll die Helios-Gruppe in die neue
Phase des Wachstums und der technologischen Weiterentwick-
26.05.2016 13:39:43
lung führen. Beide Manager sind bereits seit vielen Jahren Teil
der Industriegruppe und bringen umfangreiches Wissen der
l
Branche und Produkte mit.
Helios Group, SI-Domžale, Maša Bantan, Tel. +386 1 722-4075,
[email protected], www.helios-group.eu
Technik & Produkte | 11
Nr. 11 | 17.06.2016
Von den
Besten lernen
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Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l l Tickerl l l l l l l l l
Metav Werkzeuge hat ein neues System zur optischen Vermessung von Drehteilen aus
vorgestellt, das es erlaubt,
auch die Eignung für die Beschichtung zu prüfen. Das
„SmartScan“-System lässt
sich über einen TouchScreen
steuern und ist auch zur Serienmessung geeignet. Er ist
in drei verschiedenen Versionen verfügbar mit respektive 42x32mm, 86x65mm oder
140x118mm Field-of-View.
www.metav-werkzeuge.de
Eine neue Produktlinie zur
Glaslackierung gibt es von
Adler. Die „Aduro Vetro“-Produkte funktionieren auf Floatgläsern, ESG-Sicherheitsgläsern oder auch auf satiniertem Glas. Sie können auch
selbst als Beschichtung für
den diskret-eleganten Satinoder Milchglaseffekt sorgen.
Die beschichteten Produkte
lassen sich später auch unter den Bedingungen von
Feuchträumen einsetzen.
Niedrigtemperaturlacke für
den automobilen Leichtbau
Ziel ist ein integriertes System von geeigneten Lacken für alle Anwendungsbereiche
Sven Radek präsentierte vor
den Oberflächenspezialisten
der Automobilindustrie die Herausforderungen und Möglichkeiten für Lacksysteme, die der
zunehmende Einsatz von
Leichtbaumaterialien im Fahrzeugdesign mit sich bringt.
Radek, Gruppenleiter im Bereich Prozesse und Anwendungen bei Axalta Coating Systems
für die EMEA-Region stellte fest,
dass die Leichtbauweise Innovationen im Bereich der Niedrigtemperaturlacke voranbringen wird. Er sagte weiter: „Fahrzeughersteller werden in den
kommenden 15 Jahren herkömmlichen Stahl durch Hochleistungsstahl, Aluminium,
Kunststoffe und Verbundmaterialien ersetzen. Sicherheits-,
Kommunikations- und ElektroKomponenten werden leichter
werden, was sich auf das Fahrzeuggewicht insgesamt auswirken wird. Auf diese Weise sollen sowohl die Emissionen als
auch der Kraftstoffverbrauch
verringert werden. Diese Änderungen werden auch wesent-
liche Auswirkungen auf die
Lacksysteme haben, denn viele der neuen, leichteren Materialien sind für hohe Einbrenntemperaturen ungeeignet.“
Integration der Systeme
Radek stellte das aktive Entwicklungsprogramm seines Unternehmens für neue Technologien vor, die eine Integration
bestehender Niedrigtemperatur-Lacksysteme versprechen.
Bislang gibt es noch keine übergreifende, integrierte Lösung
für alle Anwendungsbereiche.
Sein Unternehmen bietet aktuell Niedrigtemperatursysteme an, die schneller und bei
niedrigeren Einbrenntemperaturen als herkömmliche Systeme trocknen. Das ermöglicht
Fahrzeugherstellern, ihre Energiekosten zu senken und neue
Materialien einzusetzen. Außerdem leitet das Unternehmen ein
aktives Entwicklungsprogramm
für Niedrigtemperatur-Decklacke, Elektrotauchlacke, zweischichtige (2K-)Füller, wasserbasierte 2K-PUR-Basislacke und
2K-Klarlacke, die bei 80 °C
kundenspezifischen Kleinserien auf sie zurück.
SVEN RADEK
trocknen. Bei vielen Lacken kann
die Anzahl der in der Ofentrocknung nötigen Prozessschritte
gesenkt werden, ohne dass die
erzielte Deckkraft im Vergleich
zu herkömmlichen Beschichtungsverfahren nachlässt.
