Alle Tafeln › Kapitel 7 · Wasserlacke und Elektrotauchlackierung
L-89
Elektrotauchlack — Verfahrenstechnik
Badmanagement, Ultrafiltration und die Rückgewinnung von Material
Prüfungsteil 1B 10 · A 8.4
Das Bad im Gleichgewicht
Ein Elektrotauchlackbad ist ein dauerhaft betriebenes System: Bindemittel, Pigmentpaste und Wasser werden entnommen (auf dem Werkstück) und müssen ständig nachdosiert werden, damit Festkörper und Pigmentierungshöhe konstant bleiben. Ohne diese Nachdosierung würde sich die Rezeptur im Bad langsam verschieben. Regelmäßige Analysen sichern die konstante Zusammensetzung ab.
Ultrafiltration
Ultrafiltration (UF) ist eine Membranfiltration mit sehr kleinen Poren (ca. 1–100 nm). Was die Membran passiert (Permeat): Wasser, Salze, Neutralisationsmittel — kleine Moleküle ohne Lackfunktion. Was zurückbleibt (Retentat): Bindemittelmoleküle und Pigmentteilchen — alles mit hohem Molekulargewicht. Das Permeat enthält also keine filmbildenden Bestandteile und wird zum Spülen der Werkstücke genutzt — kostengünstig, weil aus dem eigenen Bad gewonnen, kein Frischwasser nötig. Den Gehalt an Neutralisationsmittel und Salzen im Bad muss man dabei überwachen und nachstellen. Abgrenzung: Mikrofiltration hat größere Poren (lässt auch Bindemittel durch), Umkehrosmose hat kleinere Poren (lässt fast nur reines Wasser durch) — UF ist der Kompromiss dazwischen. Die UF läuft kontinuierlich mit dem Beschichtungsprozess mit.
Spülkreislauf und Rückgewinnung
Was am Werkstück hängt, wenn es aus dem Bad kommt, ist kein reines Bindemittel, sondern vollständiger Lack — Bindemittel, Pigmente und Wasser. Das Spülen mit UF-Permeat wäscht diesen Lack ab; der Spülrücklauf wird ins Bad zurückgeführt — nichts geht verloren. Verloren geht nur der Film, der sich auf dem Werkstück abgeschieden hat. Materialeffizienz nahe 100 % ist daher ein zentraler wirtschaftlicher und ökologischer Vorteil der ETL.
Temperatur und Stromführung
Badtemperatur, Spannung und Verweilzeit werden genau kontrolliert, weil sie Schichtdicke und Filmqualität bestimmen. Zu hohe Spannung kann zu porösen, gasblasenreichen Filmen führen; zu niedrige liefert eine zu dünne Schicht.
Warum das wichtig ist
Nur ein sauber geführtes Bad liefert über lange Zeit gleichbleibende Schichtdicken und Filmqualität. Abweichungen in Konzentration, Temperatur oder Verunreinigungen zeigen sich sofort als Fehlstellen oder ungleichmäßige Beschichtung.
Merksatz
Ultrafiltration reinigt und recycelt: Sie trennt niedermolekulare Stoffe ab und führt den abgespülten Lack (Bindemittel und Pigmente) über den Spülkreislauf zurück ins Bad. Konstante Bad-Parameter sind die Voraussetzung für gleichbleibende Qualität — sie machen den Unterschied zwischen einer zuverlässigen Serienfertigung und häufigen Nacharbeiten.
- Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
- Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
Übungsblatt Ü-89
Prüfen, ob es sitzt.
1. Welche Aufgabe hat die Ultrafiltration im Elektrotauchlackprozess, und warum ist der Spülkreislauf wirtschaftlich wichtig?
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2. Ein Ultrafiltrationsmodul wird mit 500 l Badflüssigkeit beschickt; 20 % davon gehen als Permeat zum Spülen der Werkstücke ab, der Rest fließt als Retentat ins Bad zurück. Wie viel Permeat und wie viel Retentat entstehen?
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3. In einem Elektrotauchlackbad wird eine ungleichmäßige, teils zu dünne Schichtdicke auf den Werkstücken festgestellt. Nennen Sie zwei mögliche Ursachen und wie man ihnen begegnet.