Applikationsverfahren I — Hand- und Fließverfahren

Streichen, Rollen, Rakeln, Tauchen, Walzen und Gießen

Prüfungsteil 1A 8.2

KernaussageHandverfahren sind universell und verlustarm, aber langsam — Fließverfahren beschichten ebene Serienteile schnell und nahezu ohne Overspray.

Handgeräte und ihre Aufgabe

Pinsel — für kleine Flächen, Ecken, Kanten und Ausbesserungen. Der Auftrag hängt stark von der Handführung ab.
Rolle — für große ebene Flächen wie Wände. Schneller als der Pinsel, hinterlässt aber eine feine Struktur.
Rakel (Ziehklinge, Kastenrakel) — zieht auf einer ebenen Unterlage eine gut reproduzierbare Nassschicht aus; im Labor das Standardgerät für vergleichbare Prüfbeschichtungen.

Streichen und Rollen

Streichen und Rollen kommen mit einfachster Ausrüstung aus und tragen den Lack nahezu vollständig auf — es entsteht kaum Overspray. Dafür sind sie langsam, die Schichtdicke schwankt mit der Handführung, und es bleiben leicht Pinselstriche oder Strukturen zurück. Der Lack muss lange genug „offen“ bleiben, damit er verläuft und die Spuren sich schließen; ein strukturviskoses, gut verlaufendes Fließverhalten ist hier erwünscht (siehe L-10). Praxisbeispiele: Streichen von Holzfenstern, Türen und Fassadenflächen im Maler- und Bautenschutzbetrieb; Rollen von Innen- und Außenwänden auf der Baustelle sowie großflächigen Industrieböden.

Rakeln für definierte Schichten

Beim Rakeln zieht eine Klinge mit festem Spalt eine Nassschicht aus, deren Dicke sich über den Volumenfestkörper in eine berechenbare Trockenschichtdicke umrechnen lässt. Der Nassfilm entspricht allerdings nicht exakt dem Spalt: Durch die Scherung des Films unter der Klinge fällt er regelmäßig dünner aus als das Spaltmaß — praktisch nur etwa 60 bis 70 % davon; wie viel genau, hängt von Fließverhalten, Ziehgeschwindigkeit, Benetzung und Klingengeometrie ab. Die Nassschichtdicke wird deshalb gemessen und nicht aus dem Spaltmaß angenommen. Gerade deshalb verlangt eine reproduzierbare Prüfbeschichtung standardisierte Bedingungen: konstante Ziehgeschwindigkeit, Temperatur und damit Viskosität. Praxisbeispiele: vergleichbare Prüfbeschichtungen nach A 8.4 im Lacklabor (Prüftafeln nach ISO 1514, Schichtdicke gemessen nach DIN EN ISO 2808), industriell beim Beschichten von Stahlband, Verpackungsfolien und Druckplatten.

Tauchen (Tauchlackieren)

Beim Tauchen wird das Werkstück in ein Lackbad getaucht und langsam wieder herausgezogen; überschüssiger Lack läuft ins Bad zurück und geht nicht verloren. Das Verfahren ist einfach, schnell und materialsparend und eignet sich für viele kleine, geometrisch komplexe Teile. Praxisbeispiele: Schrauben, Muttern, Federn, Ketten, Drahtkörbe, Werkzeuggriffe, Elektromotorwicklungen. Nachteilig ist die ungleichmäßige Schicht — oben dünn, unten dick, mit Tropfen- und Zapfenbildung an der tiefsten Kante. Die kathodische Elektrotauchlackierung (KTL) behebt das durch elektrische Abscheidung und ist in L-65 beschrieben.

Fließbeschichten: Walzen und Gießen

Walzenauftrag (Coil Coating) — rotierende Walzen übertragen den Lack auf ebenes Band- oder Plattenmaterial. Sehr schnell und verlustarm. Typisch: Stahlband für Dachprofile, Fassadenverkleidungen und Haushaltsgeräte (Kühlschränke, Waschmaschinen).
Gießen (Vorhanggießen, Curtain Coating) — das Werkstück durchfährt einen frei fallenden Lackvorhang. Der Überschuss wird aufgefangen und umgewälzt; der Auftrag ist sehr gleichmäßig und nahezu verlustfrei. Typisch: MDF-Möbelplatten, Fußbodendielen, Türoberflächen in der Holzindustrie.
Beide verlangen ebene, seriengleiche Teile — dafür ist ihr Auftragswirkungsgrad sehr hoch.

