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Was ist die Pulverbeschichtung? Worauf ist zu achten?

Die Pulverbeschichtung wird häufig bei Reifen angewendet
© Chris Tefme / stock.adobe.com

Die Pulverbeschichtung ist eine moderne, umweltfreundliche und langlebige Oberflächenbehandlung, die zahlreiche Vorteile bietet. Bei diesem Verfahren werden elektrisch leitfähige Werkstücke, insbesondere aus Stahl und Aluminium, mit einem speziellen Pulverlack beschichtet. Das Pulver wird durch elektrostatische Aufladung von den entgegengesetzt geladenen Werkstücken angezogen und haftet an deren Oberfläche.

Im Anschluss wird das beschichtete Werkstück in einem Brennofen bei Temperaturen zwischen 140 und 200 °C erhitzt. Dabei verschmilzt das Pulver zu einem glatten, homogenen Film mit einer Schichtdicke von etwa 60 bis 120 Mikrometern. Ein besonderer Vorzug der Pulverlacke ist ihre Lösungsmittelfreiheit, wodurch sie nicht nur umweltschonend sind, sondern auch bereits bei einem einzigen Auftrag eine ausreichende Schichtdicke erzielen.

Die Pulverbeschichtung findet breite Anwendung in verschiedenen Industriezweigen, darunter im Türen- und Fensterbau, Fassadenbau, bei Maschinen- und Fahrzeugkomponenten sowie bei Haushaltsgeräten. Sie bietet einen hervorragenden Schutz vor Korrosion und Kratzern und trägt somit maßgeblich zur Langlebigkeit der beschichteten Produkte bei.

Grundlagen der Pulverbeschichtung

Die Pulverbeschichtung hat sich seit ihrer Entwicklung in den 1950er Jahren zu einem unverzichtbaren Verfahren in vielen Industrien entwickelt. Mit einem Anteil von rund 10% aller Lackierungen in Europa spielt sie eine bedeutende Rolle, insbesondere in den Bereichen allgemeine Metallbeschichtung, Haushaltsgeräte, Fassadenbeschichtungen sowie Möbel- und Automobillackierung.

Das Verfahren der Pulverbeschichtung basiert auf der elektrostatischen Aufladung der Werkstücke, wodurch das feine Pulver angezogen wird und an der Oberfläche haftet. Die Applikation erfolgt heute bei über 90% der Anlagen mithilfe von Flachstrahldüsen, die eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers gewährleisten. Im Anschluss wird das beschichtete Werkstück in einem Brennofen erhitzt, wobei das Pulver schmilzt und sich zu einer glatten, geschlossenen Oberfläche verbindet. Je nach Anwendung liegen die typischen Schichtdicken zwischen 60 und 120 μm.

Vorteile gegenüber anderen Beschichtungsverfahren

Die Pulverbeschichtung bietet gegenüber konventionellen Lackierverfahren eine Reihe von Vorteilen:

  • Umweltfreundlichkeit durch den Verzicht auf Lösungsmittel
  • Hohe Wirtschaftlichkeit aufgrund geringer Materialverluste und effizienter Verarbeitung
  • Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit der Beschichtungen
  • Große Auswahl an Farbtönen und Oberflächeneffekten
  • Gleichmäßige Schichtdicken auch bei komplexen Bauteilgeometrien

Durch kontinuierliche Weiterentwicklungen seit den 1970er Jahren, insbesondere mit tieferem Wissen zum Prozess der Applikationstechnik, konnte die Pulverbeschichtung ihre Vorteile gegenüber anderen Beschichtungsverfahren weiter ausbauen. Heute ist es sogar möglich, temperaturempfindliche Werkstoffe wie Kunststoffe zu pulverbeschichten und so deren Eigenschaften gezielt zu verbessern.

Vorbereitung der Werkstücke

Die sorgfältige Vorbereitung der Werkstücke ist ein entscheidender Schritt für eine hochwertige und langlebige Pulverbeschichtung. Durch eine gründliche Oberflächenvorbereitung wird sichergestellt, dass der Pulverlack optimal haftet und ein dauerhafter Schutz gewährleistet ist.

