Lackieren UV-Lackierung erschließt immer mehr Anwendungsfelder

Autor / Redakteur: Doris Schulz / Stéphane Itasse

UV-Lacke ermöglichen eine sekundenschnelle Aushärtung der Lackschicht. Zur kurzen Verarbeitungszeit gesellen sich noch weitere Vorteile. Kein Wunder also, dass sich die UV-Technik auf dem Vormarsch befindet, wie es auch auf der Messe Paintexpo zu sehen ist.

Firma zum Thema

Bild 1: Die Aushärtung unter Inertgasatmosphäre ermöglicht es, komplexere dreidimensionale Bauteile komplett mit UV-Lacken zu beschichten und zu vernetzen.
Bild 1: Die Aushärtung unter Inertgasatmosphäre ermöglicht es, komplexere dreidimensionale Bauteile komplett mit UV-Lacken zu beschichten und zu vernetzen.
(Bild: Sturm Maschinen- und Anlagenbau)

Unter ultravioletter Strahlung in wenigen Sekunden aushärtende UV-Lacke verbinden ökologische und wirtschaftliche Vorteile. Dazu zählen beispielsweise deutlich kürzere Prozesszeiten und dadurch höhere Produktionsgeschwindigkeiten und einfache Integration in automatisierte Fertigungslinien. Der Wegfall langder, energieintensiver Trockner und nachgeschalter Kühlzonen verringert den für die Lackierung erforderlichen Flächenbedarf und die Investitions- und Betriebskosten sowie den Energieverbrauch. Nicht zuletzt entstehen bei der UV-Lackierung deutlich weniger oder überhaupt keine VOC-Emissionen. Hinzu kommen qualitative Aspekte wie ein hoher Glanzgrad, hohe Widerstandsfähigkeit und Kratzfestigkeit der Oberfläche.

UV-Lacktrocknung jetzt auch bei dreidimensionalen Objekten möglich

In der Druckindustrie sowie bei der Gieß- und Spritzbeschichtung geometrisch einfacher, zweidimensionaler Objekte, beispielsweise Karton, Bleche, Holz und Holzwerkstoffe, gehören UV-Lacke daher seit Jahrzehnten zum Beschichtungsalltag. Für die industrielle Beschichtung dreidimensionaler Teile aus Metall und Kunststoff gewinnt die UV-Technik in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. So kommen UV-vernetzende Beschichtungen beispielsweise als Korrosionsschutz für Dieseleinspritzpumpen, Bremsscheiben und -trommeln, für Stahlrohre, aber auch für Musikinstrumente sowie in der Kosmetik- und Hausgeräteindustrie sowie bei Kunststoffbehältern zum Einsatz.

Bildergalerie

Dafür musste eine entscheidende Herausforderung gemeistert werden: Die in der Industrie überwiegend eingesetzten radikalistisch aushärtenden Lacksysteme benötigen für die Polymerisation eine direkte Bestrahlung mit UV-Licht. Es regt den in der Lackformulierung enthaltenen Fotoinitiator an, der dadurch freie Radikale bildet. Diese wiederum reagieren mit den weiteren Lackbestandteilen und führen bei Raumtemperatur innerhalb weniger Sekunden zur Aushärtung des Lackfilms. Optimal dabei ist es, wenn ein geringer und gleichmäßiger Abstand zwischen Substrat und UV-Strahlern erreicht wird. Daraus resultiert, dass für die Beschichtung komplexerer dreidimensionaler Geometrien weitere Lösungen erforderlich sind.

Inertgasatmosphäre erleichtert die Lacktrocknung mit UV-Licht

Dazu zählt auf der Anlagenseite die UV-Härtung unter Inertgasatmosphäre, entsprechende Anlagen werden von verschiedenen Herstellern wie Sturm, Sprimag und Eisenmann angeboten. Die durch den Einsatz von beispielsweise CO2 oder Stickstoff sauerstoffreduzierte Atmosphäre verhindert, dass die für die Polymerisation erforderlichen Radikale mit dem Sauerstoff der Luft reagieren und es zu einer so genannten Sauerstoffinhibierung kommt.

Dadurch kann in größeren Abständen ausgehärtet werden und auch Bereiche, die deutlich weniger UV-Strahlung erhalten, härten besser durch. Dies ermöglicht in der Automobilindustrie unter anderem die komplette UV-Lackierung und -Vernetzung von Lkw-Achsen, Stoßfängern, Türen, Motorhauben und Autodächern.

(ID:42531476)