Der Lacklaborant Lernwerk

Alle Tafeln › Kapitel 12 · Prüf- und Messtechnik

L-153

Verlauf, Ablaufneigung und Trocknung — Prüfung

Erscheinungsbild und Trocknungsverlauf nach dem Auftrag

Prüfungsteil 1A 7.1

KernaussageNach der Applikation entscheiden Verlauf, Ablaufneigung und Trocknungsverlauf über ein glattes, fehlerfreies Aussehen und die Weiterverarbeitbarkeit. Sie werden mit einfachen, praxisnahen Verfahren geprüft.

Verlauf

Verlauf ist die Fähigkeit des noch flüssigen Films, Unebenheiten wie Pinselstriche oder Spritzstruktur selbsttätig auszugleichen. Geprüft wird z. B. mit einem Verlaufprüfrakel, das Streifen unterschiedlicher Nassschichtdicke nebeneinander zieht; man beurteilt, ab welcher Nassschichtdicke die Streifen zu einer glatten, geschlossenen Fläche zusammenfließen.

Ablaufneigung

An senkrechten Flächen können Läufer, Gardinen und Nasen entstehen (Ablaufen, „sagging“). Ein Ablauf-Prüfrakel trägt Streifen zunehmender Dicke auf; die Platte wird senkrecht gestellt, und man liest ab, ab welcher Schichtdicke die Läufer auftreten. Guter Verlauf und geringe Ablaufneigung stellen häufig einen rheologischen Zielkonflikt dar — die Rheologie (Strukturviskosität/Thixotropie) muss beides ausbalancieren.

Trockenzeit und Trockengrad

Der Trockengrad (DIN EN ISO 9117-5, abgewandeltes Bandow-Wolff-Verfahren) beschreibt Stufen von staubtrocken über grifffest bis durchgetrocknet. Ein Trockenzeit-Rekorder nach DIN EN ISO 9117-4 (halbkugelig abgerundete Nadeln, die ein langsam laufender Schlitten über feststehende Glasstreifen zieht) zeichnet den zeitlichen Verlauf der Trocknung auf und macht die einzelnen Stadien sichtbar.

Trocknungsphasen mit typischen Zeiten (Normenreihe ISO 9117)

Die Normenreihe ISO 9117 beschreibt Prüfverfahren zum Trocknungsverhalten — u. a. ISO 9117-1 (Prüfung der Durchtrocknung), ISO 9117-3 (Prüfung der Oberflächentrocknung mit Glasperlen), ISO 9117-4 (Prüfung mit einem mechanischen Rekorder — das Trockenzeitrekorder-Verfahren) und ISO 9117-5 (abgewandeltes Bandow-Wolff-Verfahren). Für die Praxis lassen sich daraus vier Trocknungsstadien beschreiben:

Phase 1 — Staubtrocken (Glasperlen-Test nach ISO 9117-3: aufgestreute Glasperlen lassen sich rückstandsfrei abkehren; die Oberfläche wird nicht berührt): Alkydharzlack 30–60 min, 2K-PUR-Klarlack 15–30 min
Phase 2 — Klebfrei, oberflächentrocken (Papiertest: Papier haftet nicht): Alkydharzlack 2–4 h, 2K-PUR 45–90 min
Phase 3 — Durchgetrocknet (Daumendruck ohne Abdruck): Alkydharzlack 24 h, 2K-PUR 24–48 h
Phase 4 — Endfestigkeit (volle technische Eigenschaften): Alkydharzlack 3–7 Tage (Oxidationsvernetzung), 2K-PUR etwa 7 Tage (typischer Richtwert, rezeptur- und temperaturabhängig)

Die Trockengradstufe grifffest (handhabungsfest, siehe L-69) liegt zwischen Phase 2 und Phase 3: Das Teil lässt sich anfassen, wenden und stapeln, ohne Abdrücke, ist aber noch nicht durchgetrocknet.

Bedingungen: 23 °C / 50 % r. F. nach ISO 554. Abweichungen von Temperatur und Luftfeuchte beeinflussen alle Phasen — deshalb Prüfbedingungen dokumentieren.

