• Fehler: kreisförmige Beschichtungsstörung
  
• Substrat: Kunststoff
• Ursache: LABS in Saugnäpfen
  
• Mögliche Lösung: Betriebsmittel prüfen
  

Kleines Teil, große Auswirkung: der eingesetzte Saugnapf aus dem Handlingsprozess des Beschichters. Quelle: DFO

Um auf dem Markt konkurrenzfähig zu bleiben, müssen Beschichtungsunternehmer schnell, effizient und kostengünstig produzieren. Dies versuchen einige Hersteller durch günstiges Einkaufen von Produktionsmitteln zu erreichen. Hierdurch kann es zu Fehlern im Beschichtungsprozess kommen, die wesentlich teurer als die ursprünglichen Einsparungen sind. Die DFO ist mit der Aufklärung eines Fehlers beauftragt worden, der als Strukturfehler in der Beschichtung beschrieben wurde. Es handelte sich um kleine Kunststoffbauteile, die im Automobilinterieur eingesetzt werden. Die Bauteile werden per Spritzguss hergestellt und durch einen Roboter in die Lackiervorrichtungen gelegt. Die Lackierung erfolgt automatisiert in einem Flächenautomaten. Auf den Bauteilen war ein Fehler zu sehen, der aus mehreren immer kleiner werdenden Kreisen bestand. Mikroskopisch waren keine Unterschiede auf der Beschichtungsoberfläche zu sehen, auch der Mikrotomschnitt zeigte keine Unregelmäßigkeiten. Es konnten auch im Weiteren analytisch keine Unterschiede zwischen i.O.- und n.i.O.-Bereichen festgestellt werden. Um das Fehlerbild aufzuklären, wurden mit dem Auftraggeber die einzelnen Prozessschritte von der Teileherstellung bis zur Verpackung durchgesprochen.

Benetzungsstörende Substanzen als Ursache

Dabei stellt sich heraus, dass für das Handling der Bauteile nach dem Spritzguss neue, günstigere Saugnäpfe eingeführt wurden.  Die DFO äußerte die Vermutung, dass die neuen Saugnäpfe die Ursache für die Lackierfehler sind. Vor der erneuten Umstellung des Handlingprozesses, sollte dies nachgewiesen werden. Hierzu wurden zunächst die Rohteile nach dem Handling per REM/EDX untersucht, dabei konnten geringen Mengen Zink auf der Oberfläche gefunden werden. Dies gibt einen Hinweis auf Zinkstearat, das sich auf der Oberfläche befinden könnte. Um dies zu bestätigen, wurde der Saugnapf auf einer Oberfläche abgerieben und der Abrieb per Infrarotspektroskopie untersucht. Der Datenbankabgleich des aufgenommenen Spektrums zeigt eindeutig Zinkstearat. Am Markt werden verschiedene Saugnäpfe angeboten, und zwar mit und ohne benetzungsstörende Substanzen. Zinkstearat wird den Rohstoffen für die Herstellung der Saugnäpfe als Additiv für eine bessere Entformbarkeit zugegeben. Saugnäpfe ohne benetzungsstörende Substanzen werden meist aus einem speziellen Silikon hergestellt. Diese Saugnäpfe haben aufgrund der teureren Rohstoffe wesentlich höhere Preise, dafür können die Bauteile bei sauberer Prozessführung ohne Power- Wash-Prozess lackiert werden. Der Gesamtprozess wird hierdurch günstiger. Dies lässt sich normalerweise nur in einem Inhouse-Prozess realisieren, da die Prozesse so von der Herstellung bis zur Beschichtung gesteuert werden können. Nachdem der Prozess umgestellt wurde, d.h. Verwendung von Saugnäpfen ohne benetzungsstörende Substanzen, sind die Beschichtungsfehler nicht mehr aufgetreten.

Ernst-Hermann Timmermann

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