Bereits geringe Schwankungen im Materialfluss führen in der Serienlackierung zu messbaren Qualitätsabweichungen, instabilen Sprühbildern und erhöhtem Nacharbeitsaufwand. Die Materialversorgung umfasst die Bereitstellung und Förderung des Lackmaterials – vom Versorgungsbereich bis zur Übergabe an Dosier- und Applikationssysteme.
Entscheidend ist dabei nicht nur die Versorgung selbst, sondern das Zusammenspiel von Dosierung, Druckregelung und Applikation. Die Qualität dieses Zusammenspiels bestimmt maßgeblich:
- Beschichtungsqualität
- Anlagenverfügbarkeit
- Materialverbrauch
Farbversorgungssysteme
Farbversorgungssysteme stellen das Beschichtungsmaterial bereit und führen es zur Applikation. Die Prozessstabilität wird maßgeblich durch die Auslegung von Dosierung und Druckregelung bestimmt.
Auslegungskriterien
- Anzahl der Farben
- Häufigkeit der Farbwechsel
- Leitungslängen
- Materialeigenschaften
Systemtypen
Umlaufsystem: Lack zirkuliert kontinuierlich im Kreislauf. Dadurch werden Sedimentation und Viskositätsänderungen reduziert.
Stichleitungssystem: Lack wird nur bei Bedarf gefördert. Der Aufbau ist einfacher, jedoch anfälliger für Druckschwankungen.
Molchsysteme: Molchtechnik wird in Umlauf- oder Stichleitungssysteme integriert, um Lackrückgewinnung zu ermöglichen und den Spülaufwand bei Farbwechseln zu reduzieren.
Dosiertechnik
Dosiersysteme kommen insbesondere bei Mehrkomponentenlacken (2K/3K) zum Einsatz, bei denen Lack und Härter exakt im vorgegebenen Verhältnis gemischt werden müssen. Sie steuern Volumenstrom und Mischungsverhältnis präzise und sind Voraussetzung für reproduzierbare Schichtdicken und gleichbleibende Lackeigenschaften. In der Praxis entscheidet die Dosiertechnik darüber, ob ein Lackierprozess stabil und reproduzierbar läuft.
Dosiersysteme auf Basis von Zahnraddosierpumpen werden vor allem bei hohen Taktzeiten eingesetzt, da sie schnell und stabil auf Prozessänderungen reagieren. Systeme mit Druckregelung kommen dann zum Einsatz, wenn:
- geringere Dynamik ausreichend ist
- keine schnellen Reaktionszeiten erforderlich sind
- Medien eingesetzt werden, die sich nicht für Zahnraddosierpumpen eignen
Diese Systeme stoßen bei dynamischen Prozessen jedoch an ihre Grenzen.
Ein konstanter Materialdruck führt nicht automatisch zu einem konstanten Materialfluss.
Bei Anlagen mit hohen Taktzeiten führen Druckschwankungen häufig zu instabilen Schichtdicken. Volumenbasierte Dosiersysteme stabilisieren den Materialfluss und ermöglichen reproduzierbare Beschichtungsergebnisse.
Anforderungen an Dosiertechnik
- präzises Mischungsverhältnis bei 2K- und 3K-Lacken – verhindert Fehler in der Härtungsreaktion
- schnelle Reaktionszeit – wichtig bei kurzen Taktzeiten und häufigen Farbwechseln
- stabile und reproduzierbare Fördercharakteristik – Voraussetzung für gleichmäßige Schichtdicken
- hohe Medienbeständigkeit – geeignet für Lösemittel- und Wasserlacke
- integrierbar in molchgerechte Systeme – für Anlagen mit Lackrückgewinnung
Farbwechseltechnik
In Anlagen mit hoher Variantenvielfalt ist die Farbwechseltechnik häufig der entscheidende Faktor für Anlagenverfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit.
Technische Lösungen
- Totraumarme Farbwechselblöcke – Reduzieren Restlackmengen und verkürzen Spülzeiten.
- Molchgerechte Leitungssysteme – Verdrängen Restlack mechanisch aus der Leitung statt ihn auszuspülen.
- Modularer Systemaufbau – Ermöglicht skalierbare Systeme bei steigender Farbanzahl.
- Integrierte Druckregelung – Stabilisiert den Materialdruck direkt am Farbwechselausgang.
Molchtechnik
Molchtechnik ermöglicht die nahezu vollständige Entleerung von Lackleitungen durch mechanisches Verdrängen des Restlacks.
Ein elastischer Molch wird durch Druckluft oder Flüssigkeitsdruck durch die Leitung bewegt und schiebt den Lack zurück in den Vorratsbehälter oder in den Materialkreislauf.
Besonders relevant ist Molchtechnik bei Anlagen mit häufigen Farbwechseln. In solchen Anwendungen ist Molchtechnik oft der größte Hebel zur Reduzierung von Materialverlusten.