Reinigung und Vorbehandlung der Oberflächen

Vor dem Beschichtungsprozess müssen die Werkstücke gründlich gereinigt und entfettet werden. Verunreinigungen wie Öle, Fette, Silikon oder Staub können die Haftung des Pulverlacks beeinträchtigen und zu Qualitätsmängeln führen. Eine professionelle Reinigung und Entfettung der Oberflächen ist daher unerlässlich.

Bei Werkstücken mit Rost, Walzhaut oder Zunderschichten ist eine zusätzliche Vorbehandlung erforderlich. Diese Schichten müssen vor der Beschichtung vollständig entfernt werden, um eine optimale Haftung zu gewährleisten. Andernfalls kann es zu einer verkürzten Lebensdauer der Beschichtung und einem erhöhten Korrosionsrisiko kommen.

Tipp: Achten Sie bei lasergeschnittenen Teilen darauf, dass keine Oxidschichten vorhanden sind, da diese die Beschichtungsqualität beeinträchtigen können.

Aufhängung und Maskierung von Bereichen

Für eine gleichmäßige Pulverbeschichtung müssen die Werkstücke während des Beschichtungsprozesses aufgehängt werden. Dafür sind Bohrungen oder Ösen erforderlich, an denen die Teile sicher befestigt werden können. Rund 80% der Werkstücke werden hängend beschichtet, weshalb die Aufhängung ein wichtiger Aspekt der Vorbereitung ist.

Bereiche, die von der Beschichtung ausgenommen werden sollen, müssen sorgfältig maskiert werden. Dazu werden hitzebeständige Materialien verwendet, die eine saubere Abgrenzung ermöglichen. Insbesondere Gewinde, Passungen oder Funktionsflächen erfordern eine präzise Maskierung durch geschultes Fachpersonal.

Vor der Pulverbeschichtung müssen zudem alle Aufkleber, Beschriftungen oder Schutzfolien rückstandslos entfernt werden. Nur so kann eine einwandfreie Haftung des Pulverlacks gewährleistet werden.

Hinweis: Bei verzinkten Teilen oder Duplexbeschichtungen kann eine zusätzliche Vorbehandlung erforderlich sein, um Unebenheiten auszugleichen und die Haftung zu verbessern.

Der Pulverbeschichtungsprozess im Detail

Nach der sorgfältigen Vorbereitung der Werkstücke erfolgt der eigentliche Pulverbeschichtungsprozess. Dieser besteht im Wesentlichen aus zwei Schritten: dem Auftragen des Pulverlacks und dem anschließenden Einbrennen und Aushärten der Beschichtung.

Auftragung des Pulverlacks

Der Pulverauftrag erfolgt in den meisten Fällen mittels elektrostatischer Beschichtung. Hierbei wird das Pulver durch spezielle Sprühpistolen aufgeladen und auf das geerdete Werkstück gesprüht. Durch die entgegengesetzten Ladungen haftet der Pulverlack an der Oberfläche des Werkstücks. Die Schichtdicke kann dabei je nach Anforderung zwischen 35 und 600 μm variieren. Für eine gleichmäßige Beschichtung sorgen moderne Anlagen mit automatischer Objekterkennung.

Je nach Anwendungsfall und Werkstoff kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Die beiden gängigsten sind das Korona-Verfahren für elektrisch leitfähige Materialien wie Metalle und das Tribo-Verfahren für nicht leitfähige Oberflächen wie Kunststoffe. Betec setzt hauptsächlich auf das Sprühverfahren zur elektrostatischen Pulverbeschichtung für leitfähige Werkstoffe.

Einbrennen und Aushärten der Beschichtung

Im Anschluss an den Pulverauftrag erfolgt das Einbrennen der Beschichtung in einem Ofen. Bei Temperaturen zwischen 160 und 200 °C schmilzt das Pulver, verteilt sich gleichmäßig auf der Oberfläche und vernetzt zu einer glatten, geschlossenen Schicht. Dieser Prozess dauert je nach Pulverlack und Schichtdicke zwischen 10 und 20 Minuten.

Während des Einbrennens findet auch die Aushärtung der Beschichtung statt. Durch die hohen Temperaturen vernetzen sich die Bestandteile des Pulverlacks und bilden eine sehr widerstandsfähige Oberfläche. Je nach Pulverbasis, beispielsweise Polyester oder Epoxid, und Zusätzen wie Silikon können Temperaturbeständigkeiten von bis zu 500 °C erreicht werden.

