Flüssiglack-Defekte: Läufer, Lösungsmittelblasen, Orangenhaut und Korrekturen
Kurze Antwort: Die meisten Flüssiglack-Defekte stammen aus fünf Variablen: Nassfilmdicke, Lösungsmittelgleichgewicht, Zerstäubung, Kabinenklima und Sauberkeit. Läufer folgen dicken Schichten, kalten Teilen und langsamem Verdünner; Lösungsmittelblasen folgen kurzer Ablüftzeit und einer heißen ersten Ofenzone; Orangenhaut und Trockenspray folgen schlechter Zerstäubung und schnellem Verdünner; Fischaugen folgen Silikon oder Öl. Lackhersteller geben eine Kabinentemperatur von 20-25 °C an, und OSHA legt die Kabinenluftgeschwindigkeit auf nicht weniger als 100 ft/min (0,51 m/s) fest, oder 60 ft/min für elektrostatisches Spritzen. Der Nassfilm wird mit WFT = DFT / Volumenfeststoffe geprüft.
MUSI Technology, ein Hersteller von Pulver- und Flüssigspritzbeschichtungslinien in Changzhou, China, konstruiert Flüssiglinien so, dass das Prozessfenster durch die Ausrüstung gehalten wird: gefilterte und konditionierte Zuluft, ausgeglichener Kabinenluftstrom, eine Ablüftzone, dimensioniert nach Linien geschwindigkeit und Lösungsmittellast, und zonierte Öfen mit kontrollierter Rampe.
Was sind die häufigen Flüssiglack-Defekte und was verursacht sie?
Die häufigen industriellen Lackfehler beim Flüssigspritzlackieren sind die elf in der folgenden Tabelle, und fast alle lassen sich auf Schichtaufbau, Lösungsmittelgleichgewicht, Zerstäubung, Kabinenklima oder Sauberkeit zurückführen. Für Pulverfehler siehe die Übersicht über Pulverbeschichtungsfehler.
| Beschichtungsfehler | Erscheinungsbild | Hauptursachen | Behebung |
|---|---|---|---|
| Sags und Läufer (Vorhänge) | Tropfen oder ein Vorhang aus nassem Film auf vertikalen Flächen | Schwere Schicht, niedriger Luftdruck, kurze Ablüftzeit, Pistole zu nah oder zu langsam, kaltes Teil oder kalte Kabine, langsamer Verdünner, übermäßige Verdünnung | Leichtere Schichten, vollständige Ablüftzeit, korrekter Verdünner, Teil bei Spritztemperatur; schleifen und nachlackieren |
| Lösungsmittelblasen (Lösungsmittelkochen) | Offene Blasen, Nadelstiche oder kleine Krater nach dem Einbrennen | Schwere Folie, schneller Reduzierer, kurze Ablüftzeit, Ofen oder Infrarot zu heiß zu früh, übermäßiger Luftstrom über den nassen Film | Längere Ablüftzeit, kühlere erste Ofenzone, dünnere Schichten; schleifen und neu lackieren |
| Orangenschale | Unebene Textur wie Orangenschale | Niedriger Luftdruck, breiter Fächer, Pistole zu weit entfernt, schneller Reduzierer, zu wenig Reduzierer, heiße Kabine, schlechte Mischung | Pistole gemäß Datenblatt einstellen, korrekte Viskosität und Reduzierer; polieren oder neu beschichten |
| Trockenspray (Überspray) | Körnige, raue, glanzarme Bereiche, oft an Kanten | Pistole zu weit entfernt, Viskosität zu hoch, schnelle Durchgänge, übermäßiger Luftdruck, kleine Düse, schneller Verdünner | Richtiger Abstand und Druck, langsamer und dünner; Compound oder Nachlackierung |