Merksatz

Die Methode folgt dem Teil: ebene Serienware verlangt nach Walzen oder Gießen, komplexe Einzelstücke nach Streichen oder Tauchen, eine reproduzierbare Prüfschicht nach dem Rakel. Kein Verfahren ist für alles das beste.

StreichenRollenPinselRolleRakelZiehklingeKastenrakelTauchlackierenTauchenZapfenbildungWalzenauftragCoil CoatingGießenVorhanggießenCurtain CoatingPrüfbeschichtungAuftragswirkungsgradNassschichtdicke

Quellen

Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
DIN EN ISO 2808
ISO 1514

Übungsblatt Ü-66

Prüfen, ob es sitzt.

Verständnis8 Punkte

1. Unterscheiden Sie Streichen, Tauchen und Gießen nach Eignung, Schichtbild und Auftragswirkungsgrad.

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StreichenEinfachste Ausrüstung, geeignet für kleine Flächen, Kanten, Ausbesserungen und Einzelstücke. Der Auftrag ist verlustarm, also mit hohem Wirkungsgrad, aber langsam und mit sichtbarer Struktur beziehungsweise Pinselstrichen.

TauchenGeeignet für viele kleine, komplex geformte Teile. Schnell und materialsparend, da der Überschuss ins Bad zurückläuft. Das Schichtbild ist ungleichmäßig: oben dünn, unten dick, mit Zapfenbildung an der tiefsten Kante.

GießenNur für ebene, durchlaufende Serienteile geeignet. Sehr gleichmäßige Schicht und sehr hoher Wirkungsgrad, weil der Überschuss aufgefangen und umgewälzt wird.

EinordnungDie Wahl des Verfahrens richtet sich nach Teilgeometrie und Stückzahl, nicht nach einer allgemein „besten“ Methode.

Warum das eine Eins verdientZu jedem Verfahren werden alle drei geforderten Kriterien beantwortet, und die Einordnung erfolgt nach Teilgeometrie statt als bloße Aufzählung.

Berechnung9 Punkte

2. Mit einem Rakel wird eine Nassschicht von 150 µm aufgezogen. Der Lack hat einen Volumenfestkörper von 45 %. Berechnen Sie die Trockenschichtdicke und den prozentualen Schwund.

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GegebenNSD = 150 µm; VFK = 45 %

AnsatzTSD = NSD · VFK / 100

RechnungTSD = 150 µm · 45 / 100 = 67,5 µm

SchwundSchwund = (150 µm − 67,5 µm) / 150 µm · 100 % = 55,0 %

AntwortsatzDie Trockenschichtdicke beträgt 67,5 µm; die Schicht schrumpft um 55,0 % ihrer Nassdicke.

Warum das eine Eins verdientTrockenschichtdicke über TSD = NSD · VFK/100 und Schwund als Anteil der Nassdicke werden beide korrekt berechnet; Einheiten werden durchgängig mitgeführt und ein Antwortsatz formuliert.

Anwendung7 Punkte

3. Ein tief profiliertes Gussteil in kleiner Serie soll grundiert werden. Begründen Sie, warum Tauchen hier dem Gießen vorzuziehen ist, und nennen Sie den Hauptnachteil des Tauchens samt Gegenmaßnahme.

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EignungBeim Tauchen wird das Teil vollständig ins Bad eingetaucht; dadurch werden auch Hohlräume, Kanten und Hinterschneidungen erreicht. Gießen setzt ebene, durchlaufende Teile voraus und würde die Profilierung nicht gleichmäßig bedecken.

WirtschaftlichkeitDer Überschuss läuft ins Bad zurück, der Wirkungsgrad ist hoch — auch bei kleiner Serie sinnvoll.

HauptnachteilUngleichmäßige Schichtdicke, oben dünn und unten dick, mit Tropfen- und Zapfenbildung an der tiefsten Kante.

GegenmaßnahmeDefinierte, langsame Ziehgeschwindigkeit und ausreichende Abtropfzeit; grundsätzlich die kathodische Elektrotauchlackierung, die elektrisch eine gleichmäßige Schicht abscheidet (siehe L-65).

Warum das eine Eins verdientDie Begründung stützt sich auf die Teilgeometrie, und die Gegenmaßnahme reicht bis zur KTL — das zeigt Verständnis für das gesamte Tauchverfahren.

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