Bei der Verarbeitung von Lacken kann es zu vielerlei Störungen in der zu lackierenden Oberfläche kommen. Störungen, die sich in Form von Beschichtungsfehlern als Krater, Verlaufsstörungen oder Anquellungen in der applizierten Lackschicht äußern, werden durch Lackbenetzungsstörende Substanzen (LABS) verursacht. Diese können sich auf der zu lackierenden Oberfläche, im Lackversorgungssystem oder im Lack befinden. Produkte, die in Lackierbereichen eingesetzt werden sollen, müssen definierte Anforderungen hinsichtlich LABS-Freiheit erfüllen, um einen störungsfreien Betrieb des Lackierprozesses zu gewährleisten.

Auswirkungen von Kontaminationen

Damit ein Lack einen zu lackierenden Untergrund vollständig benetzen kann, muss die Oberflächenspannung des Untergrundes höher sein als die des Lackes.

Eine globale oder lokale Absenkung der Oberflächenspannung an der Grenzschicht Substrat – Lack führt zu einer Lackunverträglichkeit.

Die Entstehung von Lackunverträglichkeiten erfolgt durch die Kontamination des Lackierguts, des Lackmaterials oder des Nasslackfilms und ist abhängig vom Kontaminanten selbst und dessen Konzentration. Erfolgt diese Kontamination über eine gewisse Grenzkonzentration hinaus, besteht die Möglichkeit Lackbenetzungsstörungen in einer Lackschicht, durch eine lokale Reduktion der Oberflächenenergie, zu verursachen.

Die resultierende Ursachenermittlung und die daraus abgeleiteten Folgemaßnahmen zur Beseitigung dieser Oberflächenstörungen erfordern viel Zeit und können durch einen Produktionsausfall der Lackierlinie zu einem sehr kostspieligen Problem werden. Weiterhin können sich diese Kosten durch die Nacharbeit der Störungen oder schlimmstenfalls durch Ausschuss der einzelnen Produkte erhöhen.

Vorbeugende Maßnahmen zur Vermeidung von Benetzungsstörungen

Grundsätzlich sollten alle Bauteile und Stoffe, die im mittel- und unmittelbaren Umfeld des lackverarbeitenden Betriebs eingesetzt werden, auf lackbenetzungsstörende Substanzen hin untersucht werden. Dabei ist auf Stoffe zu verzichten, die eindeutig lackunverträglich sind und folglich Beschichtungsfehler verursachen können.

Gemäß VDMA Einheitsblatt 24364 werden Betriebe in Zonen eingeteilt, die eine Beurteilung der LABS-Relevanz ermöglicht. Entsprechend dieser Zoneneinteilung werden die Prüfanforderung für die Produkte festgelegt, in dem diese entsprechend der Zonen den Produktgruppen und Prüfklassen zugeordnet werden.

Darüber hinaus stellt die Sensibilisierung der Werker mitunter einen der wichtigsten Bestandteile der Vorbeugemaßnahmen dar. Durch maßgeschneiderte Schulungen lassen sich im Vorfeld weitreichende Kontaminationen vermeiden, indem die relevanten Personen auf das Thema LABS gezielt hingewiesen werden.

LABS-Prüfung

Prüfsubstrate

Lackierfähige Unterlage. Inerte Substrate aus Glas oder Edelstahl sind gegenüber Kopierfolien o.ä. vorzuziehen

Beschichtungen

Prüflacke: Unterschiedlich, je nach Anwendungsfall, in der Regel Serienlacke aus der Automobilserienlackierung des jeweiligen Einsatzwerks (Funktionsschichtlacke, 1K-Wasserbasislack, 2K bzw. 1K-Lösemittelklarlack) oder kommerziell erhältliche Reparaturlacksysteme aus der Sprühdose.

Nötige Normen / Verknüpfte Normen

VDMA Einheitsblatt 24364

Werksspezifische Vorgaben einzelner Automobil- oder Anlagenhersteller

Prüfmaterialien

Wichtig: Alle Prüfmaterialien müssen ihrerseits auch auf lackbenetzungsstörende Substanzen geprüft werden.