Vorteile
- Reduzierung von Lackverlusten bei häufigen Farbwechseln – besonders relevant bei teuren Metallic- und Effektlacken
- deutlich geringerer Spülmittelverbrauch – weniger Reinigungsmedium durch mechanische Vorentleerung
- kürzere Farbwechselzeiten – kleinere Restmengen bedeuten kürzere Spülphasen
- höhere Anlagenverfügbarkeit – weniger Stillstand durch schnelle Wechsel
- erfordert molchgerechte Systemkomponenten – gleichmäßige Durchmesser, geeignete Ventilkonzepte und Molchstationen
Technische Anforderungen
- innenkalibrierte Leitungen
- gleichmäßige Querschnitte
- abgestimmte Ventiltechnik
- geeignete Molchstationen
Weitere Informationen zu molchbaren Systemkomponenten: Molchtechnik – Produktübersicht
Druckregler und Ventile
Präzise Druckregler stabilisieren den Materialdruck und reduzieren pulsationsbedingte Schwankungen im System. Rückstaudruckregler sorgen zusätzlich für einen stabilen Druck im Umlaufsystem, insbesondere bei variierendem Verbrauch durch mehrere parallel betriebene Applikatoren.
Der Materialdruck beeinflusst den Materialfluss direkt, ist jedoch nicht allein entscheidend für eine stabile Applikation. Eine reproduzierbare Materialdosierung erfordert das abgestimmte Zusammenspiel von Druckregelung und Dosiertechnik.
- Lackdruckregler – regeln den Materialdruck zum Applikator und sorgen für stabile Versorgung und reduzierte pulsationsbedingte Schwankungen
- Rückstaudruckregler – halten den Druck im Kreislauf konstant und verhindern Drucksprünge bei Lastwechseln
- Medieneinschraubventile (totraumarme Ausführung) – steuern Materialflüsse mit minimalem Totvolumen für saubere Farbwechsel
- Rückschlagventile – verhindern Rückströmungen im System
INDUSTRA-Druckregler werden vollständig aus Edelstahl gefertigt und sind für hohe Medienbeständigkeit und lange Standzeiten ausgelegt.
Systemzusammenhang
Die Materialversorgung ist ein zentraler Bestandteil des Gesamtsystems, bestimmt jedoch nicht allein die Beschichtungsqualität.
Sprühbild, Overspray und Schichtdicke werden zusätzlich beeinflusst durch:
- Applikationstechnologie
- Bauteilgeometrie
- Prozessführung
- Roboterprogrammierung
Erst das Zusammenspiel aller Faktoren ermöglicht stabile und reproduzierbare Ergebnisse.
Warum sind stabile Materialdrücke so entscheidend für das Sprühbild?
Der Materialdruck bestimmt direkt den Materialfluss durch Düse oder Lackrohr des Applikators. Bei luftzerstäubenden Applikatoren beeinflussen Druckschwankungen zusätzlich die Tropfengröße und damit das Sprühbild. Selbst kleine Druckabweichungen können zu Schichtdickenschwankungen führen, die in der Serienproduktion erhöhte Nacharbeit verursachen.
Wann ist Molchtechnik wirtschaftlicher als eine klassische Spülgruppe?
Molchtechnik rechnet sich besonders bei Anlagen mit vielen Farbwechseln, langen Materialleitungen oder hochwertigen Lacken. Die mechanische Lackrückgewinnung spart direkt Material- und Spülmittelkosten. Der Break-even hängt von Farbwechselfrequenz und Lackpreis ab – bei teuren Effektlacken amortisiert sich die Investition häufig schnell. Zusätzlich verkürzen sich die Stillstandszeiten der Anlage bei häufigen Farbwechseln.
Welche Komponenten braucht ein molchbares Leitungssystem?
Molchgerechte Systemkomponenten mit gleichmäßigen Querschnitten, abgestimmte Ventiltechnik, Molchstationen am Anfang und Ende jeder Laufstrecke sowie innenkalibrierte Leitungen und geeignete Schläuche. INDUSTRA liefert die zentralen Systemkomponenten für molchbare Strecken und unterstützt bei der Auslegung.
Beratung zur Materialversorgung und Dosiertechnik
Die Auslegung von Materialversorgung und Dosierung beeinflusst direkt Materialfluss, Schichtdicke und Prozessstabilität. Instabilitäten entstehen häufig durch unzureichende Druckregelung, ungeeignete Ventiltechnik oder fehlende Abstimmung zwischen Dosierung und Applikation.
INDUSTRA unterstützt bei der Analyse bestehender Systeme sowie bei der Auswahl geeigneter Komponenten für Farbwechsel, Dosierung und Druckregelung. Ziel ist eine stabile, reproduzierbare Materialversorgung mit reduziertem Materialverlust und minimierten Stillstandszeiten.
Sprechen Sie mit uns über Ihre Materialversorgung, typische Prozessabweichungen oder konkrete Anforderungen an Farbwechsel, Dosierung und Prozessstabilität.