Wie NORGLIDE® Gleitlager Lackierfehler reduzieren

Elektrophoretische Abscheidung (auch bekannt als Anodische oder Kathodische Tauchlackierung, elektrostatisches Lackieren) ist ein Verfahren zum Beschichten von Metallteilen. Es wird bevorzugt zur Grundierung von Fahrzeugkarosserien eingesetzt. Dazu werden die zu beschichtenden Teile oder Baugruppen elektrisch aufgeladen in ein entgegengesetzt geladenes Lackierbad getaucht.

Dies ist ein schnelles und effektives Verfahren, um Oberflächen vollständig zu beschichten, welches mit vielen Materialien funktioniert und vom Fahrzeugbau bis hin zur Möbelindustrie Verwendung findet. Das Verfahren ist relativ einfach in der Handhabung und ermöglicht Anwendern, gleichmäßige Schichten zum Korrosionsschutz in gewünschter Stärke aufzubringen.

Allerdings ist Kennern der Technologie bekannt, dass auch dieser Prozess nicht ohne Tücken ist. Einer dieser unerwünschten Effekte ist die Einbettung von Verunreinigungen im Lack – Fehlstellen, welche die Optik stören.

Lackierfehler beim elektrostatischen Lackieren

Eine gute Lackierung ist ausschlaggebend – Farbe und Lackierung bestimmen die Optik eines Fahrzeugs, können für eine bestimmte Marke stehen und sogar kaufentscheidend sein. Darüber hinaus werden Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit gegen die unvermeidbaren mechanischen, chemischen und physischen „Angriffe“ im Leben eines Fahrzeugs erwartet.

Lackierfehler verursachen aufwändige Nacharbeit während des Lackierprozesses und können die Ursache für frühzeitige Korrosion sein. Kleinste Partikel und jede Art Verunreinigung bereiten Probleme! Nacharbeit verringert die Ausbringung und verursacht Kosten.

Nacharbeit kann folgendes bedeuten:

• Anpassung der Fertigungszeiten
• Verlust von Fertigungskapazitäten
• Verschlechterung von Leistungskennzahlen der Produktion

Dies alles führt zu steigenden Gesamtkosten der Montagestrecke. Deshalb sollte eine Lackierung „auf Anhieb gelingen“.

Lackierfehler im Fahrzeugbau

Es gibt mehr als 40 verschiedene Fehler, die an Fahrzeugteilen bei der Lackierung selbst oder direkt anschließend – besonders beim Trocknen, Aushärten oder Einbrennen – auftreten können. Diese Fehlstellen stören das Gesamtbild und können sogar die Schutzfunktion der Beschichtung beeinträchtigen. Treten sie auf, werden sie weggeschliffen und nachlackiert, was jedoch zu weiteren Fehlern führen kann. Deshalb ist Vermeiden immer besser als Nacharbeiten!

Fehlstellen im Bereich von Türen und Klappen

Viele Lackierfehler (Einschlüsse, Krater oder Augen) befinden sich im Bereich der Scharniere. Diese Fehlstellen werden durch Verunreinigungen verursacht. Verbrannte oder nicht-lackierte Bereiche sind weitere Defekte, die beim Lackieren von Baugruppen auftreten. Grund hierfür sind Probleme mit der Leitfähigkeit.

Verunreinigungen

Beim elektrostatischen Lackieren werden alle elektrisch leitfähigen Oberflächen benetzt; das gilt auch für die exponierten Bereiche der Gleitlager, wie z. B. die Außenkanten der Flansche, da diese – normalerweise – ebenfalls elektrisch leitfähig sind. Im Spaltbereich der Scharniere können sich dabei Lackbrücken bilden. Roboter öffnen und schließen während des Lackierens alle Türen und Klappen, die über Scharniere beweglich sind: Heckklappe, Motorhaube, Fahrgasttüren. Dadurch werden Lackbrücken zerstört und die dabei entstehenden Bruchstücke freigesetzt und verteilt. Diese Partikel verteilen sich auf dem frischen Lack und werden eingebettet – bleiben aber sichtbar.

Wird sogar die PTFE-Oberfläche mit Lack benetzt, können beim Bewegen der Scharnierpunkte während des Lackiervorgangs auch PTFE-Partikel freigesetzt werden. Auch diese Partikel verteilen sich auf dem frischen Lack. Da PTFE eine grundlegend andere Polarität als die zu beschichtende Oberfläche bzw. der Lack hat, werden dies Partikel nicht benetzt und verursachen Krater oder Augen.

 

Leitfähigkeits-bedingte Fehler

Fehlstellen können auch aufgrund von Leitfähigkeitsproblemen entstehen. Bei nicht ausreichender Leitfähigkeit in den Scharnierpunkten werden einzelne Bereiche unzureichend oder gar nicht lackiert.

Regelrecht verbrannte Bereiche können ebenfalls durch Probleme beim Stromfluss entstehen. Fehler bei der Lagerwahl oder beim Verbau können zu einer punktuell hohen Stromdichte führen, die lokal hohe Temperaturen erzeugt und den Lack so thermisch schädigt.

 

Warum brauchen Sie leitfähige Gelenke?

Für die gleichmäßige Lackierung eines Fahrzeugs ist eine elektrisch gut leitende Struktur eine Grundvoraussetzung. Besteht die zu lackierende Struktur aus mehreren Bauteilen (Karosserie, Türen, Klappen), müssen diese elektrisch leitend miteinander verbunden sein – durch Verkabelung oder durch die Scharniere selbst. Elektrisch leitfähige Kontakte zwischen den Scharnierteilen ermöglichen einen Stromfluss durch alle zu lackierenden Bereiche. Ist dies nicht der Fall, können schlecht oder nicht-lackierte Bereiche und Fehlstellen entstehen.

