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Verfahrenstechnik 9/2019

Verfahrenstechnik 9/2019

BETRIEBSTECHNIK I TITEL

BETRIEBSTECHNIK I TITEL Sauberkeit als Qualitätsmerkmal Ex-Sauger in der Automobillack-Produktion Gerade bei stark färbenden Pigmenten ist eine gründliche Reinigung der produktberührenden Teile von Anlagen nach einem Farbwechsel zwingend erforderlich. Ein Industriesauger wird deshalb zur Innenreinigung der Förderanlage eingesetzt. Farbwechsel von Anlagen sind in der Lackierindustrie an der Tagesordnung. In der Autoserienlackproduktion und insbesondere bei der Pigmentverarbeitung stellen sie eine besondere Herausforderung dar, weil die Qualitätsanforderungen hoch und die Pigmente nachhaltig farbstark sind. Das Axalta-Werk in Wuppertal nutzt für die Farbwechsel in der Elektrotauchlack-Produktion einen Ex-Sauger von Ruwac. Elektrotauchlack, Füller, Basislack, Klarlack: Aus diesen Schichten besteht üblicherweise die Lackierung einer Autokarosserie. Während der Füller, der farbgebende Basislack und der Klarlack per Roboter und Zerstäuber aufgebracht werden, erfolgt die kathodische Tauchlackierung in einem Tauchbad. Hier wird bei Gleichspannungen von 200 bis 260 V ein elektrischer Stromfluss von einer äußeren Elektrode (Anode) über den leitfähigen Lack zum Lackiergut (Kathode) erzeugt. Durch den anliegenden Strom entstehen an der Kathode (d. h. der Karosse) Hydroxidionen, die das Bindemittel neutralisieren und somit zur Koagulation bringen. So verbinden sich die Lackpartikel dauerhaft mit dem Untergrund, und auch Hohlräume werden zuverlässig vor Korrosion geschützt. Grundlage der Automobillackierung: Elektrotauchlack Elektrotauchlack und Füller sind die Grundlage für die oberen Lackschichten, die letztlich die „Appearance“, d. h. das Erscheinungsbild des Fahrzeugs, ausmachen. In diesem sehr anspruchsvollen Bereich der Oberflächentechnik gehört Axalta zu den Weltmarktführern und kann auf eine Tradition zurückblicken, die älter ist als das Auto. Bereits 1866 wurden am Standort Wuppertal die ersten Lacke für Pferdekutschen entwickelt, 1920 der erste Lack speziell für Automobile. Heute ist – statistisch gesehen – jedes zweite Auto in Europa mit mindestens einer Lackschicht von Axalta unterwegs. In Wuppertal, in einem der zentralen Produktionsstandorte, befindet sich das europäische Technologiezentrum für Automobilserienlacke, und die rund 2 000 Mitarbeiter produzieren jährlich etwa 90 000 t Flüssiglacke und Beschichtungen überwiegend für die Automobilindustrie. Neben den Serienlacken gehören auch Autoreparaturlacke zum Portfolio. Entscheidender Prozessschritt: Zugabe der Pigmente Im Werk Wuppertal werden u. a. die Aqua- EC-Elektrotauchlacke für diverse Autohersteller produziert. Ein entscheidender Prozessschritt ist dabei die Zugabe der Pigmente, d. h. der farbgebenden Inhaltsstoffe. Autor: Gerald Scheffels M.A., Fachjournalist, Wuppertal 52 VERFAHRENSTECHNIK 9/2019