| Fischaugen und Krater | Bläschenbildung im Nassfilm direkt nach dem Spritzen | Silikon, Öl oder Fett auf dem Teil, verunreinigte Luftleitungen, schmutzige Lappen, bloße Hände | Saubere Handschuhe und Tücher, Oberflächenreiniger, gewartete Luftfilter und Trockner; schleifen und neu lackieren |
| Lackblasenbildung | Blasen oder Pickel von etwa 0,5-1,5 mm im Decklack | Feuchtigkeit eingeschlossen unter oder zwischen den Schichten, hohe Luftfeuchtigkeit, Salze oder Öl auf der Oberfläche, übermäßiger Filmaufbau, feuchte Luftleitungen | Trockenes, sauberes Substrat, trockene Druckluft, spezifizierter Schichtaufbau; bis auf gesundes Material schleifen und neu beschichten |
| Lacknadelstiche | Winzige Löcher, die durch während der Trocknung geplatzte Blasen entstehen | Wasser oder Öl auf der Oberfläche, Pistole zu nah, übermäßiger Luftdruck, zu frühes Zwangstrocknen, falscher Verdünner | Entfetten, Druck und Abstand korrigieren, Ablüftzeit einhalten; schleifen und neu lackieren |
| Schmutzenschlüsse | Sprenkel und Stippen im Basis- oder Klarlack | Flugstaub, Schleifrückstände, Fasern, verschmutzte Kabinenfilter, Statik, ungefilterter Lack | Planmäßiger Filterwechsel, geschlossene Kabine, Staubbindetuch, gefilterter Lack; polieren oder neu lackieren |
| Erröten (blühend) | Milchiger, stumpfer Schleier auf dem frischen Film | Feuchtigkeit kondensiert auf dem Film: hohe Luftfeuchtigkeit, schneller Verdünner, kalte zugige Kabine, übermäßiger Luftdruck | Stabile Kabinentemperatur, Verzögerungsverdünner, niedrigerer Druck; polieren oder neu beschichten |
| Fleckigkeit von Metallic-Lacken | Helle und dunkle Flecken oder Streifen entlang der Spritzrichtung | Basisschicht zu nass, ungleichmäßige Technik, fehlerhaftes Spritzbild, falscher Verdünner, schlechtes Mischen | Mittelnasse Schichten, geprüftes Spritzbild; Basisschicht vor Klarlack erneut auftragen |
| Schlechte Deckung (dünner Film) | Grundierung scheint durch, meist an Kanten und Vertiefungen | Dünner Film, übermäßige Verdünnung, schlechtes Rühren, schlechte Beleuchtung oder Zugänglichkeit | Gleichmäßige Durchgänge bis zum spezifizierten Film, gründliches Mischen, gute Beleuchtung |
Was verursacht Lösungsmittelblasen, und wie verhindern Ablüftzeit und Ofenrampe sie?
Lösungsmittelblasen entstehen, wenn die Filmoberfläche hautbildet, während sich noch Lösungsmittel darunter befindet, sodass der Dampf beim Erhitzen des Teils durchbricht. Ein von Products Finishing berichtetes Versuchsdesign ergab, dass die Ofentemperatur der stärkste Faktor war, noch vor den Pistoleneinstellungen. Die praktischen Kontrollen sind daher eine Ablüftzone, die lang genug für die Lösungsmittelmischung und den Schichtaufbau ist, und eine Ofenrampe, deren erste Zone kühler als die Härtezone ist. Lösungsmittelblasenbildung hat dieselbe Ursache.
Welche Prozessfensterparameter sind für Lackläufer und Nasen, Orangenhaut und Trübung wichtig?
Die wichtigen Parameter sind Kabinentemperatur, Luftfeuchtigkeit relativ zum Taupunkt, Luftgeschwindigkeit, Zuluftfiltration, Nassfilmdicke sowie das Ablüft- und Einbrennprofil. Das Lackdatenblatt hat stets Vorrang vor den allgemeinen Angaben unten.
