Institut für Lacke und Farben e. V. – iLF


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Geförderte Projekte: 10


Ursachenaufklärung und Lösung der Haftungsprobleme von Pulverbeschichtungen auf voranodisierten Aluminiumoberflächen und Entwicklung einer geeigneten Prüfmethode


Durchführung eines Kochtests
Durchführung eines Kochtests

Projektidee

Die Analyse bisheriger Beobachtungen zum Haftungsverlust von Pulverbeschichtungen auf voranodisierten Aluminiumbauteilen i.R. des bisher üblichen Kochtests führte zu der Annahme, dass sowohl das verwendete Bindemittel als auch die Pigmentierungsart und -höhe (PVK) der Pulverlacke von wesentlichem Einfluss auf die Haftfestigkeit der Beschichtungen seien. Da bisher keine genauen Erkenntnisse zu diesem Phänomen existieren, zielte dieses Projekt zum Einen auf die Untersuchung der Eignung und der Reproduzierbarkeit des Kochtests und zum Anderen auf die Ermittlung der Ursachen der Haftungsprobleme von Pulverlacken auf voranodisierten Aluminiumbauteilen sowie auf die Lösung des Problems.

Kundennutzen

Im Bausektor werden jährlich ca. 400.000 Tonnen Aluminium verarbeitet. Damit ist die Baubranche der zweitgrößte Absatzmarkt für diesen Werkstoff. Ein Großteil der Aluminiumbauteile wird pulverbeschichtet, um im maritimen und/oder im Architekturbereich eingesetzt werden zu können. Um die hohen Anforderungen, vor allem im Hinblick auf die Korrosionsschutzeigenschaften, zu erfüllen, müssen die Aluminiumbauteile zunächst vorbehandelt werden. Aktuell erfüllen nur zwei Vorbehandlungsmethoden die Anforderungen, die Gelbchromatierung und die Anodisierung. Die Chromatierung hat wegen ihres hervorragenden Korrosionsschutzes und ihrer Wirtschaftlichkeit große Verbreitung gefunden. Aufgrund der krebserregenden Eigenschaften der Chromatierung gerät diese jedoch zunehmend in den Fokus von Behörden und Gesundheitsorganisationen. Daher stellt die Anodisierung, auch aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsschutzeigenschaften, eine vielversprechende Alternative dar.Inzwischen gehen viele Beschichter zu chromfreien Vorbehandlungsverfahren und, um einen hohen Korrosionsschutz zu gewährleisten, dabei speziell zur Anodisierung über.

Aufgrund der beschriebenen Probleme im Kochtest sahen sich Beschichter jedoch dazu gezwungen, entweder weiterhin die gesundheitsgefährende Chromatierung zu verwenden, oder Aufträge zur Herstellung von hochwertiger Pulverlackbeschichtungen für den maritimen Bereich abzulehnen.
Die Projektergebnisse zeigen, dass einzig die Filiformkorrosionsprüfung verlässliche Ergebnisse zur Qualität der Vorbehandlung liefert. Dagegen können weder der Kochtest noch der Machu-Test als geeignet angesehen werden. Weiterhin verdeutlichen die Projektergebnisse, dass bei einer korrekt ausgeführten Voranodisation die Bindemittelbasis des applizierten Pulverlackes und die im Pulverlack verarbeiteten Pigmente keinen Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit und vor allem der Lackhaftung haben.

Der Nutzen für die Kunden liegt vor allem in einer gesicherten Qualität der Vorbehandlungsmethode, der Erkenntnis, welcher Test geeignet ist, um verlässliche Aussagen zur Qualität der Vorbehandlung zu erhalten, und der damit verbundenen Sicherheit beim Verkauf der eigenen Produkte. Ein wesentlicher Nutzen ist die Sicherheit, dass mit der Voranodisierierung vergleichbare, größtenteils sogar bessere Ergebnisse erzielt werden können als mit der jahrelang erfolgreich eingesetzten, jedoch in die Diskussion geratenen Chromatierung.

Ausblick

Die im Verlauf der Arbeiten gesammelten Erkenntnisse und Erfahrungen ermöglichten dem iLF einen enormen Wissenszuwachs und eine Steigerung seiner Kompetenz auf dem Gebiet der chromfreien Vorbehandlung von Aluminium und der Anodisierung von Aluminium, was mittelfristig zu einer gesteigerten Dienstleistungstätigkeit auf diesem Gebiet führen wird. Darüber hinaus wir das iLF in Zukunft auch als Ansprechpartner für Probleme und Fragen auf dem Gebiet der Vorbehandlung von Aluminium mit anschließender Pulverbeschichtung an Bekanntheit gewinnen. Aufgrund der steigenden Umsätze im Bereich der Pulverbeschichtung von Aluminium wird mit einer gestiegenen Nachfrage nach Laboruntersuchungen und Beratungsleistungen gerechnet. Die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten werden daher als gut angesehen.

Die gewonnen Erkenntnisse sollen für die Durchführung weiterer Forschungstätigkeiten auf dem Gebiet der Anodisierung von Aluminium Anwendung finden, um die Kompetenzen auf dem Gebiet weiter auszubauen. Die Tatsache, dass nach wie vor kein Schnelltest für die Untersuchung der Qualität der Voranodisation existiert, so dass die verhältnismäßig langwierige Filiformkorrosionsprüfung verwendet werden muss, verstärkt die Notwenigkeit und den Nutzen weiterer Forschungsaktivitäten in diesem Bereich.

Stand: 10.01.2014
Projektdaten aktualisiert: 01.12.2013

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