Nass-Schichtdicke

Die Nass-Schichtdicke wird direkt nach dem Auftrag mit einem Schichtdickenkamm (Zähne unterschiedlicher Länge) oder einem Messrad bestimmt; sie ist eine wichtige Einflussgröße für die spätere Trockenschichtdicke, die zusätzlich von Volumenfestkörper, Schrumpfung und Applikationsbedingungen abhängt. Als Faustformel gilt: Trockenschichtdicke TSD = Nassschichtdicke NSD · Volumenfestkörper VFK / 100 (ausführlich in L-154). So lässt sich frühzeitig steuern, bevor der Film antrocknet.

Umwelt und Sicherheit

Beim Trocknen frei werdende Lösemitteldämpfe absaugen (Flammpunkt, Ex-Schutz beachten). Prüfrakel und Bleche lösemittelarm reinigen und Reste als Sonderabfall entsorgen.

Merksatz

Verlauf glättet, Ablaufneigung erzeugt Läufer — beides steht häufig im Zielkonflikt und wird über die Rheologie ausbalanciert. Trockengrad (DIN EN ISO 9117-5) = Stufen bis durchgetrocknet; Praxis-Phasenfolge (Prüfverfahren in der Reihe ISO 9117): staubtrocken → klebfrei → grifffest → durchgetrocknet → Endfestigkeit (Alkyd: 30–60 min / 2–4 h / 24 h / 3–7 d; 2K-PUR: 15–30 min / 45–90 min / 24–48 h / etwa 7 d); die Trockengradstufe grifffest liegt zwischen klebfrei und durchgetrocknet (siehe L-69). Nass-Schichtdicke mit Kamm/Rad steuern.

VerlaufAblaufneigungLäufersaggingVerlaufprüfrakelTrockengradDIN EN ISO 9117-5Trockenzeit-RekorderNassschichtdickeSchichtdickenkamm
Quellen
  • Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
  • DIN EN ISO 9117-5
  • ISO 554
  • ISO 9117-1
  • ISO 9117-3
  • ISO 9117-4

Übungsblatt Ü-153

Prüfen, ob es sitzt.

Verständnis8 Punkte

1. Erklären Sie, warum Verlauf und Ablaufneigung gegenläufig sind und wie man beide ausbalanciert.

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VerlaufEin niedrigviskoser, länger flüssiger Film gleicht Unebenheiten gut aus — guter Verlauf.
AblaufneigungEine zu niedrige Standfestigkeit im Ruhezustand kann an senkrechten Flächen Läufer und Gardinen begünstigen.
ZielkonfliktGuter Verlauf und geringe Ablaufneigung stellen gegensätzliche Anforderungen an die Viskosität.
LösungStrukturviskoses/thixotropes Verhalten: dünnflüssig unter Scherung (Verlauf), rasch wieder standfest in Ruhe (kein Ablaufen).
Warum das eine Eins verdientDer Zielkonflikt wird über die Viskosität erklärt und die Thixotropie als Lösung erkannt.
Berechnung8 Punkte

2. Eine Trockenschichtdicke von 50 µm ist gefordert. Der Lack hat einen Volumenfestkörper von 45 %. Welche Nass-Schichtdicke müssen Sie auftragen?

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AnsatzTSD = NSD · VFK / 100 → NSD = TSD · 100 / VFK
RechnungNSD = 50 µm · 100 / 45 = 111,1 µm
AntwortsatzEs sind rund 111 µm nass aufzutragen, um 50 µm trocken zu erreichen.
KontrolleMit dem Schichtdickenkamm direkt nach dem Auftrag prüfen.
Warum das eine Eins verdientDie Formel wird korrekt umgestellt und das Ergebnis praxisnah auf die Nassmessung bezogen.
Anwendung6 Punkte

3. Ein Decklack zeigt an senkrechten Flächen Läufer, auf waagerechten aber guten Verlauf. Wie prüfen und beheben Sie das?

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PrüfungAblaufprüfung mit dem Prüfrakel: ab welcher Schichtdicke treten Läufer auf? Nass-Schichtdicke am Bauteil kontrollieren.
UrsacheZu hohe Nassschichtdicke und/oder zu geringe Standfestigkeit (zu wenig Thixotropie).
AbhilfeSchichtdicke reduzieren und/oder die Rheologie über Additive standfester einstellen.
Warum das eine Eins verdientDie Antwort verbindet die passende Prüfung mit Ursache und konkreter Abhilfe.

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