Abwassermenge drastisch reduziert

Innovative Lackier- und Galvanotechnik, fortschrittliche Materialien wie Wasser- und Pulverlacke, Plasma-Oberflächentechnik und Nano-Beschichtungen – die vielfältigen Entwicklungen zur umweltschonenden Oberfläche stehen im Mittelpunkt der Surface Technology mit Powder Coating Europe, der weltweiten Leitmesse für die Oberflächentechnik.

Lackieren

Wasser- und Pulverlacke stehen nicht erst seit 2001, seit der Verordnung zur Senkung der Lösemittel-Emissionen, hoch im Kurs. Die schadstofffreien und damit umweltfreundlichen Lacke gelten als einfach zu verarbeiten, die Verfahren als energie- und rohstoffsparend. Im Flugzeugbau, beispielsweise, sind sie bei der Innenraumlackierung mittlerweile unersetzlich geworden. So entwickelte etwa Airbus mit Spezialisten aus der Lackindustrie neue Beschichtungsverfahren, um die umweltschonenden Lacke besonders effizient einsetzen zu können.

Nach Schätzung des Deutschen Bundesministeriums für Umwelt haben die „Umweltlacke“ bereits rund 50 % der konventionellen, lösemittelhaltigen Lacke in der Industrie ersetzt. In der Lackverarbeitung werden die Emissionen laut Expertenmeinung bis Ende 2007 um mindestens 40 % zurückgehen – vor allem dank spezieller Wasserlackiersysteme, moderner Pulverlackiertechniken, Overspray-Recycling sowie alternativer Hybridverfahren. Dennoch sind weitere Innovationen erforderlich: „Die lösemittelhaltigen Lacke, zum Beispiel Klarlack, sind nicht komplett zu ersetzen, auch wenn neue Verfahren und Materialien gute Alternativen bieten“, erklärt Robert Kirchner, Unternehmensberater für die Lackindustrie. „Speziell in der Automobilindustrie und der Kunststofflackierung gibt es bisher keinen adäquaten Ersatz für lösemittelhaltige Lacke.“

Um die neue Umwelt-Richtlinie einzuhalten, setzen die Unternehmen gezielt auf innovative Verfahren, die gleichzeitig die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Produktion steigern: „Kürzere Innovationszyklen, steigende Qualitätsansprüche und die gesetzlichen Veränderungen setzen immer neue Lösungen und Prozesse in Gang“, merkt Kirchner an.

Galvanisieren

Auch in der Galvanik spielt der Umweltgedanke eine immer wichtigere Rolle. So ist es beispielsweise mit neuen Anlagen möglich, giftige Stoffe aus dem Abwasser zu filtern, so dass 70 % des Wassers wieder der Produktion zugeführt werden können. Anders ausgedrückt: Der Wasserverbrauch und damit die Abwassermenge sinken um fast drei Viertel.

In der traditionellen Galvanotechnik gilt, dass immer modernere und bessere Verfahren eingesetzt werden, um dünne Beschichtungen zu erzeugen. Als richtungweisend hat sich hier ein patentiertes Verfahren eines Unternehmens aus Baden-Württemberg erwiesen: Mit Hilfe einer geschlossenen galvanischen Beschichtungsanlage ist es möglich, eine besonders umweltfreundliche, hochpräzise und zugleich wirtschaftliche Oberflächenkonditionierung zu erreichen. Das Besondere an dem Verfahren: Es wird nicht – wie in der klassischen Galvanik üblich – in einem offenen Bad produziert. Vielmehr werden Prozess- und Spülflüssigkeiten in einem geschlossenen System per Unterdruck direkt in die Beschichtungszelle gefördert. Das Ergebnis sind kürzere Prozesszeiten, eine sehr gute Reproduzierbarkeit und wenig Emission. Mit der partiellen Beschichtung lassen sich beispielsweise Bauteile aus Aluminium besser vor Verschleiß und Korrosion schützen – eine vollwertige Alternative für den Einsatz von Edelstahl.

Plasmatechnik

Neben der traditionellen Galvanotechnik ist beim Erzeugen dünner Schichten die industrielle Plasma-Oberflächentechnik von zentraler Bedeutung. Zum Korrosions- und Verschleißschutz bei Maschinenbauteilen oder Fahrwerkteilen werden unterschiedliche Verfahren erfolgreich eingesetzt und so jedes Jahr aufs Neue Schäden in Milliardenhöhe vermieden. Die Plasma-Oberflächentechnik hat sich auch bei der Herstellung von Datenträgern und Anzeigesystemen für die Kommunikationstechnik als besonders erfolgreich erwiesen.

Nanotechnologie

Zukünftig gilt für die Oberflächentechnik wie für viele andere Branchen: Die Entwicklungen in der Nanotechnologie sind von wachsender Bedeutung. Bei modernen Beschichtungen sind Nanoprodukte bereits heute kaum noch wegzudenken. Sie sind besonders kratzfest, schmutz- sowie staubabweisend und zeigen erstaunliche Perspektiven in der Oberflächenkonditionierung. Daher spielt bei der SurfaceTechnology mit Powder Coating Europe der Schauplatz Nano eine wichtige Rolle. re

Superharte amorphe Kohlenstoffschichten (ta-C) stellen die neue Generation reibungsarmer und verschleißfester Schutzschichten für Komponenten und Werkzeuge dar. Ihr breiterer Einsatz wird jedoch bisher dadurch behindert, dass keine zur industriellen Beschichtung geeignete Technik verfügbar ist. Die im Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS), Dresden, entwickelte und an mehreren industriellen PVD-Anlagen erprobte Abscheidetechnologie des lasergesteuerten Vakuumbogens (Laser-Arco) besitzt dieses Potenzial. Realisiert wurde sie in Form eines separaten Moduls, das eine zylindrische Kohlenstoffkathode enthält.

Das Modul zur ta-C-Abscheidung kann an handelsüblichen Beschichtungsanlagen anstelle der konventionellen rechteckigen Arc- oder Sputterquellen angesetzt werden. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass die Beschichtungsverfahren der Basisanlage uneingeschränkt genutzt und in beliebiger Weise mit der Laser-Arc-Technik verknüpft werden können. Damit lassen sich neuartige Schichtsysteme auf Basis superharter ta-C-Schichten abscheiden, wobei die Produktivität der der klassischen Hartstoffabscheidung entsprechen soll. In Halle 6, Stand D10, werden ein Laser-Arc-Modul und diverse beschichtete Bauteile gezeigt.