Jede elektrisch geladene Oberfläche wird lackiert. Sind alle Lagerkomponenten vollständig leitend, kommt es auch zu Lackanhaftungen im Spaltbereich.

 

Die NORGLIDE^® Lösung für Lackierungen

NORGLIDE^® Gleitlager reduzieren Lackierfehler signifikant im Vergleich zu vollständig leitfähigen Gleitlagermaterialien. Ein NORGLIDE^® Gleitlager kann derart gestaltet werden, dass die Gleitschicht nichtleitend, die gesamte Lagerstelle jedoch aufgrund von Kontaktpunkten leitend ist – Strom fließt, aber Lack haftet nicht auf der PTFE-Schicht. Dadurch erzielt man:

• Weniger Lackierfehler
• Geringere Kosten, dank weniger Nacharbeit und höherer Ausbringung
• Bessere Qualität

 

Dies ist der Aufbau eines handelsüblichen Metall-Polymer-Gleitlagers. Ein Stahlrücken wird einseitig mit Sinterbronze und anschließend mit einer dünnen (max. 40 µm) PTFE-Beschichtung versehen. Da ein solcher Aufbau komplett leitfähig ist, kann während des elektrostatischen Beschichtens in allen Bereichen eines Scharniers Material anhaften. Besonders kritisch ist dabei der Spaltbereich, in dem sich Lackbrücken ausbilden können. Wird das Scharnier in diesem Prozess bewegt, brechen die Lackbrücken und setzen Partikel frei.

 

Im Gegensatz dazu sind NORGLIDE^® Gleitlager aus einem Stahlrücken und einer nicht-leitenden 250 µm starken PTFE-Folie aufgebaut. Aufgrund dieser dicken nicht-leitenden PTFE-Schicht, an der kein Lack anhaftet, bilden sich keine Lackbrücken aus und dies verringert deutlich das Risiko einer Kontaminierung durch abbrechende Lackpartikel.

Sie werden sich fragen, wie ein NORGLIDE^® Gleitlager mit einer nichtleitenden PTFE-Folie eine leitende Lagerstelle erzeugen kann. Wie dies funktioniert, lesen sie im folgenden Abschnitt „Leitfähige Scharniere mit Kontaktpunkten“.
 

 

 

Leitfähige Scharniere mit Kontaktpunkten

Um trotz eines nicht-leitenden Lagermaterials eine leitfähige Lagerstelle zu erhalten, bedarf es eines gewissen Kniffs bei der Herstellung. Während des Formprozesses werden von der Metallseite in die Gleitschicht Kontaktpunkte geprägt. Die nicht-leitende Schicht wird an diesen Kontaktpunkten entfernt und somit der Stromfluss durch den Scharnierpunkt ermöglicht. NORGLIDE^® Gleitlager unterstützen durch individuell wählbare Leitfähigkeit optimal den Lackierprozess und sorgen gleichzeitig durch eine elektrisch nicht-leitende Gleitschicht für weniger Lackanhaftungen im Spaltbereich der Scharniere.

Für ein zufriedenstellendes Lackierergebnis sollte der elektrische Widerstand eines Gelenkpunktes nicht mehr als 1000 Ω betragen. Bei Scharnieren, die mit Kontaktpunkten versehene NORGLIDE^® Gleitlager verwenden, liegen die Werte deutlich darunter.

 

 

 

Die Kontaktpunkte in NORGLIDE^® Gleitlagern sorgen durch Metall-Metall-Kontakt für elektrische Leitfähigkeit im Scharnier, was Voraussetzung für eine Lackierung von Fahrzeugen ist. Dank der nicht-leitenden Funktionsschicht des NORGLIDE^® Gleitlagers bilden sich im Spaltbereich keine Lackbrücken aus. Wird das Scharnier bewegt, entstehen dadurch keine Lackpartikel, die den frischen Lack kontaminieren, wodurch diesbezüglich keine Nacharbeit anfällt.

 

Der Einsatz handelsüblicher Gleitlager kann zu Lackschäden im Bereich der Gelenkpunkte führen, die mit der Zeit schneller korrodieren. NORGLIDE^® Gleitlager ermöglichen ein exzellentes Lackierergebnis, verlängern den Korrosionsschutz und sorgen für eine höhere Rostbeständigkeit des Fahrzeugs über dessen Lebensdauer.

 

Sprechen Sie mit unserem Team bei Saint-Gobain

Saint-Gobain ist ein Unternehmen mit Technologiezentren in allen Industriestaaten weltweit. Unsere Techniker vor Ort unterstützen Ihre Entwicklungs- und Fertigungsexperten, um ein optimales Ergebnis und beste Qualität zu ermöglichen.

Wenn es um Lackierverfahren geht, sind NORGLIDE^® PTFE Gleitlager mit den einmaligen Design-Möglichkeiten hinsichtlich Leitfähigkeit eine Lösung, die den Unterschied zwischen einer perfekten Oberfläche und Nacharbeit machen kann.

Wenn Sie eine technische Herausforderung haben und Unterstützung benötigen, sprechen Sie mit uns bei Saint-Gobain. Sie erreichen uns mittels Kontaktformular oder per E-Mail: makingabigdifference@saint-gobain.com