Lackierprozesse mit geringem Aufwand optimieren

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AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

LVD GmbH

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Die Optimierung des Lackierprozesses wurde in Zusammenarbeit mit Lieferanten vorgenommen. So fand gemeinsam die detaillierte Ausarbeitung und Erprobung der Maßnahmen statt. Anschließend wurden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für die notwendigen Investitionen angestellt. Sie offenbarten ein Einsparungspotenzial, das sich kurz-, mittel- und langfristig erschließen lässt. Kurzfristig wurden Einsparungen mit unterschiedlichen kleineren Maßnahmen erzielt, wie dem Einbau von Ventilatoren mit erhöhtem Wirkungsgrad, der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung sowie der Verwendung effizienterer Lackzerstäuber (Elektrostatik).

Mittel- bis langfristig lassen sich Einsparungen unter anderem mit folgenden Maßnahmen erreichen: Umstellung der Lackiertechnik auf Pulverlacke, Austausch der Einzelöfen durch Blocktrockner sowie Wechsel von der Nassauswaschung des Oversprays zur Trockenabscheidung. Zur Analyse der Energieverluste standen bei diesem Projekt umfangreiche Messsysteme zur Verfügung, zum Beispiel für Thermografie- und Lärmmessungen (Lokalisierung von Druckluftleckagen).

Reduzierte Lackierkosten trotz erhöhter Qualität

Die Aufgabe bei einem Hersteller von Investitionsgütern hieß Reduzierung der Lackierkosten bei erhöhter Schichtqualität. Zum Erreichen dieser gegensätzlich erscheinenden Ziele wurde das Optimierungspotenzial der einzelnen Prozesse abgeschätzt und die Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen prognostiziert. Voraussetzung dafür ist die Bestimmung des Lackauftragswirkungsgrads (Verhältnis der auf dem Teil aufgebrachten Lackfestkörpermenge zur verspritzten Lackfestkörpermenge) und der Lackschichtdicke (Schwachstellenanalyse).

Schulung und Information des Lackierpersonals unumgänglich

Der Lackmaterialnutzungsgrad liegt in der Regel bei der Druckluftzerstäubung im Hochdruckverfahren je nach Werkstückgeometrie und Warenträgerflächenbelegung bei 20 (Kleinteile) bis 60% (Großteile). Der Lackmengenverlust erhöht nicht nur die Materialkosten, sondern verteuert auch folgende, dem Lackauftrag nachgeschaltete Prozesse: wie die Lackschlammentsorgung, die Anlagenreinigung und -entlackung, die Lackkoagulierung und die Nachbearbeitung. Außerdem wird der Verbrauch an Spritzkabinenwasser und Energie für die schnelle Lacknebelabscheidung erhöht.

Beim manuellen Lackieren komplizierter Teile hängt der Lackverbrauch und damit ein hoher Anteil der gesamten Lackierkosten von der Arbeitsqualität des Lackierers ab. Aus diesem Grund ist die Schulung und Information des Lackierpersonals der wichtigste Ansatzpunkt bei einer Optimierung. Über ein notwendiges Schulungsprogramm sollten jedem Lackierer die Zusammenhänge der einzelnen Einstellparameter beim Spritzlackieren und die Fehlermöglichkeiten bekannt sein (Bild 6). In vielen Betrieben wurden über die Parametrierung der Zerstäuber und durch Personalschulung Lackeinsparungen bis zu 20% erreicht.

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