Elektrotauchlackierung — Prinzip

Das Grundprinzip

Das Werkstück hängt als Elektrode in einem Tauchbecken mit dem Elektrotauchlack-Bad. Legt man eine Gleichspannung an, wandern die geladenen Lackteilchen (Bindemittel mit eingebetteten Pigmenten) zum Werkstück (Elektrophorese) und scheiden sich dort ab — die Schicht wächst, bis sie isolierend genug ist, um den Stromfluss zu stoppen. So begrenzt sich die Schichtdicke von selbst.

Zwei Grundtypen

Bei ATL (anodische Tauchlackierung) ist das Bindemittel negativ geladen und wandert zur Anode — dem Werkstück. Bei KTL (kathodische Tauchlackierung) ist es positiv geladen und wandert zur Kathode. KTL ist aus zwei Gründen korrosionsschutzstärker: Erstens wird das Werkstück als Kathode nicht anodisch angegriffen — kein Metallabtrag während der Beschichtung. Zweitens ergibt das Epoxid-Isocyanat-Netzwerk eine dichtere, barrierestärkere Schicht als das carboxylgruppenhaltige ATL-Netzwerk (siehe L-87, L-88). Beide nutzen dasselbe Grundprinzip, nur mit umgekehrter Polung.

Warum das Verfahren so gut deckt

Anders als beim Spritzen erreicht die Elektrophorese auch abgeschattete Flächen, Hohlräume und Kanten, weil das elektrische Feld dorthin folgt, wo noch kein Film ist. Das macht ETL besonders geeignet für komplex geformte Teile wie Automobilkarosserien, wo sich sonst kaum jeder Winkel erreichen ließe.

Vorteile in der Serienfertigung

Elektrotauchlacke sind wässrig und damit emissionsarm, lassen sich vollautomatisch verarbeiten und liefern eine sehr gleichmäßige Schichtdicke. Der Materialeinsatz ist effizient, weil überschüssiges Material aus dem Bad zurückgewonnen werden kann (siehe L-89). Das senkt Kosten und Materialverlust deutlich.

Anwendung

Elektrotauchlackierung ist Standard für die Grundierung von Automobilkarosserien sowie für viele Industrieprodukte, wo eine gleichmäßige Grundierschicht mit gutem Korrosionsschutz auch an Kanten und in schwer zugänglichen Bereichen gefragt ist — die tatsächliche Deckung hängt von Bauteilgeometrie, Vorbehandlung und Prozessführung ab, eine buchstäblich lückenlose Beschichtung garantiert das Verfahren nicht. Nachfolgende Schichten wie Füller und Decklack bauen auf dieser Basis auf.

Warum das Wasser reagiert

Das Wasser im Bad wird durch den Strom aufgespalten: An der Kathode entstehen Hydroxidionen (OH⁻) und Wasserstoffgas, an der Anode entstehen Protonen (H⁺) und Sauerstoff. Diese Ionen bilden sich direkt am Werkstück und ändern dort schlagartig den pH-Wert. Genau das löst die Abscheidung aus: Die OH⁻ entladen bei KTL die positiven Amingruppen des Bindemittels, die H⁺ entladen bei ATL die negativen Carboxylatgruppen. Das Bindemittel verliert dadurch seine Ladung und wird unlöslich — es schlägt sich als Film nieder. Das Wasser ist also nicht nur Lösemittel, sondern der eigentliche Auslöser der Filmbildung (siehe L-87, L-88).

Merksatz