| Parameter | Veröffentlichter Wert | Quellentyp | Defekte, die es kontrolliert |
|---|---|---|---|
| Kabinentemperatur | 20-25 °C; 20-22 °C (68-72 °F) gegen Bloom und Blasen | Leitfaden für Lackhersteller | Hänger, Orangenschale, Blushing, Blasenbildung |
| Blushing-Grenzen | Risiko unter etwa 16 °C (60 °F) oder über etwa 35 °C (95 °F) | Leitfaden für Instrumentenlieferanten | Lack-Blushing |
| Oberflächentemperatur | Mindestens 3 °C über dem Taupunkt | Leitfaden für Lackhersteller | Blasenbildung, Abblättern, Anlaufen |
| Kabinenluftgeschwindigkeit | Nicht weniger als 100 ft/min (0,51 m/s) über der offenen Fläche; 60 ft/min (0,30 m/s) für elektrostatisch | OSHA 29 CFR 1910.107 | Trockenspritzer, Schmutz, Overspray-Niederschlag |
| Zulufttemperatur in der Heizperiode | Nicht weniger als 18 °C (65 °F) am Kabineneinlass | OSHA 29 CFR 1910.94 | Durchhängen, langsames Blitzen, Anlaufen |
| Deckendiffusionsfilter | Klasse M5 (EN 779), ISO ePM10 50 %; Medienanströmgeschwindigkeit 0,25-0,5 m/s | Datenblatt des Filtermediums | Schmutzenschlüsse |
| Nassfilmdicke | WFT = DFT / Volumenfeststoffanteil; Kerbenlehre nach ASTM D4414 | Hinweise für Lehrenhersteller | Läufer, Lösungsmittelblasen, schlechte Deckkraft |
| Ablüftzeit und erste Ofenzone | 6 min Ablüften in der Studie; 38 °C (100 °F) Konvektion weniger Blasen als 93 °C (200 °F) | Products Finishing-Studie | Lösungsmittelblasen, Nadelstiche |
Wie beeinflussen Viskosität, Spritzpistoleneinstellung und Nassfilmdicke Orangenschalenlack und Trockenspritzer?
Viskosität, Spritzpistoleneinstellung und Filmdicke entscheiden, ob die Tröpfchen nass genug ankommen, um zusammenzufließen, aber nicht so nass, dass der Film verläuft, weshalb Orangenschale und Trockenspritzer an einem Ende jeder Einstellung und Läufer am anderen liegen. Mischen, Filtrieren und Temperieren des Lacks gehören in die Farbmischraum.
| Pistoleneinstellung | Zu niedrig oder zu langsam ergibt | Zu hoch oder zu schnell ergibt |
|---|---|---|
| Zerstäuberluftdruck | Läufer, Orangenschale | Trockenspritzer, Nadelstiche, Weißschleier |
| Abstand Sprühpistole zum Werkstück | Läufer, Lösemittelblasen, Nadelstiche (zu nah) | Orangenschale, Trockenspray (zu weit) |
| Lackviskosität | Läufer, schlechte Deckkraft (zu stark verdünnt) | Orangenschale, Trockenspray, eingeschlossenes Lösungsmittel |
| Verdünner-Verdunstungsrate | Läufer (Verdünner zu langsam) | Orangenschale, Trockenspray, Lösungsmittelblasen, Weißanlaufen (zu schnell) |
| Nassfilm pro Schicht | Schlechte Abdeckung | Sags, Lösungsmittelblasen, Blasenbildung, Fleckenbildung |
Welche Kabinen-, Ofen- und Linienmerkmale verhindern welche Lackierfehler?
Lackierfehler werden durch Ausrüstung verhindert, die das Prozessfenster ohne Bedienereingriff einhält: konditionierte und gefilterte Zuluft, gleichmäßige Kabinenluftströmung, eine dedizierte Ablüftzone und ein zonenbeheizter Ofen. Schlüsselkomponenten sind von internationalen Marken wie Graco, Sames, Wagner, Binks und DeVilbiss für Spritzpistolen und Pumpen, Camfil und Freudenberg (Viledon) für Zu- und Abluftfilter, Riello, Weishaupt und Maxon für Brenner, ebm-papst und Ziehl-Abegg für Ventilatoren, Condair für Befeuchtung, Siemens und Allen-Bradley für SPS und HMI sowie Datapaq (Fluke Process Instruments) für die Ofentemperaturprofilierung (konfigurierbar nach Kundenspezifikation) erhältlich. Linienlayouts sind beschrieben im Flüssigsprühbeschichtungslinien-Leitfaden und Filterstufen im Spritzkabinen-Filterleitfaden.
