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Schwermetalle und Lösemittel vor dem Aus

Oberflächentechnik: EU-Verordnungen prägen Neuentwicklungen
Schwermetalle und Lösemittel vor dem Aus

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Zentrales Thema der Messe Surface Technology waren die Auswirkungen der EU-Verordnungen zum Gesundheits- und Umweltschutz auf die Oberflächentechnik. Mit entsprechend ausgelegten Produkten und Verfahren bieten die Hersteller Lösungen an.

Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Bernhard Reichenbach

Die Kombi-Messe Surface Technology mit Powder Coating Europe machte deutlich, wie stark die EU-Richtlinien zum verstärkten Schutz von Gesundheit und Umwelt die Entwicklungen in der Oberflächentechnik beeinflussen. Im Rahmen der europäischen Gesetzgebung wird je nach Anwendungsfall der Einsatz toxischer Schwermetalle wie Blei oder Chrom(VI) in der Galvano- und Lackiertechnik sowie von Lösemitteln beim Lackieren beschränkt oder zum Ablauf bestimmter Fristen vollständig verboten. Ein Großteil der in Hannover vorgestellten Neuheiten und Weiterentwicklungen ist auf diese Verordnungen zurückzuführen, die sich gegen den Einsatz von Schadstoffen in Produkten wie Automobilen oder Elektro- und Elektronikgeräten wenden.
Galvanotechnik
Gemäß der EU-Altauto-Verordnung, die am 1. Juli 2007 in Kraft treten soll, dürfen Werkstoffe und Bauteile kein Blei, Cadmium, Quecksilber und Chrom(VI) enthalten. Die Verordnung ist die treibende Kraft für die schnelle und effiziente Umstellung von Chrom(VI)-haltigen auf Chrom(III)-haltige Chromatierungen oder völlig chromfreie Passivierungen zur wirkungsvollen Steigerung des kathodischen Korrosionsschutzes.
Die Elektro- und Elektronik-Altgeräte betreffenden Richtlinien WEEE (Waste from Electrical and Electronical Equipment) und RoHS (Reduction of Hazardous Substances), die bis zum 1. Juli 2006 zu erfüllen sind, verbieten den Einsatz gesundheits- und umweltgefährdender Metalle wie Blei in der Elektro- und Elektonikindustrie. Sie zielen darauf ab, diese Stoffe direkt bei der Herstellung der Bauteil-Oberflächen zu eliminieren, und fördern so den Einsatz bleifreier Beschichtungen wie Heißverzinnung, Galvanisch-Nickel-Gold, Chemisch-Nickel-Gold, Chemisch-Silber und -Zinn sowie organische Passivierung.
Mit dem unter anderem für elektromechanische und elektronische Komponenten wie Steckverbinder und Leadframes konzipierten Verfahren Stanno-Pure HSM zur Abscheidung reiner Zinn-Schichten erfüllt die Atotech GmbH, Feucht, die Forderungen der genannten Richtlinien und bietet eine Alternative zu den bisher üblichen bleihaltigen Beschichtungen. Laut Anbieter erzeugt das Verfahren bleifreie, gleichmäßig matte und helle Überzüge mit sehr guter Lötfähigkeit. Die duktilen und spannungsarmen Schichten sind weitgehend frei von organischen Bestandteilen, und die Bildung von Whiskern wird unterdrückt.
Zu einer neuen Generation von Legierungsverfahren auf Chrom(III)-Basis gehört Trichrome Plus von Atotech. „Im Vergleich zu herkömmlichen Chrom(III)-basierten Verfahren sind die damit abgeschiedenen Überzüge jedoch deutlich heller und somit farblich nahe an Chrom(VI)-Schichten“, erläutert Bernd Mönch, Produktmanager für dekorative Anwendungen. „Trichrome Plus eignet sich sowohl für die Abscheidung dekorativer als auch schleierfreier, mikrorissiger Überzüge mit guter Deckfähigkeit.“ Die Schichten, die unter anderem im Innenraum-Bereich von Automobilen eingesetzt werden, sollen sich durch gute Verschleißfestigkeit und hohen Korrosionsschutz auszeichnen.
