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Hohe Effizienz in der Innenlackierung durch automatisierte Wasserlackapplikation

Bietigheim-Bissingen, 10. Oktober 2015 – Dürr hat die Vorteile der elektrostatischen Wasserlackapplikation auf die automatisierte Innenlackierung von Karosserien übertragen und erreicht dadurch signifikante Kostenreduzierung. Der kompakte Zerstäuber EcoBell3 Ci kommt dabei ohne komplexe Potenzialtrennung aus und überzeugt im Zusammenspiel mit Farbwechsler, Dosierpumpe und Reinigungseinheit durch geringe VOC-Emissionen und hohe Produktivität

Wasserlacke enthalten nur wenig organische Lösemittel und sind daher sehr umweltverträglich. Zudem gelten sie als langlebig und überzeugen mit einer makellosen Optik. In der Fahrzeuglackierung haben sie sich weltweit durchgesetzt.

Für den effizienten und gleichmäßigen Auftrag des Wasserlacks sorgen Hochrotationszerstäuber mit elektrostatischer Lackaufladung. Um das Verfahren mit seinen niedrigen Lacknebelverlusten auch für die Innenlackierung einsetzen zu können, wird ein kompakter Zerstäuber benötigt, der alle Flächen gleichermaßen schnell und leicht erreichen kann. Dürr hat zu diesem Zweck seine Produktfamilie um den Hochrotationszerstäuber EcoBell3 Ci erweitert.

 

Hoher Auftragswirkungsgrad und geringe Komplexität

„Wir können den Lackierprozess effizienter gestalten, wenn wir bei der Entwicklung neuer Produkte nicht nur die Investitionskosten für den Kunden sondern auch die Personalkosten, den Ressourcenverbrauch, die Umweltbelastung sowie die Kosten für Wartung und Instandhaltung in die Überlegungen einbeziehen“, beschreibt Dr. Hans Schumacher, Leiter der Dürr-Division Application Technology die Anforderungen an die Produktentwicklung. „Unser Ziel ist, die Produktivität in der Lackiererei mit moderner Lackapplikationstechnik nachhaltig zu steigern“.

Das bedeutet, bei der Entwicklung einer automatisierten, elektrostatischen Wasserlackapplikation für die Innenlackierung, neben dem Zerstäuber auch die Reinigungseinheit, den Farbwechsler sowie die Dosierpumpe als Gesamtsystem zu betrachten.

Um den Materialeinsatz beim Lackauftrag zu reduzieren, hat Dürr zunächst beim Hochrotationszerstäuber EcoBell3 Ci den Glockenteller mit dem Lenkluftring-System optimiert. Gleichzeitig wurde die Anordnung des Elektrodenrings geändert. So kann der Sprühstrahl im Fahrzeug-Innenbereich fokussiert ausgerichtet werden und Overspray und Eigenkontaminationen fallen sichtbar geringer aus. Diese Korrektur sorgt überdies für eine auffallend kompakte Form, mit der die Innenflächen der Karosserie sehr gut erreicht werden. Ohne den Einsatz komplexer Potenzialtrennsysteme kann der Zerstäuber den Wasserlack mit einem nochmals verbesserten Wirkungsgrad in höchster Qualität auftragen.

 

Zerstäuberreinigung innerhalb der Taktzeit

„Moderne Lacke trocknen sehr schnell. Da ein kleiner Teil des Oversprays stets auf dem Zerstäuber landet, könnte sich dort eine Verschmutzung aufbauen. Daher müssen die Zerstäuber öfter gereinigt werden“, beschreibt Frank Herre, Leiter Development Application/Process, eine entscheidende Besonderheit bei Wasserlacken. Für diese Reinigungsaufgabe stellt Dürr seinem Zerstäuber den EcoBell Cleaner D2 zur Seite. „Mit unserer automatisierten Lösung erfüllen wir die hohen Anforderungen hinsichtlich Zykluszeit und Spülmittelverbrauch“, fasst Frank Herre die Vorteile des Systems zusammen.

Der EcoBell Cleaner D2 erledigt die Außenreinigung des Zerstäubers innerhalb der Taktzeit. Parallel dazu finden der Farbwechsel und das Reinigen der Farbkanäle im Innern des Zerstäubers statt. Auf diese Weise kann das System bereits nach 15 Sekunden wieder mit der Lackierung der nächsten Karosserie beginnen.

 

Reduzierte VOC-Emissionen

Mit einem Spülmittelverbrauch von maximal 50 Millilitern pro Reinigung spart der EcoBell Cleaner D2 gegenüber dem Vorgängermodell 500 ml Reinigungsmittel ein. In der Klarlacklinie werden Lösemittel als Reinigungsmittel eingesetzt, was zu VOC-Einsparungen von bis zu 500 ml pro Reinigungsvorgang führt. Im Basislackbereich erreicht der EcoBell Cleaner D2 ebenfalls VOC-Einsparungen, die dem Anteil der Lösemittel in der Spülflüssigkeit (ca. 10 %) entsprechen. Für eine hohe Produktivität in der vollautomatisierten Innenlackierung sorgen zudem Farbwechsler und Dosierpumpe, die komplett in den Roboterarm 2 integriert sind.

Der Farbwechsler EcoLCC2 steht für schnelle Farbwechsel (<10 Sekunden) bei niedrigen Farbverlusten (ca. 10 ml). Er aktiviert die einzelnen Farben, indem er an das betreffende Farbventil andockt. Da jede der 36 möglichen Farben individuell an den Farbschlitten andockt, sind Farbvermischungen ausgeschlossen. Der Farbschlauch von der Dosierpumpe EcoPump9 bis zum Zerstäuber ist für alle Farben gleich kurz, was den Farbverlust beim Farbwechsel deutlich reduziert. Trotz dieser Konstruktion bleibt der Roboterarm flach und kann alle Bereiche im Inneren der Karosserie ansteuern. Die geringe Komplexität des Systems, für das insgesamt nur fünf Pneumatikventile benötigt werden, um alle Farben des Farbwechslers ansteuern zu können, senkt die Instandhaltungs- und Wartungskosten dauerhaft.

Messbare Effizienz

Diese Effizienz lässt sich in Zahlen ausdrücken. Je nach Produktionsvolumen und Anlagenausstattung einer Innenlackzone kann bis zu einer Million Euro pro Jahr durch geringere Farbverluste und weniger Spülmittelverbräuche eingespart werden.

Auch im Prozessverlauf ergeben sich für die Automobilhersteller nachhaltige Vorteile. Der einfache Aufbau der elektrostatischen Außenaufladung des Dürr-Systems erfordert keine zusätzlichen Installationen in der Kabinenwand. Auch komplexe Molchtechniken, Andocksysteme, Kanistertechniken oder Dosierzylinder für Potentialtrennsysteme, die auf dem Zerstäuber montiert sind, sucht man vergebens. Diese Einfachheit ermöglicht die elektrostatische Wasserlackapplikation in der Innenlackierung auch für Anlagenbetreiber mit wenig Erfahrung im automatisierten Lackierprozess. Und mit dem automatisierten System von Dürr trägt jetzt auch die Innenlackierung zu geringeren VOC-Emissionen und höherer Produktivität bei.