Die richtige Kombination aus Pulverauftrag, Einbrenntemperatur und -dauer sowie der Aushärtung ist entscheidend für die Qualität und Langlebigkeit der Pulverbeschichtung. Betec setzt auf modernste Anlagentechnik und sorgfältig ausgewählte Pulverlacke, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Farbauswahl und Oberflächenstrukturen

Bei der Pulverbeschichtung eröffnet sich eine beeindruckende Vielfalt an Farben und Oberflächenstrukturen. Die Farbauswahl reicht von klassischen RAL-Farben bis hin zu individuellen Sonderfarbtönen. Mit über 600 lagernden Farben, darunter Standardfarben wie RAL 840 HR Classic und Sonderfarben wie RAL Design, RAL Metallic, Pantone, NCS und Sikkens, steht Ihnen eine breite Palette zur Verfügung. Darüber hinaus lassen sich auch kundenspezifische Farbtöne realisieren, um Ihren individuellen Vorstellungen gerecht zu werden.

Neben der Farbauswahl spielt auch die Oberflächenstruktur eine entscheidende Rolle für die Optik und Haptik der pulverbeschichteten Oberfläche. Hier bieten sich verschiedene Möglichkeiten: Von glatten und feinstrukturierten bis hin zu grobstrukturierten Oberflächen können Sie den gewünschten Effekt erzielen. Auch der Glanzgrad variiert von matt bis hochglänzend, je nach Einsatzbereich und persönlicher Präferenz.

RAL-Farben und Sonderfarbtöne

Die RAL-Farbpalette ist ein weithin anerkannter Standard für die Farbauswahl bei Pulverbeschichtungen. Sie umfasst eine große Bandbreite an Farbtönen, die eine harmonische Abstimmung mit anderen Elementen ermöglicht. Dabei ist zu beachten, dass es bei Sonderfarben und Effektlacken mit Glimmerpartikeln zu leichten Farbabweichungen kommen kann. Eine Abstimmung der Farbe anhand von Farbmustern oder Probeblechen ist daher ratsam, um sicherzustellen, dass der gewünschte Farbton erzielt wird.

Glanzgrade und Struktureffekte

Der Glanzgrad beeinflusst maßgeblich die optische Wirkung der pulverbeschichteten Oberfläche. Während matte Oberflächen eher dezent und zurückhaltend wirken, verleihen glänzende Oberflächen dem Werkstück eine elegante und hochwertige Anmutung. Je nach Einsatzgebiet und gewünschtem Erscheinungsbild können Sie den passenden Glanzgrad wählen.

Struktureffekte verleihen der Oberfläche eine zusätzliche Dimension. Feinstrukturierte Pulverlacke erzeugen eine gleichmäßige, leicht strukturierte Oberfläche, während grobstrukturierte Beschichtungen markante Strukturen hervorrufen. Diese Effekte können gezielt eingesetzt werden, um die Haptik zu verbessern, die Robustheit zu erhöhen oder um designtechnische Akzente zu setzen.

Einflussfaktoren auf die Qualität der Pulverbeschichtung

Die Qualität einer Pulverbeschichtung hängt von verschiedenen Parametern ab, die sorgfältig aufeinander abgestimmt werden müssen. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die gründliche Vorbehandlung der zu beschichtenden Oberflächen. Nur eine akribische Reinigung und Entfettung gewährleistet eine optimale Haftung des Pulverlacks auf dem Werkstück.

Auch die Geometrie der Bauteile beeinflusst das Beschichtungsergebnis. Scharfe Kanten, Grate, eingesetzte Bolzen oder Blechdopplungen können zu Unebenheiten oder Fehlstellen in der Schicht führen. Ausgasungen, insbesondere bei Gussteilen, beeinträchtigen ebenfalls die Qualität der Pulverbeschichtung.

