Lackchemische Anwendungstechnik

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Die Erforschung innovativer Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten von Lackrohstoffen, die Erarbeitung von Korrosionsschutzkonzepten, die Ermittlung und Optimierung von Lackeigenschaften, die Bearbeitung von Schadensfällen und der Einsatz modernster Prüftechnik sind Kernkompetenzen der Lackchemischen Anwendungstechnik. In den einzelnen Themengebieten werden Industrie- und Förderprojekte zu den Themen Nachhaltigkeit (Einsatz biobasierter Rohstoffe, Ersatzrohstoffe etc.), Material- und Ressourceneffizienz (optimierte Prozessparameter, Korrosionsschutzkonzepte im Leichtbau etc.), Digitalisierung (geeignete Materialkennwerte zur digitalen Prozesssteuerung) und auch Photokatalyse (Verbesserung der Raumluft, Reduzierung der Virenkonzentration) bearbeitet.

In allen Industrieprojekten steht das individuelle Angebot für den Kunden, die schnelle Bearbeitung und die Begleitung bis zur Freigabe für den Serienprozess im Vordergrund. Aktuelle Problemstellungen unserer Kunden, neue Materialentwicklungen aus der Rohstoffindustrie, neue Anforderungen an Produkte und Prozesse in der Oberflächentechnik sowie neue Aspekte des Umwelt- und Arbeitsschutzes geben uns wichtige Impulse zu neuen Forschungsprojekten.

Wir setzen unser Wissen über die Lacktechnik und über die Eigenschaften der Werkstoffoberflächen mit der Anwendung der »richtigen Chemie« für die Vorbehandlung und für die Beschichtungsstoffe, der passenden Prozesse für Applikation und Schichtbildung, der Prüfung und Simulation der Performance der Beschichtung bis zur Begleitung der Implementierung bei Kunden zielgerichtet um. Wir analysieren Ursachen bei Fehlern und Schäden entlang der Prozesskette Lack- und Oberflächentechnik, erarbeiten Lösungen zu deren Behebung und erstellen hierzu Gutachten.

Durch die Mitarbeit in unterschiedlichen Gremien können neue gesetzliche Anforderungen der Umwelt- und Arbeitsschutzgesetzgebung zeitnah in den Projekten umgesetzt werden. Die intensive Zusammenarbeit mit Industriepartnern aus der chemischen Industrie, der Lackindustrie, der lackverarbeitenden Branchen und der Anlagen-, Applikations- und Prüftechnik gibt uns den wichtigen Anwendungsbezug für unsere Dienstleistungen und ermöglicht eine schnelle und wirtschaftliche Umsetzung unserer Forschungsergebnisse.

 

© Fraunhofer IPA

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Im Kompetenzfeld »Lackformulierung« erforschen wir neue Rohstoffe oder auch neue Anwendungsfelder von schon bekannten Rohstoffen in der Beschichtungstechnik. Hierzu gehören die Begleitung der Rohstoffentwicklung durch anwendungstechnische Performance – Tests, die Entwicklung von Modellrezepturen und Modell-Beschichtungen sowie die Entwicklung von Richtrezepturen für Kunden der Lack-, Druck- und auch Klebstoffindustrie.

Die Erforschung neuer Anwendungsfelder verbunden mit der Entwicklung der dazugehörigen Rohstoffspezifikationen und die Rückkopplung an die Rohstoffhersteller ist ein weiterer Schwerpunkt. Die Einsatzmöglichkeiten neuer Rohstoffe, wie z.B. biobasierter Rohstoffe, Korrosionsschutzpigmente und Additive (z.B. Filmbildner oder UV-Stabilisatoren) werden in Benchmark-Untersuchungen und Screenings eingehend untersucht. Durch Detailkenntnisse der unterschiedlichsten Additive in der Rheologie, Benetzung und Filmbildung können optimierte Struktur-/Eigenschaftsbeziehungen entsprechend den Kundenanforderungen erzielt werden. Die anwendungsorientierte Forschung ermöglicht die praxis- und zeitnahe Umsetzung der erzielten Ergebnisse in Produktanwendungen.