Bestehende Systeme
Radek stellte auch etablierte Niedrigtemperatur-Lacksysteme für Fahrzeugteile aus
Kunststoff vor, die bei Temperaturen von 80 °C bis 125 °C
trocknen. Sie werden auf Lkws
und Bussen eingesetzt und auch
spezialisierte OEMs greifen bei
24,80 Euro
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Zukünftige Verfahrensvarianten
So kann die UV-Trocknung
auf der Lackierstraße wieder
eine größere Rolle spielen. Das
„UV Monocure System“, das zu
den harmonisierten Lacktechnologien des Unternehmens gehört, ersetzt Trockenöfen durch
UV-Härtung mit dem Ziel, die
gesamte Ofenstrecke um bis zu
70% zu reduzieren. Außerdem
zeigte er auf, wie eine neue Robotergeneration den Zugriff auf
„Schattenzonen“ – bei der Lackierung schwer erreichbare
Bereiche, eröffnen kann.
Radek resümierte: „Der entscheidende nächste Schritt ist
die Integration der einzelnen
Niedrigtemperaturlösungen –
Materialien, Prozesse und Applikation – und ihre Überführung in eine Pilotfertigung.”l
Axalta Coating Systems,
Wuppertal, Sven Radek,
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www.axaltacs.com/de
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Neue Lösung für den
vernetzten Betrieb
Der Einzug des Internets der
Dinge (IoT) transformiert derzeit das Geschäft von produzierenden Unternehmen und Maschinenbauern. Die fortschreitende Digitalisierung der
Produktionsabläufe erfordert
modulare und flexible Softwarelösungen, auch für die industrielle Lackiertechnik.
Unter Federführung des
Fraunhofer-Instituts (IPA) entstand „Virtual Fort Knox“ (VFK).
Damit erhalten produzierende
Unternehmen effizient und sicher Zugang zu herstellerunabhängigen Softwarelösungen.
VFK als IT-Backbone für Industrie-4.0-Lösungen vernetzt produzierende Unternehmen mit
Softwareanbietern und Maschinenbauern wird eine sichere
Cloud-IT-Infrastruktur und eine
offene Marktplatzumgebung für
IT-Services und Applikationen
bereitgestellt. Mit Hilfe von VFK
digitalisieren Unternehmen ihre
Produktionsabläufe zur Umsetzung ihrer Industrie-4.0-Strategie und sollen damit erhebliche Effizienzsteigerungen realisieren. VFK löst damit heutige
Probleme der Produktions-IT
im Mittelstand. Softwarelösungen sollen so intuitiv in Minu-
ten implementiert und IT-Kosten dauerhaft gesenkt werden.
Produzenten können über VFK
innovative Services anbieten
und schaffen so zusätzlichen
Nutzen für ihre Kunden. Auf
diese Weise erschließen sie neue
Geschäftsmodelle. Die VFKCloud-IT-Architektur gewährleistet durch einen BSI-zertifiziertes deutsches Rechenzentrum Betriebskontinuität und
höchste Sicherheit der Unternehmensdaten. VFK bietet bei
Bedarf auch private Cloud-Lösungen an. Durch eine Pay-perUse-Logik können Services bei
Bedarf jederzeit an- und wieder abgeschaltet werden. Unternehmen stellen somit zukünftig Ihre IT-Services und Applikationen modular auf dem
VFK-Marktplatz zusammen.
Dies ermöglicht eine horizontale und vertikale Integration
und eine Echtzeit-Vernetzung
der Produktionsressourcen über
Standort- und Unternehmensl
grenzen hinweg.
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnik und
Automatisierung IPA,
Stuttgart, Daniel Schel,
Tel. +49 711 970-1559
[email protected],
www.ipa.fraunhofer.de
Neues Pulverzentrum mit automatisierten Funktionen
Intelligente Waschfunktion reinigt nur tatsächlich genutzte Komponenten
Pulverzentren bilden das Herzstück einer automatischen Pulverbeschichtungsanlage. Wagner hat seine Produktfamilie
um eine neue Anlage erweitert, die nun erhältlich ist.
Das „PXS“ ist nicht nur die
Zentrale der Pulverversorgung,
sondern auch der gesamten Beschichtungsanlage, da die komplette Anlagensteuerung bereits
im Schaltschrank integriert ist
und über den zentralen Touchscreen bedient wird. Die kompakte Bauweise ermöglicht eine
platzsparende Integration der
Anlage in die individuelle Arbeitsumgebung des Kunden.
Durch seine vielfältigen Funktionen für einen höheren Automatisierungsgrad und effizienten Pulvereinsatz eignet sich
dieses System für anspruchsvolle Beschichtungsaufgaben.
