Bauteilreinigung

CO2-Schneestrahltechnologie verbessert die Haftfestigkeit von Lack

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Die Reinigung von Kunststoffbauteilen vor der Lackierung erfolgt immer häufiger durch die CO2-Schneestrahltechnologie. Dies verbessert die Haftfestigkeit des Lacks.

Doris Schulz,
Journalistin in Korntal

Wie bei metallischen Komponenten erfolgt auch die Reinigung von Kunststoffkomponenten vor der Lackierung seit langer Zeit mit Powerwash-Anlagen. Die Bauteile durchlaufen dabei zunächst einen Reinigungsschritt mit einem meist alkalischen Medium, daran schließen sich mehrere Spülzonen, ein Haftwassertrockner sowie eine Kühlzone an. Die Reinigung beansprucht daher nicht nur viel Produktionsfläche, sondern auch Ressourcen. Zudem verhalten sich Teile aus Kunststoff dabei anders als ihre Pendants aus Metall. Durch die beim Reinigungsschritt eingebrachte Wärme dehnen sich die Kunststoffe aus, so dass Wasser eingelagert wird. Während der Trocknung werden die Teile erneut erwärmt. Dies könnte ein Grund sein, dass sich später auf der gereinigten Oberfläche teilweise Formulierungsbestandteile des Kunststoffs wie Trennmittel, Additive oder Füllstoffe finden, die aus tieferen Schichten nach oben migriert sind und zu einer Störung der Haftfestigkeit des Lacks führen können.

Im Gegensatz zum nasschemischen Prozess erfolgt die Reinigung mit dem Quattro Clean System von ACP Systems trocken. Reinigungsmedium ist praktisch unbegrenzt haltbares, flüssiges Kohlendioxid (CO2). Es wird als Nebenprodukt bei chemischen Herstellungsprozessen sowie der Energiegewinnung aus Biomasse gewonnen und ist daher umweltneutral. Das nicht brennbare, nicht korrosive und ungiftige CO2 wird durch die verschleißfreie Zweistoff-Ringdüse des Systems geleitet und entspannt beim Austritt zu feinem CO2-Schnee. Dieser wird durch einen ringförmigen Druckluft-Mantelstrahl gebündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Auftreffen des -78,5 °C kalten, nicht abrasiven Schnee-Druckluftstrahl auf die zu reinigende Oberfläche kommt es zu einer Kombination aus thermischem, mechanischem, Sublimations- und Lösemitteleffekt. Durch diese vier Wirkmechanismen entfernt das System partikuläre und filmische Verunreinigungen von der gesamten Oberfläche oder definierten Bereichen zuverlässig und reproduzierbar. Die Reinigung erfolgt materialschonend, so dass auch empfindliche und fein strukturierte Oberflächen behandelt werden können.

Die aerodynamische Kraft der Druckluft strömt abgelöste Verunreinigungen weg, die dann durch eine integrierte Absaugung entfernt werden, was eine Rückkontamination ausschließt. Da das CO2 unter Atmosphärendruck sublimiert, sind die Werkstücke nach der Reinigung trocken und können sofort ionisiert, aktiviert und lackiert werden. Ein weiterer Vorteil der trockenen Reinigung ist die daraus resultierende höhere Gestaltungsfreiheit bei Bauteilen, da nicht mehr auf schöpfende Geometrien zu achten ist.

Der Quattro-Clean-Prozess lässt sich platzsparend in eine Kabine integrieren. Durch den modularen Aufbau kann es an jede Anwendung angepasst werden kann. Für den Einsatz in Lackieranlagen kommen je nach Anforderung ein oder mehrere Düsenarrays zum Einsatz. Die Automatisierung des Reinigungsprozesses kann mittels Roboter, Linear- oder Portalsystem erfolgen. Alle Prozessparameter wie Medienverbräuche von Druckluft und CO2, Strahlzeit, -winkel und Bewegungsablauf – inklusive 3D-Bewegungen – lassen sich auf das jeweilige Lackiergut abstimmen und als Reinigungsprogramme in der Steuerung hinterlegen.

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