Bei Kunststoffe punkten durch ein geringes Eigengewicht bei einer extrem hohen Formstabilität. Das macht sie zum Allroundtalent für unzählige Anwendungen und Branchen. So auch das Sheet Molding Compound (SMC) und das Bulk Moulding Compound (BMC): Hier werden plattenförmige, teigartige Massen aus duroplastischen Reaktionsharzen und Glasfasern in ihre späteren Formen gepresst. Eine Pulverbeschichtung lässt sich direkt in den Pressvorgang integrieren. Dafür wird der Pulverlack in die Pressform gesprüht und härtet in wenigen Sekunden, das SMC/BMC kann sofort eingelegt und verpresst werden. Beim Heißpressen geht der Pulverlack dann eine chemische Verbindung mit dem Werkstoff ein, die kratzfest und sehr beständig gegen Chemikalien, Graffiti und UV-Strahlung ist.

Weltweit standen für dieses Verfahren bislang lediglich die Standard-RAL-Farben zur Verfügung. Den Forschern von FreiLacke ist es jetzt gelungen, das Spektrum um drei Metallic-Töne – Standard, Perlglanz und Silber – zu erweitern; weitere Töne sollen bald folgen. „Die Herausforderung bei Metallic-Tönen besteht, dass die Applikation auf einer heißen Formoberfläche einen ungleichmäßigen Effekt birgt, der durch die Ausrichtung der Metallic-Teilchen nach der Beschichtung zustande kommt“, erklärt Daniel Hauser, Lacklaborant bei FreiLacke. „Die Effektausbildung unterscheidet sich bei PIMC massiv von herkömmlichen Lacken. Durch den Einsatz neuer Formulierungen und innovativer Rohstoffe konnten wir diese Herausforderung jetzt gut meistern.“ 

Anfrage für Fassadenelemente

Anlass der Entwicklung im Hause Frei war eine konkrete Kundenanfrage: Ein Hersteller von Fassadenelementen, der seit vielen Jahren mit den Schwarzwälder Lackprofis zusammenarbeit, wollte PIMC-Elemente direkt in Metallic-Optik beschichten. So machten sich die Lackexperten ans Werk und schafften es, in nur drei Monaten eine praxistaugliche Lösung zu entwickeln.

FreiLacke verfügt in seinem Labor in Döggingen / Schwarzwald über eine hochmoderne Laborpresse mit Kühleinheit, die alle Voraussetzungen erfüllt, um Muster zur Ansicht oder für Prüfungen zu erstellen. „Damit haben wir für Versuche auf dem Originalsubstrat und mit unterschiedlichen Zeit-, Temperatur- und Druckeinstellungen durchgeführt“, erklärt Hauser. Zudem wurden im Labor immer wieder Oberflächen- und Ursachenanalysen vollzogen, bis exakt die richtigen Parameter gefunden waren.

Arbeitsschritte einsparen, Logistik reduzieren

Die im PIMC–Verfahren generierten Oberflächen weisen exzellente chemische und mechanische Beständigkeiten auf und sind für den dauerhaften Einsatz im Freien bestens geeignet. Das Material ist frei von Lösemitteln, Gefahrenstoffen oder krebserregenden Rohstoffen. PIMC ist brandhemmend nach EN45545, HL3, R1 und kann dank seiner guten Eigenschaften für viele Anwendungen genutzt werden – beispielsweise für Küchenspülen, Duschtassen, Fassaden, Leuchten, Sportgeräte oder auch im Fahrzeugbau zum Einsatz.

Der große Vorteil des Verfahrens: Durch das Verpressen und Beschichten in einem Arbeitsgang entfällt das aufwändige nachträgliche Lackieren inklusive des dazugehörigen Teilehandlings und der aufwändigen Logistik, wenn die Bauteile zur internen Lackieranlage transportiert oder extern beschichtet werden. Mit dem PIMC-Verfahren bleiben sie bis zu ihrer Fertigstellung im Hause und können dann direkt zum Kunden geschickt werden. Weiterer Vorteil: Betreiber erweitern ihre Wertschöpfung und senken die Kosten für ihre Kunden bei höherer Qualität.

Mit der neuen Produktreihe PP5011A tritt FreiLacke diesem Umstand erfolgreich entgegen: Selbst bei Schichtstärken weit über dem Bereich, der im Technischen Datenblatt angegeben ist, bleibt die Struktur gleichmäßig flach; die Strukturausbildung im Bereich zwischen 80 und 160 μm ist somit sehr homogen. Damit ist es den Lackspezialisten bei Frei gelungen, den Verarbeitern an automatischen Beschichtungsanlagen sowie Handbeschichtern deutlich mehr Flexibilität und Spielraum beim Beschichten ihrer Bauteile mit feinstrukturierten Pulverlacken zu geben.

Praxistest erfolgreich absolviert

Die neue Produktreihe für dekorative matte Oberflächen ist sowohl für den industriellen Außen- als auch für den Inneneinsatz geeignet. Sie punktet durch ihre flache Feinstruktur, eine gute Haptik sowie eine gleichmäßige Strukturausbildung auch bei variierenden Schichtstärken. Zudem weist das Produkt eine gute Licht- und Wetterbeständigkeit auf. Es wurde innerhalb von nur vier Wochen auf Kundenwunsch entwickelt und ist bereits bei einem Hersteller von Werkstatteinrichtungen erfolgreich im Einsatz. „Der PP5011 A ist für vielfältige Oberflächen geeignet, darunter auch für Leuchten und Radiatoren“, betont Lackexperte Andreas Hepting.