Optional lässt sich ein Ultraschallsieb in den Fluidbehälter integrieren.
Quelle: Wagner
Die Pulverzufuhr beginnt über
die integrierte Frischpulverversorgung direkt aus dem Pulverkarton. Optional kann auch ein
Big Bag integriert werden. Die
Pulverversorgung der Pistolen
erfolgt aus einem geschlossenen Container, der ein sauberes Arbeitsumfeld ermöglicht.
Vibration und Fluidisierung des
Pulvers für eine optimale Pul-
veraufbereitung sind Standardfunktionen. Die sehr kurze Ansaugstrecke der Pulverinjektoren führt zu einer erhöhten
Leistung und weniger Verschleiß.
Durch den Klickverschluss ist
der Wechsel einer einzigen
Fangdüse in nur fünf Sekunden möglich. Das optionale Ultraschallsieb, das vollflächig in
den Fluidbehälter integriert
wird, reduziert den Schmutzeintrag, löst Agglomerate auf
und führt zu einer besseren
Oberflächenqualität mit hohem
Auftragswirkungsgrad.
Das neue Pulverzentrum
zeichnet sich durch seine automatische Optimierung von
Farbwechselprozessen aus. Neben der kundenspezifischen
Konfiguration der Farbwechselabläufe kann über die Funktion „Intelligenter Farbwechsel“ die Steuerungsintelligenz
der Anlage genutzt werden: Nur
diejenigen Zyklen werden aktiviert, die auch nötig sind. Während des Farbwechselprozesses wird der Anwender durch
das übersichtlich gestaltete
Menü am Touchscreen geführt.
Durch einen optimalen Überblick über den gesamten Prozessablauf hat der Benutzer den
Farbwechselablauf jederzeit im
Griff. Einzigartig ist die integrierte Pulververbrauchsdokumentation je Charge und Farbton, die hilfreiche Informationen für Lagerhaltung und
Qualität liefert. Die Daten können über eine USB-Schnittstelle heruntergeladen und am Kun-
denrechner für Statistikzwecke
weiterverarbeitet werden. l
J. Wagner GmbH, Markdorf,
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12 | Technologien & Substrate
Nr. 11 | 17.06.2016
Impressum
Lack von der Rolle
Bauteile aus Kunststoff herstellen und gleichzeitig mit Lackfolien beschichten
Um Bauteile aus Kunststoff
zu lackieren, sind in der Regel mehrere Prozessschritte
notwendig. Der Einsatz von
Lackfolien reduziert den Arbeitsaufwand sowie den Einsatz von Material und Energie. Die Technologie wurde
Anfang Juni im Rahmen der
„Woche der Umwelt“ präsentiert.
Lackverluste durch Overspray
variieren in Abhängigkeit von
Applikationsverfahren und Anwendung zwischen 20% und bis
zu 40%. Damit verbunden sind
hohe Kosten, hoher Energieverbrauch und eine hohe Umweltbelastung. Da wundert es nicht,
dass immer wieder nach Alternativen geforscht wird ! besser lackieren 2/2016, S. 6. Eine
bereits in der Praxis eingesetzte Möglichkeit ist die Beschichtung mit Lackfolien, wie sie der
Lackhersteller Wörwag herstellt.
Das Verfahren basiert auf der
Idee, den Lack als Bahnenware herzustellen und als Rolle
aufzuwickeln. Diese Bahn wird
dann geschnitten und während
Blick in die Zukunft
Wie könnte sich die Zukunft
der Lackfolien gestalten? Vor
dem Hintergrund, dass im Karosseriebau immer häufiger
Kunststoffe den schweren Stahl
ersetzen, könnte sich ihr Anwendungsgebiet weiter ausdehnen. Hier steht der Hersteller
der Lackfolien allerdings vor
der Herausforderung, dass der
Farbton der Anbauteile der gleiche ist wie der Farbton des Basislacks der Stahlkarosserie.
Komplett ersetzen wird diese
Technologie die klassische Nassoder Pulverapplikation jedoch
ljh
nicht.
Die Herstellung der Lackfolie erfolgt unter Reinraumbedingungen, hier der Blick in das Beschichtungswerk. Lieferbar
sind bis zu 1 m breite Bahnen, die für die Verarbeitung zugeschnitten werden
Quelle (drei Bilder): Wörwag
steht aus einer PolypropylenTrägerfolie, einem farblich frei
wählbaren Basislack und einer
Klarlack-Schutzschicht. Der
UV-Klarlack trocknet sofort, ist
hochflexibel und durch Prägen
strukturierbar. Die so beschichteten Fensterrahmen lassen sich
„Im Vergleich zur Spritzapplikation bis zu
50% weniger Material und bis zu 80%
reduzierter Energieverbrauch“
der Bauteilherstellung ohne zusätzlichen Energieaufwand im
Laminierverfahren übertragen.
