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1 EPS – Der Pulvertreff 2014 06./07. März 2014 in München Wirtschaftlicher Korrosionsschutz – Zweimal pulvern, einmal einbrennen Aktuelle Erkenntnisse.

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1 1 EPS – Der Pulvertreff /07. März 2014 in München Wirtschaftlicher Korrosionsschutz – Zweimal pulvern, einmal einbrennen Aktuelle Erkenntnisse und Ergebnisse aus einem Gemeinschafts-Forschungsprojekt Teilprojekt 1Technologieentwicklung für die Serienfertigung Briloner Leuchten GmbH Niederlassung Elterlein Am Gansberg Elterlein Teilprojekt 2Entwicklung einer Pulverkombination für verbesserten Korrosionsschutz an Schnittkanten Ganzlin Beschichtungspulver GmbH Grüner Weg Ganzlin Teilprojekt 3Prüfmethoden und Applikationsbedingungen für neue Pulverbeschichtungen Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Gostritzer Straße Dresden Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Dr. Jörg Gehrke Gostritzer Straße Dresden

2 2 Gliederung 1.Projektanspruch 2.Vorüberlegungen 3.Untersuchte Pulverbeschichtungen 4.Applikationsversuche / Optimale Verfahrenskombination 5.Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden 6.Zusammenfassung & Ausblick

3 3 Versuchsprobe nach 3 Tagen Salzsprühnebelbelastung gemäß DIN EN ISO Projektanspruch

4 4 Oberflächenvorbehandlung (z.B. Eisenphosphatierung) Pulverapplikation (Grundpulver) Einbrennen (Vorgelieren) Pulverapplikation (Deckpulver) Einbrennen Bauteil mit zweischichtiger Pulverbeschichtung Herkömmliche Technologie Oberflächenvorbehandlung (z.B. Eisenphosphatierung) Pulverapplikation (Grundpulver + Deckpulver) Einbrennen Bauteil mit zweischichtiger Pulverbeschichtung Neue Technologie 2-schichtige Pulverbeschichtungen

5 5 1. Projektanspruch 2-schichtige Pulverbeschichtungen

6 6 2. Vorüberlegungen 1.Beeinflussung der Partikelgröße (eingeschränkt möglich) 2.Beeinflussung des Schmelz- verhaltens (möglich) 3.Beeinflussung der Applikation (Tribo, Elektrostatik) 4.Beeinflussung der Aushärtung (Aushärtung im Ofen, induktiv) Filmbildung

7 7 2. Vorüberlegungen Partikelgröße

8 8 3. Untersuchte Pulverbeschichtungen Geringe Kantenabdeckung einer zweischichtigen Pulverbeschichtung auf einem verzinkten Stahlblech (Epoxidharz-Grundpulver + Polyesterharz-Deckpulver) Gute Kantenabdeckung einer Pulverbeschichtung auf Basis von Polyester (Feinstruktur) Kantenabdeckung unterschiedlicher Pulverbeschichtungen

9 9 Bisher untersuchte Pulverbeschichtungen bzw. Kombinationen Sollschichtdicken Grundpulver: 50-70µm Deckpulver: µm 3. Untersuchte Pulverbeschichtungen 1.Epoxidharz-Grundpulver (Struktur) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) 2.Epoxidharz-Grundpulver (ohne Strukturadditive) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) 3.Polyesterharz-Grundpulver (Feinstruktur) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) 4.Epoxidharz-Polyester-Mischpulver (Feinstruktur) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) Modifikationen aus 1-4 mit angepassten Aushärtungsbedingungen und strukturellen Eigenschaften (Additive, Bindemittel)

10 10 3. Untersuchte Pulverbeschichtungen Bestimmung von Schmelzviskositäten Quelle: Leibniz-Institut für Polymerforschung e. V. Dr. M. Gedan-Smolka, M. Tuschla 1.Herstellen eines Presslings 2.Probe wird bei einer Starttemperatur (oberhalb Schmelzpunkt und unterhalb Reaktionstemperatur) ins Rheometer eingelegt und aufgeschmolzen (Ares-Messsystem: 95°C/ 3 min Aufschmelzen) 3.Erhöhung der Temperatur bis auf Reaktionstemperatur und Verfolgung der Reaktion, gemessen wird in der Oszillation Frequenz ca. 10 Hz, Def.-Amplitude 20%, dynamische Messung ab 90°C, 5K/min

11 11 5. Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden Sehr gute Kantenabdeckung an Schnittkanten

12 12 Ergebnisse des Stempelabreißversuches 5. Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden

13 13 Korrosion und Delamination am Ritz nach Belastung 5. Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden

14 14 5. Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden Nach 432h neutraler Salzsprühnebelbelastung

15 15 ProbeCharakterisierung GlanzmessungFarbmessung 20°60°Lab E1Referenz (einschichtig) 59,889,640,541,323,4 E10Pulver-auf-Pulver- Probe 45,985,241,043,524,0 5. Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden Ergebnisse von Farb- und Glanzmessungen

16 16 6. Zusammenfassung & Ausblick 1.Die Applikationsmethode Pulver auf Pulver mit nachfolgend einem Einbrenn- vorgang ist möglich. Es ist ein System entwickelt worden! 2.Es eignen sich nicht alle Pulverbeschichtungen für diese Verfahrensvariante. 3.Eine Pulverdurchmischung kann durch Kombination der Applikationsverfahren Korona für das Grundpulver und Tribo für das Deckpulver minimal gehalten werden. 4.Es ist weiterer Optimierungsbedarf erforderlich, um den Glanzgrad der „Pulver- auf-Pulver“-Proben zu verbessern. 5.Das Korrosionsschutzvermögen von Pulverbeschichtungen, die mit der „Pulver-auf-Pulver“-Technologie hergestellt wurden, ist in Ordnung. 6.Schwierigkeiten bereiten komplizierte Geometrien, insbesondere enge U- Profile.

17 17 Danksagung Die Arbeiten zum Thema „Entwicklung eines zweischichtigen Pulverbeschichtungs- systems für einmaliges Einbrennen nach der Applikation Pulver auf Pulver“ werden aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Pro- gramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördert. Für diese Förderung und Unterstützung sei, im Namen aller Projektbeteiligten, gedankt.


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