TITEL I BETRIEBSTECHNIK 01 Axalta setzt den Sauger an der Pigment- Abfüllung für „ganz normale“ Reinigungsarbeiten ein, aber auch zur Innenreinigung der Förderanlage Sie werden von spezialisierten Herstellern in Big-Bags angeliefert und in eine flüssige Dispersionsvorlage eingestreut. Nach Beendigung der Einstreuphase verrührt ein Highspeed-Rührwerk das Pigment mit den Flüssigstoffen. Anschließend fördert eine Transferpumpe die Dispersion in einen Pufferbehälter, wo sie für den nächsten Prozessschritt bereitgehalten wird. Um flexibel zu bleiben, erledigt Axalta diese Aufgabe – das Entleeren der Big-Bags und Vordosieren der Pigmente – manuell. Die entsprechende Station befindet sich auf einer Empore oberhalb der eigentlichen Produktion: So kann man die Schwerkraft für das Ab- und Umfüllen nutzen. Vielseitiger Ex-Sauger für die Big-Bag-Entleerung Auf der Empore ist ein Ruwac-Sauger vom Typ DS 1220 M installiert. Er wird für „ganz normale“ Reinigungsarbeiten eingesetzt, aber auch zur Innenreinigung der Förderanlage. Sie muss – das ist Routinearbeit bei den stark färbenden Materialien – nach jedem Produktwechsel sehr gründlich von Rückständen befreit werden. Es ist fast unnötig zu erwähnen, dass der Sauger den Anforderungen des Explosionsschutzes – in diesem Falle Zone 22 – entspricht. Tony Masannek, stellvertretender Fertigungsleiter Elektrotauchlacke: „Unsere Fahrzeugserienlacke sind zwar überwiegend wasserbasiert und damit nicht entzündlich. Aber die pulverförmigen, zum Teil organischen Pigmente können in einem Gemisch eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, wenn sie in einer bestimmten Konzentration mit Luftsauerstoff vorliegen und eine Zündquelle vorhanden ist.“ Ex-gerechte Konstruktion, Bedienkomfort und Zuverlässigkeit Der Sauger ist mit verschiedenen Saugorganen und Düsen ausgestattet und damit auch auf die Innenreinigung von Komponenten sowie auf den Einsatz bei Instandhaltungsarbeiten bestens vorbereitet. Zu den entscheidenden Kriterien bei der Anschaffung gehörten, so Tony Masannek, die von Grund auf ex-gerechte Konstruktion sowie eine komfortable Bedienung. Dazu gehört ein Differenzdruckmanometer, das einen anstehenden Filterwechsel anzeigt – was aufgrund der großen Filterfläche von 1,2 m 2 und der hohen Schmutzaufnahmekapazität nur selten vorkommt. Außerdem ist die Zuverlässigkeit entscheidend. Tony Masannek: „Unsere Produktion ist streng durchgetaktet und auf die Zuführung der Pigmente angewiesen. Eine Reinigung der Förderanlage nach jedem Produktwechsel gehört zu unseren Qualitätsstandards. Deshalb können wir an dieser Station nicht auf einen Sauger verzichten.“ Aus diesem Grund zählt hier die Robustheit, für die Ruwac-Sauger bekannt sind, und auch ein leistungsfähiger Service ist gerade in Ex-Bereichen ein echtes Plus, denn hier darf nur entsprechend geschultes Personal tätig werden. Dies wird bei Ruwac durch ein Netzwerk von eigenen lokalen Servicestützpunkten gewährleistet. Für den Fall, dass der Sauger tatsächlich einmal ausfallen sollte und der Service nicht sofort reagieren kann, hat Axalta aber vorgesorgt: Ein baugleiches Gerät befindet sich in „Stand-by“-Position. Produktionsprozess nach der Pigmentzugabe Nach der Pigmentzugabe und der anschließenden Dispergierung, bei dem jeder einzelne Pigmentpartikel mit Bindemittel umhüllt wird, erfolgt als nächster Prozessschritt die Hauptdispergierung in Perlmühlen. Dabei wird das pastöse Substrat auf die gewünschte Korngröße gebracht. Das dabei entstehende Zwischenprodukt wird verdünnt und mit Additiven vermischt, die nicht dispergiert werden sollen. Abschließend folgen die Endkontrolle und – nach der Freigabe – das Filtrieren und die Abfüllung in IBCs oder Tankwagen. Der letzte Arbeits- oder besser Verarbeitungsschritt des Elektrotauchlacks findet dann in der Lackiererei des Autoherstellers 02 Die DS-1220-Baureihe wurde von Grund auf für die Anforderungen des (Staub-) Explosionsschutzes entwickelt statt. Mit der Beschichtung im Tauchbad wird die Grundlage für eine korrosionsfreie Karosserie und ein dauerhaft perfektes Finish des Fahrzeugs in der vom Kunden gewünschten Farbe geschaffen. Dazu leisten letztlich auch die Ruwac-Sauger einen kleinen Beitrag – nicht nur bei der Eindosierung der Pigmente, sondern auch in anderen Produktionsbereichen des Wuppertaler Axalta-Werks. Dort sind weitere Ex-Sauger im Einsatz. Fotos: Axalta Coating Systems Germany GmbH & Co. KG, Ruwac Industriesauger GmbH www.ruwac.de VERFAHRENSTECHNIK 9/2019 53