PaintVisco: Rheologie und Lackfilmverlauf

Messung der Höhenveränderung eines verlaufenden flüssigen Lackfilms mit definierter Welligkeit

In Kürze

In dem Forschungsvorhaben »PaintVisco« sollen die Zusammenhänge zwischen Flüssiglackeigenschaften und der Welligkeit der aus den Lacken gebildeten Filme nach der Aushärtung untersucht werden. Mit dem so gewonnenen Wissen sollen der Lackfilmverlauf gezielt verbessert und Entwicklungskosten reduziert werden.

 

Im Detail

Der Begriff »Lackfilmverlauf« beschreibt die Eigenschaft von aufgetragenen Nasslacken, Unebenheiten, die während des Lackauftrags entstanden sind, selbstständig auszugleichen. Die Verlaufsoptimierung ist bisher ein äußerst personal-, energie-, zeit- und kostenaufwändiger Prozess, da Lackeigenschaften und Lackierparameter in umfangreichen Lackierversuchsserien schrittweise verändert werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die Aufgabe »Verlaufsoptimierung« zu vereinfachen. Profitieren sollen Lackrohstoffhersteller, technische Berater, Lackhersteller und Lackverarbeiter.

Ergebnis des Forschungsvorhabens soll vertieftes Wissen darüber sein, wie sich die verlaufsrelevanten viskoelastischen Eigenschaften in den einzelnen Prozessschritten Zerstäubung, Ablüften und Einbrennen verändern und so die finale Struktur der Lackfilmoberfläche bestimmen. Das Wissen soll gewonnen werden, indem rheologische Eigenschaften gemessen werden, als Eingangsdaten in Verlaufssimulationen eingesetzt werden und anschließend das simulierte mit dem gemessenen Verlaufsverhalten verglichen wird. Der rheologische Messablauf und die Verlaufsmodelle werden so lange angepasst, bis simuliertes und gemessenes Verlaufsverhalten übereinstimmen.

 

Dazu werden folgende Teilaufgaben bearbeitet:

  • Bestehende Verlaufsmodelle für idealisierte Fälle werden erweitert, um praxisrelevante Fälle wie das Verlaufen von unregelmäßigen Oberflächenstrukturen bei der Spritzlackierung oder das Ablaufen an senkrechten Flächen simulieren zu können
  • Verschiedene Methoden, mit denen die Lackfilmwelligkeit gemessen werden kann, werden auf ihre Eignung für Verlaufsmessungen im flüssigen Zustand hin untersucht.
  • Rheometermesszelle und rheologischer Messablauf werden so angepasst, dass gleichzeitig Thixotropie, Verdunstung und Temperaturanstieg bei der Messung der viskoelastischen Eigenschaften berücksichtig werden können.

Weiterführende Informationen#

Projektlaufzeit: 01.01.2020 – 30.06.2022

Das Projekt wurde über die Forschungsgesellschaft für Pigmente und Lacke e. V. bei der AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen »Otto von Guericke« e. V. als industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) eingereicht und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem Förderkennzeichen 20994 N gefördert. Siebzehn Firmen aus den Bereichen Lackrohstoffherstellung, Lackherstellung, Lackverarbeitung, technische Beratung und Messtechnik begleiten das Projekt.