Applikation III — Sicherheit, Wirkungsgrad und Qualität

Sicheres Verarbeiten, Auftragswirkungsgrad und Beurteilung der Beschichtung

Prüfungsteil 1A 8.2 · A 8.4

KernaussageDie Applikation entscheidet über Emission, Sicherheit und Beschichtungsqualität — und all das hängt von Untergrund und Verfahren zusammen.

Sicherheitsregeln beim Verarbeiten

Lösemitteldämpfe sind gesundheitsschädlich und bilden mit Luft explosionsfähige Gemische — für ausreichende Absaugung und Belüftung sorgen und die untere Explosionsgrenze nicht erreichen (siehe L-170).
Zündquellen fernhalten; beim elektrostatischen Spritzen und beim Umfüllen erden, um Funken durch statische Aufladung zu vermeiden.
Persönliche Schutzausrüstung tragen: Atemschutz, Handschuhe, Schutzbrille. Sicherheitsdatenblatt und Gefahrensymbole beachten.
Spritznebel und Lackschlämme fachgerecht als Gefahrstoff entsorgen.

Auftragswirkungsgrad

Der Auftragswirkungsgrad ist der Anteil des eingesetzten Lacks, der tatsächlich als Film auf dem Werkstück landet. Er geht direkt in den Materialbedarf ein: Bei 60 % Wirkungsgrad muss rund das 1,7-Fache der theoretisch nötigen Menge bereitgestellt werden. Ein hoher Wirkungsgrad spart Material und senkt zugleich Emission und Abfall — er ist damit zugleich Umweltschutz (siehe L-168).

Ergiebigkeit und Materialbedarf

Ergiebigkeit    A = 10 · VFK / TSD    [m²/l]
Materialbedarf  V = Fläche / A / (Wirkungsgrad/100)   [l]
VFK Volumenfestkörper in %, TSD Trockenschichtdicke in µm

Genormte Beurteilung

Zur objektiven Beurteilung dienen genormte Prüfungen statt bloßer Sichtkontrolle. Die Trockenschichtdicke misst man zerstörungsfrei magnetinduktiv oder per Wirbelstrom nach DIN EN ISO 2808 — sie bestimmt Schutzwirkung und Materialbedarf. Die Haftung prüft der Gitterschnitt nach DIN EN ISO 2409: Ein Gittermuster wird bis zum Untergrund eingeschnitten und in Kennwerte von 0 (kein Ausbruch, beste Haftung) bis 5 (großflächiges Abplatzen) eingestuft. Der Glanz wird per Reflektometer eingeordnet (siehe L-80); weitere genormte Prüfungen betreffen Härte, Elastizität und Schlagfestigkeit. Wichtig bleibt der Untergrundbezug: Auf rauem oder saugendem Untergrund bindet mehr Material und die Schicht wirkt matter, Fett- oder Trennmittelreste erzeugen Krater (siehe L-12) — deshalb gehört zu jedem Prüfwert die Angabe von Untergrund und Verfahren.

Typische Oberflächenstörungen

Läufer und Gardinen — zu dick aufgetragen oder zu niedrige Viskosität.
Orangenhaut — zu grobe Zerstäubung oder zu früher Verlaufstillstand.
Krater — Benetzungsstörung durch Verunreinigung oder Silicon.
Trockenspritzer (Overspray-Anflug) — zu großer Spritzabstand, der Lack trocknet in der Luft an.
Kocher und Nadelstiche — eingeschlossenes Lösemittel oder Luft entweicht beim Trocknen.

Merksatz

Beurteilen heißt dokumentieren: Verfahren, Einstellung, Untergrund, Schichtdicke und Fehlerbild gehören zusammen erfasst. Erst dieser Zusammenhang macht ein Ergebnis wiederholbar — und einen Fehler abstellbar.

SicherheitExplosionsgrenzeAbsaugungErdungpersönliche SchutzausrüstungSicherheitsdatenblattAuftragswirkungsgradErgiebigkeitMaterialbedarfOberflächenbeschaffenheitOberflächenstörungLäuferOrangenhautKraterDokumentationGitterschnittSchichtdickenmessunggenormte Prüfung

Quellen

Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
DIN EN ISO 2409
DIN EN ISO 2808

Übungsblatt Ü-68

Prüfen, ob es sitzt.