 

Beratungs- und Entwicklungsleistungen:

  • Konzeptentwicklung neuartiger Rohstoffe für Beschichtungen mit hoher Witterungs- und Chemikalienresistenz
  • Erarbeitung von Struktur-/Eigenschaftsbeziehungen bei Lacken, Lackrohstoffen und vorbehandelten Oberflächen
  • Einsatzmöglichkeiten neuer Rohstoffe
  • Entwicklung anwendungsrelevanter Prüftechnik bei Lacken, Lackrohstoffen und vorbehandelten Oberflächen
  • Erarbeiten von wissenschaftlichen Grundlagen und Lösungsansätzen für anwendungstechnische Fragestellungen
  • KTL-Tauchbecken zur Bearbeitung von Fragestellungen zur KTL-Beschichtung
  • Photokatalyse

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Neben dekorativen und funktionellen Aufgaben ist der Schutz der Oberfläche die wichtigste Anforderung an eine Beschichtung. Der Vielzahl der individuellen Materialien von Metallen, mineralischen Werkstoffen bis zu Kunststoffen und Composites stehen unterschiedliche und sehr hohe Beanspruchungen an Beschichtungen gegenüber. Diese sollen einerseits anforderungs- und materialgerecht und andererseits mit Produktionsprozessen hergestellt werden, die hohe Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit vereinen.

In diesem Kompetenzbereich befassen wir uns mit der Erforschung und Entwicklung von Korrosionsschutzkonzepten durch den Einsatz von werkstoffgerechten Oberflächenvorbehandlungen und einem optimalen Schichtaufbau mit dem Ziel eines minimalen Materialeinsatzes bei gleichzeitig hoher Korrosionsschutzbeständigkeit (Lebensdauer). Schwerpunktmäßig befassen wir uns mit metallischen Substraten.

Wir unterstützen Unternehmen bei der Entwicklung und Prüfung von Beschichtungssystemen für die jeweiligen Anforderungen.

Beratungs- und Entwicklungsleistungen

  • Korrosionsschutz von Stahl, verzinkten Stahl durch Beschichtungen im Stahlbau
  • Untersuchung von Korrosionsschutzpigmenten und Füllstoffen für Korrosionsschutzbeschichtungen
  • Multi-Metall-Substrate und Korrosionsschutz im Automobilbau
  • Oberflächenvorbehandlung und Beschichtungen für den Korrosionsschutz von Aluminiumwerkstoffen
  • Entwicklung von Kurzzeitprüfungen zum Korrosionsschutz durch Beschichtungen
  • Korrosionsschutzprüftechnik u.a. konventionellen Methoden, VDA neu und elektrochemische Prüfmethoden
  • Barriereeigenschaften von Beschichtungen, Wassertransport von Beschichtungen
  • Chemikalienbeständigkeit von Beschichtungen
  • Entwicklung von zeitraffenden Prüfungen

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In diesem Kompetenzbereich stehen die Ermittlung und Weiterentwicklung von Lackeigenschaften im Vordergrund. Zum einen werden durch zeitgeraffte Prüfungen die Alterungsbeständigkeit der Beschichtung in Form von Lebensdaueranalysen ermittelt. Hierbei kann auf ein umfassende Detailkenntnisse und modernster Prüftechnik im Bereich künstliche Bewitterung, Lackverträglichkeiten, Klimawechseltests und Korrosionsprüfungen zurückgegriffen werden. Zum anderen werden funktionale Oberflächeneigenschaften (Smart Surfaces) wie z.B. selbstheilende, easy-to-clean, anti-fouling, photokatalytische und schaltbare Oberflächen entwickelt und optimiert.