Auf diese Weise können – ähnlich wie beim In-Mould-Coating
! besser lackieren 10/2016,
S. 4 – Bauteile aus Kunststoff
in einem Schritt hergestellt und
beschichtet werden. Der Lackhersteller produziert die Lackfolie als Bahnenware in seinem
Werk in Stuttgart-Zuffenhausen unter Reinraumbedingungen und liefert sie als Rolle
aus. Er geht – im Vergleich zur
Spritzapplikation – von einer
Materialeinsparung von bis zu
50% und von einem bis zu 80%
reduzierten Energieverbrauch
aus.
Zwei Verfahren
Zwei Folienarten bietet das
Unternehmen an: den Transferlackfilm und die Dekorlackfolie.
Beide sind eigenen Angaben zufolge hochresistent gegenüber
Wetter- und Chemikalieneinflüssen und Kratzern. Der Transferlack besteht aus einer eingefärbten, thermoaktiven Haftschicht und einem UV-Klarlack,
der die Oberfläche kratzfest
macht. Bislang kommt die Folie beispielsweise bei Dachzierstäben, auch Wasserabweiser
genannt, von Mercedes-Modellen zum Einsatz.
Die Dekorlackfolie hat
Wörwag in Zusammenarbeit
mit Schüco Polymer Technologies KG, Hersteller von Kunststoffprofilen, entwickelt. Sie be-
nicht von klassisch lackierten
unterscheiden.
Weil damit die in der Automobilindustrie bekannten Metallicfarbtöne realisierbar sind,
bietet die Schüco Polymer Technologies KG die so beschichteten Kunststofffenster exklusiv
unter dem Produktnamen „AutomotiveFinish“ an. Der Vorteil
des Verfahrens: Alle damit ausgerüsteten Kunststoffprofile
weisen eine gleich hohe Farbund Witterungsbeständigkeit
auf wie die Profile mit Aluminium-Deckschalen. Zudem können Fenster- und Türelemente einschließlich der Zubehörteile Ton-in-Ton gebaut und
geliefert werden.
Wörwag und Schüco Polymer Technologies präsentierten die Lackfolientechnik im
Rahmen der „Woche der Umwelt“ am 7. und 8. Juni 2016
im Park von Schloss Bellevue.
Die Umweltschau wird vom
Bundespräsidenten in Kooperation mit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) ver-
anstaltet. Teilnehmen können
Unternehmen, deren Projekte
von einer durch das Bundespräsidialamt berufenen Jury
ausgewählt werden.
Karl Wörwag Lack-und
Farbenfabrik, Stuttgart,
Helge Warta,
Tel. +49 711 8296-0,
[email protected],
www.woerwag.de
Schüco Polymer Technologies,
Weißenfels, Christian Fischer,
Tel. +49 3443 342-1860,
[email protected],
www.schueco.com
Warum das wichtig wird
Die Lackfolien sind derzeit in einer Breite von 1 m und mit
unterschiedlichen Trägerfolien lieferbar. Auf welchen Bauteilen und Kunststoffen sie eingesetzt werden können, hängt
u.a. von der Trägerfolie und der Geometrie des Werkstücks
ab. Die Transferlackfolie wird derzeit für die Wasserabweiser bei weltweit nahezu allen Mercedes-Modellen eingesetzt.
Die damit verbundenen jährlichen Einsparungen sind trotz
des relativ kleinen Bauteils (3 cm breit und 2,20 cm lang)
beeindruckend: 1,5 Mio. kWh Strom und 900 t CO2. Hinzu
kommen die Reduzierung des Abfalls und der Vorteil durch
den nur noch einstufigen Prozess. Wird dann noch die Geometrie des Werkstücks auf die Möglichkeiten der Technologie abgestimmt, bieten die Lackfolien ein riesiges
Einsparpotenzial.