Verständnis7 Punkte

1. Nennen Sie vier Sicherheitsregeln beim Verarbeiten lösemittelhaltiger Beschichtungsstoffe und begründen Sie jeweils kurz.

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Absaugung und BelüftungLösemitteldämpfe sind gesundheitsschädlich und bilden explosionsfähige Gemische. Ausreichende Luftführung hält die Konzentration unter der unteren Explosionsgrenze.

Zündquellen und ErdungFunken können das Gemisch entzünden. Beim Spritzen und Umfüllen ist zu erden, um statische Aufladung abzuleiten.

Persönliche SchutzausrüstungAtemschutz, Handschuhe und Schutzbrille schützen vor Einatmen und Hautkontakt. Das Sicherheitsdatenblatt gibt die konkreten Gefahren und Schutzmaßnahmen vor.

EntsorgungSpritznebel und Lackschlämme sind Gefahrstoffe und fachgerecht zu entsorgen, nicht über den Hausmüll oder das Abwasser.

Warum das eine Eins verdientJede Regel wird begründet. Der Bezug auf die untere Explosionsgrenze und das Sicherheitsdatenblatt zeigt, dass die Grundlagen bekannt sind — die Ausbildungsordnung führt Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Arbeit als übergreifende, in allen Bereichen zu vermittelnde Position.

Berechnung10 Punkte

2. Ein Objekt von 320 m² soll mit 40 µm Trockenschichtdicke beschichtet werden. Der Lack hat 50 % Volumenfestkörper, der Auftragswirkungsgrad beträgt 55 %. Berechnen Sie Ergiebigkeit sowie theoretischen und tatsächlichen Materialbedarf.

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Schritt 1 — ErgiebigkeitA = 10 · VFK / TSD = 10 · 50 / 40 = 12,5 m²/l

Schritt 2 — theoretischer BedarfV = 320 m² / 12,5 m²/l = 25,6 l

Schritt 3 — tatsächlicher BedarfBei 55 % Wirkungsgrad: V = 25,6 l / 0,55 = 46,5 l

AntwortsatzDie Ergiebigkeit beträgt 12,5 m²/l, der theoretische Bedarf 25,6 l und der tatsächliche rund 46,5 l.

HinweisOhne Einrechnen des Wirkungsgrades wäre der Bedarf um rund 45 % zu niedrig angesetzt.

Warum das eine Eins verdientDer Wirkungsgrad wird korrekt als Division angesetzt. Der Hinweis beziffert die Folge eines Weglassens — genau der häufigste Fehler bei dieser Aufgabenart.

Anwendung8 Punkte

3. Auf einem entfetteten, leicht angeschliffenen Stahlblech zeigt eine gespritzte Grundierung stellenweise Krater, an anderer Stelle Läufer. Ordnen Sie beide Fehler ihren Ursachen zu und nennen Sie je eine Gegenmaßnahme.

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KraterUrsache ist eine örtliche Benetzungsstörung, meist ein Fett-, Silicon- oder Trennmittelrest. Dessen niedrige Oberflächenenergie lässt den Lack zurückweichen (siehe L-12). Gegenmaßnahme: rückstandsfrei reinigen, siliconhaltige Quellen fernhalten, gegebenenfalls ein Verlaufadditiv einsetzen.

LäuferUrsache ist ein zu dicker Auftrag oder eine zu niedrige Verarbeitungsviskosität, häufig an Kanten und in Vertiefungen. Gegenmaßnahme: dünner spritzen (Abstand und Menge anpassen), die Viskosität anheben oder ein stärker strukturviskoses Material verwenden.

Bezug zum UntergrundDas Anschleifen erhöht Rauheit und Oberflächenenergie und verbessert die Benetzung. Die Krater stammen daher nicht vom Untergrund selbst, sondern von einer Restverunreinigung.

DokumentationVerfahren, Einstellung, Untergrundzustand und Fehlerbild sind gemeinsam festzuhalten, damit der Fehler gezielt abgestellt werden kann.

Warum das eine Eins verdientDie beiden Fehler werden sauber nach Ursache getrennt. Dass das Anschleifen die Benetzung eher verbessert und die Krater damit auf eine Verunreinigung zurückgehen, ist die geforderte Verknüpfung von Untergrund und Applikation.

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