Während des Beschichtungsprozesses sind mehrere Faktoren zu beachten, um eine gleichmäßige Schichtdicke zu erzielen. Die elektrostatische Steuerung der Spritzpistole muss an die Form des Werkstücks angepasst werden: Für flache Teile empfehlen sich 80 kV und 100 μA, für komplexe Teile mit Vertiefungen 80 kV und 22 μA, für Nachbeschichtungen 40 kV und 100 μA. Auch der Pulverausstoß der Pistole (idealerweise 100-200 g/min) und der Abstand zum Werkstück beeinflussen die Pulverladerate und somit die Beschichtungsqualität.

Um eine hohe Qualität sicherzustellen, müssen zudem die Eigenschaften des Pulverlacks stimmen. Die durchschnittliche Partikelgröße sollte zwischen 35 und 45 μm liegen, die Fließfähigkeit über 120 und der Ablationsrückstand bei etwa 30 Prozent. Normen wie DIN 55633 und EN 15773 definieren die genauen Anforderungen und Prüfverfahren für Pulverbeschichtungen.

Letztendlich hängt die Qualität einer Pulverbeschichtung von der Abstimmung aller Einflussfaktoren ab – von der Vorbehandlung über die Applikationsparameter bis hin zur Auswahl des richtigen Pulverlacks. Nur wenn alle Stellschrauben optimal justiert sind, lassen sich hochwertige Beschichtungen mit exzellenter Haftung und gleichmäßiger Schichtdicke erzielen.

Pflege und Wartung pulverbeschichteter Oberflächen

Um die Schönheit und den Schutz Ihrer pulverbeschichteten Oberflächen langfristig zu erhalten, ist eine regelmäßige Reinigung und Pflege unerlässlich. Durch die fachgerechte Behandlung lassen sich Verwitterungserscheinungen und vorzeitiger Verschleiß effektiv vermeiden, sodass Sie viele Jahre Freude an der hochwertigen Beschichtung haben.

Regelmäßige Reinigung und Pflege

Für die Reinigung pulverbeschichteter Oberflächen genügt in den meisten Fällen klares, maximal 25°C warmes Wasser mit etwas pH-neutralem Reiniger. Fettige Rückstände können Sie behutsam mit Testbenzin oder Isopropanol entfernen. Verzichten Sie jedoch unbedingt auf aggressive Lösemittel, scheuernde oder säurehaltige Reinigungsmittel, da diese die Beschichtung angreifen können.

Die Häufigkeit der Reinigung hängt von verschiedenen Gegebenheiten ab, wie der geografischen Lage, den Umgebungsbedingungen, der Luftverschmutzung und der chemischen Zusammensetzung der Pulverbeschichtung. Generell empfiehlt sich eine Reinigung in regelmäßigen Abständen, um Verschmutzungen keine Chance zu geben, sich dauerhaft festzusetzen.

Tipp: Lassen Sie die Reinigung am besten von einem erfahrenen Fachbetrieb durchführen, der auf die schonende Behandlung pulverbeschichteter Oberflächen spezialisiert ist und über das nötige Know-how verfügt.

Vermeidung von Beschädigungen

Neben der regelmäßigen Reinigung ist es wichtig, Beschädigungen der Pulverbeschichtung zu vermeiden. Dazu zählen beispielsweise Kratzer, Abrieb oder der Kontakt mit aggressiven Chemikalien. Solche Beschädigungen beeinträchtigen nicht nur die Optik, sondern können auch den Korrosionsschutz nachhaltig schwächen.

Achten Sie daher beim Umgang mit pulverbeschichteten Oberflächen auf Folgendes:

  • Verwenden Sie bei Montagearbeiten oder Transporten geeignete Schutzfolien oder weiche Unterlagen.
  • Vermeiden Sie den Einsatz von Klebebändern direkt auf der Beschichtung, da sich Rückstände festsetzen und beim Entfernen Schäden verursachen können.
  • Setzen Sie die Oberflächen keinen extremen mechanischen Belastungen, scharfkantigen Gegenständen oder Schleifpapier aus.

Durch umsichtiges Handeln und eine fachgerechte Pflege tragen Sie entscheidend dazu bei, dass Ihre pulverbeschichteten Oberflächen lange Zeit optimal geschützt bleiben und ihre attraktive Optik bewahren.