Chefredaktion:
Franziska Moennig (Moe)
Tel. +49 511 9910-320
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Redaktion:
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Redaktions-Assistenz:
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Korrespondentin
Automobillackierung:
Andrea Huber (hub)
Ständig Freie Mitarbeiter:
Dr. Silvia Schweizer (sz)
Regine Krüger (rk)
Leserbeirat:
Sven Becker
John Deere GmbH & Co. KG
Kaiserslautern
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Ingenieurbüro Fischer, Lauterbach
Markus Kopp
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Villingen-Schwenningen
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Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Zuffenhausen
Dieter Schelinski
Spartherm Feuerungstechnik GmbH,
Melle
Michael Fleer
Wincor Nixdorf Manufacturing GmbH
Paderborn
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WWO || weist + wienecke oberflächenveredelung GmbH, Alfeld
Herstellung, Layout:
Maik Dopheide (Leitung),
Nicole Unger, Susanne Israel
Verlagsleitung:
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Tel. +49 511 9910-333
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Sales:
Frauke Haentsch (Leitung)
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Andreas Meier-Münnich
(Sales Manager)
Tel. +49 511 9910-341
Fax +49 511 9910-342
[email protected]
Anzeigenschluss jeweils
vierzehn Tage vor Erscheinen.
Es gilt Preisliste Nr. 26.
Leser-Service:
Die Zeitung erscheint zweimal im
Monat (Doppel-Ausgaben im Januar,
Juli und August); Jahresabonnement
Inland € 120,00 (inkl. Porto, zzgl.
MwSt.), Ausland € 156,00 (inkl.
Porto, zzgl. MwSt.).
Dirk Gödeke (Leitung)
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Fax +49 511 9910-029
[email protected]
Druck:
BWH GmbH, Hannover
© Vincentz Network GmbH & Co. KG
Plathnerstraße 4 c, 30175 Hannover
www.vincentz.net ISSN 1439-409X
www.besserlackieren.de
Die Dekorlackfolie besteht aus einer Polypropylen-Trägerfolie, einem farblich
frei wählbaren Basislack und einer Klarlack-Schutzschicht. Sie wird für die Beschichtung von Fensterprofilen eingesetzt.
Der Transferlack besteht aus einer eingefärbten, thermoaktiven Haftschicht
und einem UV-Klarlack. Er kommt bei den Wasserabweisern bei MercedesModellen zum Einsatz.
Die Zeitung und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind
urheberrechtlich geschützt. Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen
Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlages strafbar. Dies
gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen
Systemen. Die Einholung des Abdruckrechts für dem Verlag gesandte
Fotos obliegt dem Einsender. Überarbeitungen und Kürzungen eingesandter Beiträge liegen im Ermessen der
Redaktion. Beiträge, die mit vollem
Namen oder auch mit Kurzzeichen
des Autors gezeichnet sind, stellen die
Meinung des Autors, nicht unbedingt
auch die der Redaktion dar. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen und Handelsnamen in dieser Zeitschrift berechtigt
nicht zu der Annahme, dass solche
Namen ohne Weiteres von jedermann
benutzt werden dürfen. Vielmehr
handelt es sich häufig um geschützte,
eingetragene Warenzeichen.
Gerichtsstand und
Erfüllungsort:
Hannover und Hamburg.
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Lackierei Pulver- und Nasslacke.
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Die HAVAG hat eine energieeffiziente Lackieranlage realisiert.
Die interne Wärmerückgewinnung
analysieren und optimieren
Mit Pinch und „PinCH“ Energiebedarf und Kosten reduzieren
Mit Hilfe der Pinch-Analyse ist
es möglich, die optimale Kombination zwischen effizienter
Energierückgewinnung und
maximaler Wirtschaftlichkeit
zu ermitteln. Für die praktische Umsetzung hat die Luzerner Hochschule die Software „PinCH“ entwickelt.
Angesichts stetig steigender
Energiepreise und zunehmender Anforderungen an Umweltschutz und Nachhaltigkeit gewinnt die Senkung der Energie- und Betriebskosten an
Bedeutung. Dies gilt insbesondere für Anwendungen, die –
wie die Lackiertechnik – einen
hohen Energiebedarf haben.
Um Einsparungen zu erzielen,
werden häufig nur einzelne Prozesse oder Anlagen optimiert.
Ein weitaus größerer Effekt lässt
sich jedoch mit einer ganzheitlichen Betrachtungsweise erreichen. Genau da setzt die
Pinch-Analyse an – mit dem Ziel,
die unternehmensinterne Wärmerückgewinnung und die externe Energieversorgung zu erfassen und für die Minimierung
der Betriebskosten aufeinander abzustimmen.
