Selektive Beschichtung ohne Maskierungsaufwand

Der Lacknebel, der bei der Spritzlackierung entsteht – Overspray – muss aus der Kabinenluft entfernt werden und stellt so die Ursache für die aufwändige Anlagentechnik und den hohen Energiebedarf dar, der aus der Konditionierung der Kabinenluft resultiert. Bei Mehrfarbenlackierungen sind manuelle Maskierarbeiten erforderlich, die den Prozess zeit- und kostenintensiv machen.

Diesen Aspekten begegnet das Fraunhofer IPA mit der MikroCoat-Anlage, einer Entwicklung, welche Anwendern aus unterschiedlichen Branchen innovative verlustfreie und maskierungsfreie Beschichtungsverfahren ermöglicht.

Herzstück der Anlage ist ein 6-Achsen-Roboter mit besonders hoher Wiederholgenauigkeit. Der Roboter ist in einer Kabine mit regelbarer Zu- und Abluftmenge untergebracht, so dass Lösemittel und Partikel zuverlässig abgesaugt werden.


An den Roboter können verschiedene Applikationsmodule adaptiert werden, z. B.:

LineMaker
Der Beschichtungsstoff wird über Rund- oder Flachdüsen auf die Oberfläche aufgetragen, alternativ ist auch die Applikation mit Transferstoffen wie Schaumstoff oder Vlies möglich. Die Menge wird über eine Dosiereinheit eingestellt. Dadurch werden sehr feine Linien mit einer scharf abgegrenzten Kante erzeugt. Damit sind zum Beispiel Mehrfarbenbeschichtungen auf Bauteilen mit unterschiedlicher Geometrie möglich ohne den Zusatzaufwand des Maskierens und Demaskierens.

Piezo-Jet-Ventil
Bei diesem Applikationsmodul werden über einige Millimeter bis Zentimeter frei fliegende Tropfen des Beschichtungsstoffes erzeugt, die dann zielgenau auf die Oberfläche auftreffen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Tintenstrahldruckverfahren können damit unterschiedlichste Beschichtungsmaterialien von niedrigviskos bis hochviskos verarbeitet werden. Die Verwendung keramischer Bauteile erlaubt auch die Verarbeitung von abrasiven Beschichtungsstoffen.

Präzisionszerstäuber
Der Airbrush-Zerstäuber aus dem Grafikdesign-Bereich wurde um einen Linearantrieb erweitert. Damit ist die Adaption an einen Roboter möglich. Es können Beschichtungsstoffe bis ca. 100 mPas mikrodosiert und zielgenau aufgetragen werden. Der Spritzstrahl kann bis zu 2 mm schmal sein, mit einem Unschärfebereich von 30 %. Die feine Zerstäubung erlaubt außerdem, sehr kleine Schichtdicken <1 μm gleichmäßig und zielgenau aufzubringen.