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Für das Beschichten von Holzteilen gibt es wegen der oft komplexen Teilegeometrien und der werkstoffspezifischen Eigenschaften keine effizienten Lackierverfahren, was Kosten und Umweltbelastung angeht. Die Lackmaterialnutzungsgrade liegen bei der gängigen Spritzlackierung derzeit zwischen 20 und 60 Prozent. Das In-Line-Press-Coating ist ein neues Beschichtungskonzept, das die Spritzlackierung künftig ablösen könnte.
Teile aus Holz und Holzwerkstoffen werden häufig im Spritzlackierverfahren beschichtet. Haben sie eine ungünstige Form, können die Lackmaterialverluste dabei bis zu 80 Prozent betragen. Entsprechend hoch sind Umweltbelastung und Lackierkosten. Wesentlich günstiger und umweltfreundlicher sind dagegen nicht-zerstäubende Beschichtungsverfahren wie Tauchen, Gießen, Fluten, Walzen oder Folienkaschierung mit lösemittelfreien Beschichtungsstoffen. Mit ihnen lässt sich zu weitaus geringeren Produktionskosten ein Vielfaches an Flächenleistung erreichen. Sie scheitern jedoch häufig an komplexen Teilegeometrien oder den Eigenheiten des Werkstoffs Holz. "Eine echte Alternative zur Spritzlackierung auch von komplexeren Holzteilen ist das 'In-Line-Press-Coating'", haben Ralph Hruschka und Dirk Michels vom Fraunhofer IPA bei Gesprächen mit Unternehmen und in eigenen Versuchen festgestellt.
Beim In-Line-Press-Coating werden die Holzteile zunächst wie üblich hergestellt, anschließend in der Fertigungslinie in einer Presse mit dazu geeignetem Werkzeug zu einem Formkörper gestaltet und möglichst im selben Arbeitsgang beschichtet. "Voraussetzung für eine hochwertige Oberflächenveredelung ist ein Beschichtungskonzept, das genau auf den inhomogenen Werkstoff Holz zugeschnitten ist", betont Dirk Michels. Porosität, Saugvermögen, Dichte, Härte oder Wärmeleitfähigkeit sind nicht in allen Teilen eines Werkstücks genau gleich. Feuchtigkeit lässt Holz aufquellen, beeinflusst die elektrische Leitfähigkeit und führt im Zusammenspiel mit Wärme zu bleibenden Farbveränderungen. Beim 'In-Line-Press-Coating' spielen weder Holzfeuchtigkeit noch Reaktionswärme eine Rolle. Vor der Umsetzung des neuen Konzepts müssen allerdings die werkstoffspezifischen Grundlagen noch genauer untersucht werden. Dafür entwickelten Hruschka und Michels verschiedene Versuchsaufbauten. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Auswirkungen nahezu jeder Kombination von Beschichtungsstoff (Pulver, Folie, Lack) und dem Medium, das den Beschichtungsstoff auf das Substrat presst, auf das Eigenschaftsprofil der Werkstücke ermitteln. Diese Aufbauten wollen die IPA-Wissenschaftler nun interessierten Anwendern für weitere Entwicklungsarbeiten zugänglich machen.
Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. (FH) Dirk Michels, Telefon: 0711/970-1878, Telefax: 0711/970-1004, E-Mail: dkm@ipa.fhg.de
Dipl.-Ing. (FH) Ralph Hruschka, Telefon: 0711/970-1768, Telefax: 0711/970-1004, E-Mail: rah@ipa.fhg.de
Die weißen Flecken markieren Krater auf einer lackierten Wurzelholzoberfläche. Sie sind durch Ausgas ...
None
Criteria of this press release:
Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Research projects
German
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