Wirtschaftlicher Korrosionsschutz – Zweimal pulvern, einmal einbrennen Aktuelle Erkenntnisse und Ergebnisse aus einem Gemeinschafts-Forschungsprojekt Teilprojekt 1 Technologieentwicklung für die Serienfertigung Briloner Leuchten GmbH Niederlassung  Elterlein Am Gansberg 2 09481 Elterlein Teilprojekt 2 Entwicklung einer Pulverkombination für verbesserten Korrosionsschutz an Schnittkanten Ganzlin Beschichtungspulver GmbH Grüner Weg 1 19395 Ganzlin Teilprojekt 3 Prüfmethoden und Applikationsbedingungen für neue Pulverbeschichtungen Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Gostritzer Straße 65 01217 Dresden Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Dr. Jörg Gehrke Gostritzer Straße 65 01217 Dresden EPS – Der Pulvertreff 2014 06./07. März 2014 in München

Projektanspruch Vorüberlegungen Untersuchte Pulverbeschichtungen Applikationsversuche / Optimale Verfahrenskombination Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden Zusammenfassung & Ausblick Gliederung

Versuchsprobe nach 3 Tagen Salzsprühnebelbelastung gemäß DIN EN ISO 9227 1. Projektanspruch

2-schichtige Pulverbeschichtungen Oberflächenvorbehandlung (z.B. Eisenphosphatierung) Pulverapplikation (Grundpulver) Einbrennen (Vorgelieren) (Deckpulver) Bauteil mit zweischichtiger Pulverbeschichtung Herkömmliche Technologie Oberflächenvorbehandlung (z.B. Eisenphosphatierung) Pulverapplikation (Grundpulver + Deckpulver) Einbrennen Bauteil mit zweischichtiger Pulverbeschichtung Neue Technologie 1. Projektanspruch

2-schichtige Pulverbeschichtungen 1. Projektanspruch

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

Partikelgröße 2. Vorüberlegungen

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

Bisher untersuchte Pulverbeschichtungen bzw. Kombinationen Epoxidharz-Grundpulver (Struktur) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) Epoxidharz-Grundpulver (ohne Strukturadditive) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) Polyesterharz-Grundpulver (Feinstruktur) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) Epoxidharz-Polyester-Mischpulver (Feinstruktur) Polyesterharz-Deckpulver (glänzend) Modifikationen aus 1-4 mit angepassten Aushärtungsbedingungen und strukturellen Eigenschaften (Additive, Bindemittel) Sollschichtdicken Grundpulver: 50-70µm Deckpulver: 120-150µm 3. Untersuchte Pulverbeschichtungen

Bestimmung von Schmelzviskositäten Herstellen eines Presslings Probe wird bei einer Starttemperatur (oberhalb Schmelzpunkt und unterhalb Reaktionstemperatur) ins Rheometer eingelegt und aufgeschmolzen (Ares-Messsystem: 95°C/ 3 min Aufschmelzen) 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 80 100 120 140 160 180 200 10 1 2 3 4 Grundpulver Grau (1) Deckpulver Rot (2) Eta* [Pas] Temperatur [°C] Vergleich Grund- und Deckpulver Quelle: Leibniz-Institut für Polymerforschung e. V. Dr. M. Gedan-Smolka, M. Tuschla 3. Untersuchte Pulverbeschichtungen

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

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

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

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

Ergebnisse von Farb- und Glanzmessungen Probe Charakterisierung Glanzmessung Farbmessung 20° 60° L a b E1 Referenz (einschichtig) 59,8 89,6 40,5 41,3 23,4 E10 Pulver-auf-Pulver- Probe 45,9 85,2 41,0 43,5 24,0 5. Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, die mit dem „Pulver-auf-Pulver“-Verfahren hergestellt wurden

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

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. Danksagung