Bei den zum Korrosions- und Verschleißschutz eingesetzten Chemisch-Nickel-Verfahren sind die Schichtdicken-Verteilungen deutlich gleichmäßiger als bei galvanischen Oberflächen – dies ist besonders vorteilhaft bei komplexen Werkstücken. Entsprechend der Forderung der EU-Altauto-Verordnung müssen jedoch künftig die im Chemisch-Nickel-Bad bislang eingesetzten blei- und cadmiumhaltigen Schwermetallverbindungen durch umweltfreundlichere Additive ersetzt werden. Dies führt zu einer Reihe neuer Systeme wie dem Chemisch-Nickel-Verfahren Horizen der Coventya GmbH & Co. KG, Gütersloh, das mit verschiedenen Phosphorgehalten angewandt werden kann. Die abgeschiedenen Schichten sind halbglänzend oder glänzend und porenfrei. „Verglichen mit herkömmlichen Systemen, besitzen sie eine ebenso hohe Korrosionsbeständigkeit, aber eine gesteigerte Verschleißfestigkeit, und Abscheiderate sowie einen höheren Glanzgrad“, betont Rainer Venz, Key Industry Manager Automotive International. „Da Horizen Blei- und Cadmium-frei ist, wird die Nickelrückgewinnung aus verbrauchten Badlösungen wesentlich vereinfacht.“ Horizen eignet sich für Grundmaterialien wie Stahl, Edelstahl, Kupfer, Messing, Bronze oder Aluminium.
Lackiertechnik
Die Lackiertechnik steht im Fokus der bis 31. Oktober 2007 umzusetzenden VOC-Richtlinie mit ihren an Betreiber von Lackieranlagen gerichteten Forderungen zur Reduktion von Lösemittel-Emissionen. Gefordert ist die Umstellung auf lösemittelarme oder -freie Beschichtungsverfahren und entsprechende Anpassung der Anlagentechnik. Der Trend in diesem Bereich geht daher zu Wasser- und Pulverlacken mit optimierten Schutz- und Oberflächenqualitäten. Moderne Techniken wie UV-Strahlungshärtung helfen zusätzlich, Lösemittel-Emissionen wirtschaftlich zu reduzieren.
Ihr neues, umweltfreundliches Wasserlacksystem 1-K speziell für die Automobilindustrie und Stahlobjekte präsentierte die Zuelch Industrial Coatings GmbH, Osterrode. Das System soll einen sehr guten Korrosionsschutz sowie eine hohe Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit bieten. Der wasserverdünnbare Beschichtungsstoff mit einem Lösemittelanteil von unter 3 % trocknet laut Anbieter schnell. Er kann einschichtig oder als hochwertige Korrosionsschutz-Grundierung eingesetzt werden.
Vor dem Hintergrund, dass sich die politische Führung in Deutschland schwer tut, erfolgversprechende Maßnahmen gegen die zunehmende Verunreinigung und Beschädigung von Gebäuden und öffentlichen Verkehrsmitteln durch das Sprayer-Unwesen zu ergreifen, sehen sich immer mehr Hersteller aus dem Bereich der Oberflächentechnik gefordert, Lösungen gegen Graffiti-Schmierereien anzubieten. Typische Einsatzfelder der Produkte sind Metallflächen im Innen- und Außenbereich, etwa bei Möbeln, Automaten, Fassaden, Lärmschutzwänden und Verkehrsmitteln.
Mit der Pulverbeschichtung des Typs Tiger Drylac Serie 44 Anti-Grafitti will die Tigerwerk GmbH & Co. KG, Wels/Österreich, einen Beitrag zur gezielten Graffiti-Prophylaxe leisten. Es handelt sich dabei um eine Polyurethan-Beschichtung, deren Oberfläche leicht zu reinigen sein soll. „Sie bietet einen sehr guten Verlauf und eine hohe Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit“, hebt Thomas Knoll, Verkaufsleiter Europa, hervor. Das durch die Gütegemeinschaft Anti-Graffiti e.V., Berlin, zertifizierte Produkt ist in fast allen Farbtönen erhältlich und eignet sich für metallische Untergründe wie Aluminium, verzinkten und blanken Stahl.
Ebenfalls zertifiziert durch die Gütegemeinschaft Anti-Graffiti ist das Pulverlacksystem IGP-Duracryl der IGP Pulvertechnik AG, Wil/Schweiz, das dauerhaften Schutz vor Beschriftung und Verunreinigung bieten soll. Das UV- und lösemittelbeständige Beschichtungssystem, das auf Acrylpolymeren basiert, „liefert eine harte, kratzfeste Oberfläche mit einer hohen Licht-, Wärme- und Witterungsbeständigkeit“, sagt Sales Project Manager Albert Hengartner.
Als Pulver erhältlich sind jetzt auch FluorPolymer-Lacke. Damit verfügen Beschichter und Architekten nun über eine ökonomisch und ökologisch attraktive lösemittelfreie Alternative zu dem bisher nur als Nasslackqualität verfügbaren höchst-witterungsbeständigen Beschichtungsmaterial. Ein Pulverlack auf Fluor-Polymer-Basis ist beispielsweise IGP-PFC 91 von IGP Pulvertechnik, der einen 30-Jahre-Bewitterungsschutz bieten soll. „Er verbindet extreme Stabilität gegen UV-Licht mit hervorragender Glanzhaltung, Farbtonstabilität sowie Chemikalien- und Lösemittelbeständigkeit“, nennt Hengartner die Hauptvorteile.
(Weitere Produkt-Neuheiten von der Messe Surface Technology finden Sie in unserem Service-Teil auf Seite 48.)
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