Beratungs- und Entwicklungsleistungen:

  • Ermittlung der Beständigkeit / Lebensdauer von Beschichtungen unter praxisnahen Prüfaufbauten
  • Lackverträglichkeitsuntersuchungen
  • Korrosionsprüfungen (akkreditiert)
  • Bewitterungstests
  • Klima-Wechsel-Tests
  • Farbmetrische Untersuchungen
  • Ermittlung von photokatalytischen Eigenschaften
  • Entwicklung und Einsatzmöglichkeiten von funktionalen Oberflächen
  • Durchführung von Freigabeprüfungen entsprechend Kundenvorgaben

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In einem weiteren Schwerpunkt befasst sich die Gruppe Lackchemische Anwendungstechnik mit der Untersuchung von Schadensursachen. Mit der Fehler-Ursachen-Erforschung und der Erarbeitung von Reparaturkonzepten werden Produkte langfristig verbessert. Wird ein Problem erkannt und dessen Ursache durch Abhilfemaßnahmen behoben, folgt die Prozessbegleitung und dabei die produktionsbegleitende Qualitätskontrolle nach der Umsetzung. So können ähnliche Fehler in der Zukunft vermieden werden.

Wir beraten industrielle Partner und Sachverständige bei anwendungsbezogenen Fragestellungen in der Beschichtungstechnik.

Beratungs- und Entwicklungsleistungen

Schadensanalyse:

  • Ursachenforschung von Fehlern, Mängeln und Schäden in allen Stufen der Oberflächen- und Lacktechnik
  • Analyse des IST-Zustands mit Hilfe der Oberflächenanalytik (Schichtaufbauten und Grenzflächen
  • Nachstellung des Schadensbildes
  • Erarbeitung von Maßnahmen zur Fehler- und Mängelbeseitigung

Gutachten und Studien:

  • Technologiestudien zur optimalen Auswahl von Beschichtungskonzepten
  • Erarbeitung von Reparaturkonzepten
  • Benchmark-Untersuchungen
  • Erstellung von Gutachten

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Die Lackchemische Anwendungstechnik ist mit modernster Prüftechnik ausgestattet, um die vielfältigen Fragestellungen aus der Forschung und von industriellen Partnern hinsichtlich Lackeigenschaften und deren Optimierung, Korrosionsschutzkonzepte, Schadensbilder etc. zu bearbeiten. Neben der reinen Eigenschaftsermittlung verfügt die Lackchemische Anwendungstechnik über Detailkenntnisse, um neue Lösungskonzepte zu entwickeln.

Unser Angebot an Prüfdienstleistungen:

  • Korrosion
    • Kondenswasser
    • Salzsprühnebel
    • Filiform
    • VDA – Wechseltest
    • Digitale Korrosionsauswertung (Corrosion Inspector)  
  • Alterungsprüfungen
    • Klima-Wechsel-Test
    • Temperaturalterung
    • Chemikalienbeständigkeiten
  • Q-UV-Test und Xenon-Test
    • Suntest
    • Q-UV
    • Xenon
    • Freibewitterung auf eigenen Bewitterungsprüfständen
  • Mikroskopie
    • Optische Mikroskopie
      • Stereomikroskopie
      • Digitalmikroskopie
    • Rasterelektronenmikroskopie mit Elementanalyse und integrierter Querschliffprobenpräparation (REM / EDX / FIB)  
  • Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS)
  • Raster-Kelvin-Sonde
  • Photokatalyse
  • Mechanische Prüfungen: Zug-Dehnung, Härte, Kratzbeständigkeit, Schlag- und Biegeversuche
  • Rheologische Untersuchungen
  • Kontaktwinkel, Oberflächenspannung
  • Flammpunkt
  • Trockengradbestimmung
  • Lackverträglichkeiten
  • Farbmetrik, Glanz, Welligkeit
  • Beschichten von Prüfblechen und Probekörpern
  • Ermittlung von KTL Prozessparameter (Tauchbecken)

Broschüre

»Elektronenmikroskopie«

Broschüre

»Prüfmittelkatalog«

Akkreditierungsurkunde & Anlage