| Ausstattungsmerkmal | Was es konstant hält | Verhindert Fehler |
|---|---|---|
| Erwärmte Zuluftanlage mit Feuchtigkeitsregelung | Kabinentemperatur und relative Luftfeuchtigkeit | Läufer, Orangenhaut, Trockenspritz, Blushing |
| Mehrstufige Zuluftfiltration mit Druckverlustmanometern | Saubere, gleichmäßige Zuluft | Schmutzenschlüsse |
| Ausgeglichene Abluft mit Geschwindigkeitsüberwachung | Überspray-Abscheidung bei der spezifizierten Geschwindigkeit | Trockenspritzen, Overspray-Niederschlag, Schmutz |
| Drucklufttrockner und Koaleszenzfilter | Trockene, ölfreie Zerstäubungsluft | Fischaugen, Blasenbildung, Nadelstiche |
| Ablüftunnel zwischen Kabine und Ofen | Lösemittelfreisetzung vor der Wärme | Lösemittelkochen, Lösemittelblasen, in den Ofen wandernde Läufer |
| Zonenofen mit Rampe, profiliert durch Datenlogger | Temperaturanstieg des Bauteils | Lösungsmittelblasen, Nadelstiche, Unterhärtung |
| Temperaturgeregelte, gerührte Lackversorgung | Viskosität und Flockenverteilung | Orangenhaut, Läufer, Fleckenbildung, schlechte Deckkraft |
FAQ
Was sind Lösungsmittelblasen im Lack? Lösungsmittelblasen sind eine Fläche aus offenen Blasen, Nadelstichen oder kleinen Kratern, die während des Einbrennens auftritt. Die Oberfläche bildet eine Haut, während Lösungsmittel darunter zurückbleibt, und der Dampf bricht beim Erhitzen des Bauteils durch. Längeres Ablüften, eine kühlere erste Ofenzone, dünnere Schichten und ein langsamerer Verdünner verhindern dies.
Warum sackt Lack auf vertikalen Flächen ab oder läuft? Lack läuft, wenn der Nassfilm zu schwer ist oder zu lange flüssig bleibt. PPG nennt zu viel Lack in einer Schicht, niedrigen Luftdruck, kurze Ablüftzeit, eine zu nah gehaltene oder zu langsam bewegte Pistole, kalte Spritzbedingungen und einen zu langsamen Verdünner oder Härter.
Was ist der Unterschied zwischen Orangenhaut und Trockenspritz? Orangenhaut ist ein durchgehender glänzender Film mit einer hügeligen Textur, weil die Tröpfchen nicht verlaufen sind. Trockenspritz ist eine körnige, raue, glanzarme Oberfläche, weil die Tröpfchen bei der Ankunft nahezu trocken waren. Beide folgen einer schlechten Pistoleneinstellung und einem schnellen Verdünner; Trockenspritz kommt durch übermäßigen Abstand und Luftdruck hinzu.
Was verursacht Fischaugen im Lack? Fischaugen im Lack werden durch Verunreinigungen mit niedriger Oberflächenspannung verursacht, hauptsächlich Silikon, Öl und Fett auf dem Teil oder in der Druckluft. Sie öffnen sich im Nassfilm unmittelbar nach dem Spritzen. Zur Vorbeugung gehören saubere Handschuhe und Tücher, geeignete Oberflächenreiniger sowie gewartete Luftfilter und Trockner.
Wo MUSI Technology passt
MUSI Technology liefert komplette Flüssigkeitslinien, in denen die industrielle Lackierspritzkabine, Luftaufbereitungseinheit, Ablüftzone, Ofen und Förderer gemeinsam ausgelegt werden, sodass Temperatur, Luftstrom und Ablüftzeit bereits in der Designphase festgelegt werden. Für eine Verfahrensauswahl zwischen den beiden Technologien siehe Pulverbeschichtung vs. Nasslackierung.
Bereitgestellt von Lin Cong, Technischer Direktor, MUSI Technology
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