Neben den Substraten und Prüflacken werden benötigt:

• Lösemittel: Für die Prüfungen dürfen keine technischen sondern nur analysenreine Lösemittel verwendet werden, da diese die Prüfungsergebnisse nicht verfälschen. Zur Reinigung der Substrate wird Isopropanol analysenrein verwendet, die Prüfungsdurchführung erfolgt i.d.R. mit analysenreinem Butylacetat, ggf. nach Anforderung
• Druckluft: Muss durch einen Nulltest auf LABS-Konformität geprüft werden. Die Druckluftreinheit sollte die Anforderungen gemäß ISO 8573-1:2010 [1:2-4:1] erfüllen.
• Weitere Hilfsmittel:
• Pipetten, Reinigungstücher, Wattestäbchen, Laborgläser
• Kontaminationsfreie Handschuhe
• Nassschichtdickenmesser, Modell 333, Fa. Erichsen
• sofern keine Lackmaterialien aus der Sprühdose verwendet werden
• Handspritzpistolen für die Applikation der Lacke
• Trockenöfen

Grundsätzliche Vorgehensweisen bei der Prüfungsdurchführung

1.Direkte Kontamination

• Abriebtest
• Auftragen flüssiger und pastöser Stoffe als Film
• Einbringen flüssiger und pastöser Stoffe in die
  Lackmaterialien

2. Lösemitteltest (Extraktion)

• Abspülen/Auswaschen mittels Lösemittel und Überlackieren der auf Prüfunterlagen aufgetragenen
  Rückstände nach Abdunsten der Lösemittel

3. Drucklufttest

• Ablasen oder Durchblasen der Prüfteile auf die Prüfunterlage und Überlackierung

4. Ausgasungs- oder Verdunstungstest

• Prüfteile in Behälter legen und mit Prüfblechen abdecken. Im Ofen wärmebelasten  (z.B. 24 h, Temperatur nach Anwendungsfall). Anschließend Probenbleche überlackieren.

Auswahl der durchzuführenden Prüfmethoden

Die bestimmungsgemäße Anwendung eines Produkts erfolgt generell auch vor dem Hintergrund der Umgebungsbedingungen, in der das Produkt eingesetzt werden soll. Abhängig vom Produkt selbst und dessen bestimmungsgemäßen Einsatz kann folglich festgelegt werden, auf welche Weise von einem Produkt Kontaminationen auf eine zu lackierende Oberfläche, auf den Lack oder auf die Umgebung im Umfeld einer Lackieranlage möglich sind. Anhand dieser Vorgaben kann der Prüfablauf für das jeweilige Produkt festgelegt werden. Die relevanten Prozessbedingungen sollten bei der Auswahl des Prüfverfahrens immer beachtet werden, um eine praxisnahe Einstufung der LABS-Konformität zu gewährleisten.

Beurteilung und Auswertung

Nach VDMA 24364 hat ein Produkt die Prüfung bestanden, wenn die lackierte Prüfunterlage keine Benetzungsstörung aufweist. Das Produkt wird dann als  „LABS konform“ bezeichnet.

Einflüsse auf das Prüfergebnis

Auf Grund der komplexen Zusammenhänge, wie der Wechselwirkungen von Lack und Oberfläche, der chemischen Rezepturen von Lacksystemen und deren Reaktion auf Fremdkontaminationen, können andere Prüfverfahren, Vorgehensweisen, Lacksysteme oder Lösemittel zu anderen Ergebnissen führen. Von daher ist eine umfassende Dokumentation aller Prüfbedingungen zwingend notwendig.

Den „allumfassenden“ Test gibt es von daher nicht, es muss immer der Einzelfall hinterfragt und die Art der Prüfung auf LABS daraufhin ausgelegt werden. Führt man die Tests auf lackbenetzungsstörende Substanzen jedoch produkt- und prozessgerecht durch, kann das Risiko des Auftretens von Lackbenetzungsstörungen im Lackierprozess erheblich gemindert werden.