Die Pinch-Methode
Um dies herauszufinden, werden beispielsweise in einer Lackiererei alle Wärmebezieher
(z. B. Vorbehandlungsbad, Einbrennofen) und Wärmelieferanten (z. B. Abkühlzonen, Wärmepumpen) erfasst und in zwei
sogenannten Verbundkurven
dargestellt. Die Prozesse, die
Wärme verbrauchen, werden
dabei als kalte Verbundkurve
prüfen. Außerdem lassen sich
die Amortisationszeiten von
Maßnahmen und Investitionen
ermitteln.
Das größte Potenzial bietet die
Analyse, wenn sie bei der Planung von Neuanlagen bereits in
der Konzeptionsphase eingesetzt
wird. Doch ihr Einsatz eignet
sich auch bei bestehenden Anlagen. Hier kann das Einsparpotential bis zu 30% betragen.
Zu den – in der Lackiertechnik bislang wenigen – Anwendern der Pinch-Analyse gehört
die e.Luterbach AG. Die Erfahrungen des Anlagenplaners zeigen, dass der thermische Energiebedarf um bis zu 40% gesenkt werden kann und dass
sich die Analyse nicht nur aus
energetischer, sondern auch aus
wirtschaftlicher Sicht lohnt. ljh
Die Pinch-Analyse dient u.a. dazu, alle Wärmebezieher (z.B. Vorbehandlungsbäder) und Wärmelieferanten (z.B. Abkühlzonen) zu erfassen und die Energieströme
für eine Optimierung der Wärmerückgewinnung zu berechnen.
Quelle: e.Luterbach
(= brauchen Wärme) dargestellt.
Die Prozesse, die Wärme abgeben, bilden die heiße Verbund-
zessinternen Wärmerückgewinnung an, während die extern zu liefernde Heiz- und
Kühlleistung
sinkt. Zu beachDie Erfahrungen zeigen, dass der
ten ist dabei:
thermische Energiebedarf um bis
Höhere Leiszu 40% gesenkt werden kann.
tungsfähigkeit
der prozessinkurve (= geben Wärme ab). Dort,
ternen Wärmerückgewinnung
wo der Abstand zwischen den
hat steigende Investitionskosbeiden Kurven am kleinsten ist,
ten zur Konsequenz.
befindet sich der Pinch (engl.
Im nächsten Schritt werden
für Einschnürung) und zeigt die
die Betriebs- und Investitionsminimale Temperaturdifferenz
kosten in Abhängigkeit der mizwischen Wärmeangebot und
nimalen Temperaturdifferenz
zu einer jährlichen GesamtkosWärmebedarf. Durch horizontales Verschieben einer der Vertenkurve zusammengefasst. Der
bundkurven verändert sich der
Punkt, an dem diese Kurve ihr
Abstand am Pinch. Wird er kleiMinimum hat, kennzeichnet die
ner, steigt das Potenzial der prooptimale minimale Tempera-
„
“
turdifferenz. Mit ihr können die
Energie- und Kostenziele erreicht werden. Diese Ziele lauten: maximale prozessinterne
Energieeinsparung und minimale externe Heiz- und Kühlanforderungen bei geringen
Investitionskosten für das
Wärmerückgewinnungs-Netzwerk.
Die Software „PinCH“
Die Berechnung dieser Kriterien erfolgt mit der Software
„PinCH“, die an der Hochschule Luzern entwickelt wurde. Neben dem Wärmerückgewinnungs-Potenzial kann man damit auch die Integration von
Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen oder anderen Energie-
versorgungseinheiten in das geplante bzw. bestehende Energieversorgungssystem über-
e.Luterbach AG,
CH-Hildisrieden,
Fabian Luccarini,
Tel. +41 41 46260-00,
[email protected],
www.luterbach-ag.ch
Fragen, die die Pinch-Analyse beantwortet
•Wie groß ist der minimal notwendige Energiebedarf bei
einem vollständig optimierten Prozess?
•Wo liegt das wirtschaftliche Optimum für die Investitions- und Energiekosten?
•Mit welchen Maßnahmen kann das Energieziel erreicht
werden?
•Welche Energieversorgung ist für das Gesamtsystem
optimal?
•Wie wird die Energieversorgung in das System eingebunden?
Quelle: Einführung in die Prozessintegration mit der Pinch-Methode – Handbuch für die Analyse von kontinuierlichen Prozessen und Batch-Prozessen,
www.pinch-analyse.ch
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