Der Pulverlack basiert auf kennzeichnungsfreien, gesättigten Polyesterharzen, seine Vernetzung erfolgt mit einem Härter auf Basis von Hydroxyalkylamiden. Die Strukturausbildung wird mittels eines PTFE-haltigen Additivs und einer speziellen, den Anforderungen entsprechenden Additiv-Kombination erstellt.

Sehr gute Abrieb- und Klebeeigenschaften

Ebenfalls neu im Sortiment der Lackprofis aus dem Schwarzwald ist das Mischpulver für den Inneneinsatz „PB5061“. Neben seiner dekorativen matten Oberfläche, seiner flachen Feinstruktur und guten Haptik weist er sehr gute Abriebeigenschaften auf. Bei dem Hybrid-Pulverlack PB5061auf Basis von Epoxid- und gesättigtem Polyesterharz erfolgt die Strukturausbildung mittels eines PTFE-haltigen Additives sehr gleichmäßig im Bereich zwischen 70 bis 100 µm. Sein Glanzgrad und seine Abriebfestigkeit lassen sich über spezielle Härter und Additive erzeugen.

Zudem besitzt der Pulverstrukturlack hervorragende Klebeeigenschaften, die unter anderem im Bereich von Funktionsmöbeln gefordert sind, wo entsprechende Anbauelemente verklebt werden. „Dort, wo starke mechanische Einflüsse auf die Bauteile wirken, etwa in den Segmenten Ladenbau, Funktionsmöbel und Küchenbereich, überzeugt dieses matte Lacksystem durch seine extrem guten Abriebwerte“, erklärt Hepting. Weitere Einsatzgebiete des neuen Systems sind beispielsweise Werkstatteinrichtungen, Lagertechnik oder Konsumgüter.

Plug & Play in Hamburg

Das Unternehmen lässt die Komponenten der Streckblasmaschinen extern von verschiedenen Dienstleistern fertigen, die sie an ihren jeweiligen Standorten auch lackieren und vormontieren. In Hamburg werden dann die Einzelteile zu kompletten Maschinen zusammengefügt. „Eine Ausweitung der Beschaffungsstruktur auf  ganz Europa sowie die Intensivierung einer Mehrlieferantenstrategie bedeutet für uns aber auch gleichzeitig eine Anpassung der Lackierung“, sagt Hans-Jörg Heidsiek, zuständig bei Corpoplast für den Einkauf der Baugruppen. „Dabei muss eine durchgehend einheitliche Optik gewährleistet bleiben.“ Denn obwohl die jeweiligen Fertiger alle mit „Verkehrsweiß“ (RAL 9016) beschichten, kam es immer wieder zu deutlichen Differenzen hinsichtlich Farbton, Glanz und Oberflächenstruktur. Grund dafür waren vor allem die unterschiedlichen Lacksysteme von unterschiedlichen Herstellern, die die Fertigungsbetriebe für die Farbgebung der Oberflächen nutzten. Den Lieferanten ist es wichtig, selbst die Art der Beschichtung – ob Nass- oder Pulverlacke – zu treffen.

Einheitliche Oberflächen für die Maschinen schaffen

Um die Qualität der Oberflächen zu vereinheitlichen, recherchierte Corpoplast im Markt, wobei auch der Kontakt zu FreiLacke entstand. Die Schwarzwälder Lackspezialisten fokussieren mit ihrem Systemlack-Konzept aus UV-, Pulver- und Nasslacken auf einheitliche Oberflächen trotz unterschiedlicher Systeme, Applikationsverfahren und Standorte. Kunden mit mehreren Produktionsstätten, zum Teil sogar auf unterschiedlichen Kontinenten, wenden diese bereits mit Erfolg an. So auch ein namhafter Maschinenbaubetrieb in Stuttgart, der ebenfalls mit vorgefertigten Komponenten arbeitet und damit ähnliche Produktionsstrukturen wie Corpoplast in Hamburg aufweist.

Erfolgreiche Probeläufe

Corpoplast nahm im Mai 2019 erstmalig Kontakt mit Tobias Cordes vom norddeutschen FreiLacke-Vertrieb auf. „Nach positiven Testergebnissen wurden die ersten Baugruppen in einem Feldversuch mit Corpoplast bei zwei Zulieferern – einem Anwender von Flüssiglack und einem Anwender von Pulverlack – beschichtet“, berichtet Cordes. „Sie wurden durch Corpoplast als durchweg positiv bewertet“.

Eine Vorstellung bei der KHS GmbH in Dortmund überzeugte auch den Mutterkonzern – unter anderem durch die mit Pulver- und Flüssiglack beschichteten Musterplatten, mit denen die Lackspezialisten die Verantwortlichen sowohl optisch und haptisch für sich gewinnen konnten. „Wir haben dann erste Prüfplatten mit dem Flüssiglack GS9180 und GS9141 sowie dem Pulverlack PL9033 für die chemischen Prüfungen erstellt“, so Cordes.

Im März 2020 erhielt Frei Lacke schließlich den Zuschlag als Lacklieferant bei Corpoplast. Die Lackspezialisten betreuten die Umstellungen bei mehreren externen Fertigungsbetrieben, die insgesamt rund ein halbes Jahr in Anspruch nahmen, und berieten sie umfassend, bis das neue System „sattelfest“ appliziert werden konnte.

Sukzessive sollen nun auch die Lieferanten der vier weiteren Standorte der KHS-Gruppe auf die Systemlacke von FreiLacke umstellen. „Die Systemlacke mit ihrer hohen Qualität und Homogenität haben bei KHS voll und ganz überzeugt“, berichtet Cordes. „Aktuell läuft die Umstellung am Standort Dortmund.“