Anwendungsbereiche und Einsatzmöglichkeiten

Pulverbeschichtungen haben sich aufgrund ihrer vielfältigen Vorzüge in zahlreichen Anwendungen etabliert. Vor allem bei elektrisch leitfähigen Werkstoffen wie Stahl und Aluminium kommen sie zum Einsatz. Dank ihrer hohen Dauerhaftigkeit und Schlagfestigkeit eignen sich Pulverbeschichtungen hervorragend für den Einsatz in der Architektur, beispielsweise für Fassaden, Fenster, Türen und Geländer. Auch in der Automobilbranche sind pulverbeschichtete Komponenten wie Felgen, Grills und Anbauteile weit verbreitet.

In der Industrie finden Pulverlacke breite Anwendung für Maschinenteile und Gehäuse. Sie schützen die Oberflächen zuverlässig vor Korrosion und Abnutzung. Dabei bieten Pulverbeschichtungen eine große Auswahl an Farbtönen, Glanzgraden und Effekten wie Metallic oder Glitzer. Auch die Haptik der Oberfläche lässt sich gezielt beeinflussen, von glatten bis hin zu fein- oder grobstrukturierten Varianten.

  • Maschinenbau: Gehäuse, Maschinenteile, Werkzeuge
  • Fahrzeugbau: Felgen, Grills, Anbauteile, Fahrwerksteile
  • Bauwesen: Fassadenelemente, Fenster, Türen, Tore, Geländer
  • Möbelindustrie: Stühle, Tische, Regale, Schränke
  • Haushaltsgeräte: Waschmaschinen, Trockner, Kühlschränke, Spülmaschinen

Pulverbeschichtungen sind aber nicht nur auf Metalle beschränkt. Auch verzinkte Oberflächen, MDF-Platten, Glas und Keramik lassen sich mit dieser Technik veredeln. Dadurch eröffnen sich weitere spannende Einsatzgebiete, beispielsweise in der Innenarchitektur oder im Produktdesign. Mit einem Farbanteil von 100% und dem Verzicht auf umweltgefährdende Lösungsmittel sind Pulverlacke eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Nasslacken.

Die Pulverbeschichtung ist ein vielseitiges Verfahren, das in Architektur, Automotive und zahlreichen Industriezweigen unverzichtbar geworden ist. Mit ihrer Kombination aus Langlebigkeit, Gestaltungsfreiheit und Umweltfreundlichkeit bietet sie für viele Anwendungen die ideale Oberflächenlösung.

Fazit

Die Pulverbeschichtung stellt eine hervorragende Wahl dar, wenn es um eine langlebige, umweltfreundliche und qualitativ hochwertige Oberflächenbeschichtung geht. Durch den Verzicht auf flüchtige organische Verbindungen (VOCs) während des Beschichtungsprozesses erfüllt diese Methode höchste Umweltstandards und trägt zum Schutz unserer Umwelt bei. Mit einer Haltbarkeit von bis zu 20 Jahren übertrifft die Pulverbeschichtung viele andere Beschichtungsverfahren und garantiert eine dauerhafte Schönheit und Widerstandsfähigkeit der behandelten Oberflächen.

Die Vorteile der Pulverbeschichtung zeigen sich auch in ihrer beeindruckenden Deckkraft. Durch die effiziente Nutzung des Materials lassen sich Kosten einsparen, ohne Kompromisse bei der Qualität eingehen zu müssen. Zudem bietet die Pulverbeschichtung eine bemerkenswerte Vielseitigkeit, da sie auf verschiedensten Materialien wie Metall, Kunststoff, Holz und Glas angewendet werden kann. Dies eröffnet unzählige Möglichkeiten für die kreative Gestaltung von Oberflächen in unterschiedlichsten Branchen und Anwendungsbereichen.

Ein weiterer Pluspunkt der Pulverbeschichtung liegt in der beeindruckenden Farbvielfalt und den vielseitigen Oberflächeneffekten. Von matten bis hin zu hochglänzenden Finishs, von dezenten Uni-Farben bis hin zu speziellen Effektbeschichtungen – der Gestaltungsfreiraum kennt keine Grenzen. So lässt sich für jedes Projekt die perfekte Optik finden, die nicht nur ästhetisch ansprechend ist, sondern auch den individuellen Anforderungen an Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gerecht wird. Mit der Pulverbeschichtung erhalten Sie ein Ergebnis, das höchsten Ansprüchen genügt und Ihre Produkte langfristig veredelt.