Berührungslos Pulverschichtdicke messen

Durch berührungsloses Messen von Pulverbeschichtungen vor dem Einbrennen können Material und Kosten eingespart werden.

Viele Metalle, wie beispielsweise niedriglegierte Stähle oder Aluminium, korrodieren ohne zusätzlichen Schutz. Daher werden diese Metallprodukte beschichtet, um die Dauerhaftigkeit zu erhöhen. Früher wurden dazu Farben mit klimaschädlichen Lö-sungsmitteln verwendet. Heute ist dies Pulverbeschichtung, also ein Verfahren, mit welchem man minimale Pulverschichten aufbringt und im Ofen einbrennt.

Die Anforderungen an die Farbgebung und die Oberflächengüte sind meist hoch. Gute Beschichtungsresultate können nur mit konstant dünnen Pulverschichten erreicht werden. Stimmt das Beschichtungsergebnis nicht, muss entweder die Farbe aufwändig entfernt oder das ganze Teil bzw. das ganze Los neu produziert werden. Letzteres führt zu hohen Kosten, Lieferverzögerungen und hohen zusätzlichen Umweltbelastungen.

In insgesamt drei Reffnet-Beratungen sollte deshalb das Optimierungspotential in der Praxis ermittelt und entsprechende Verbesserungsmassnahmen ausgearbeitet werden. Analysiert wurde u.a. eine repräsentative Anlage: Pro Woche werden ca. 800 kg Pulver eingesetzt; davon waren 250 kg Verluste / Abfälle. Ohne Pulver-Rückgewinnung wäre der Verlust wie auch die Menge des eingesetzten Materials um knapp 300 kg pro Woche grösser gewesen. Im Weiteren zeigte eine Befragung bei führenden Beschichtungsunternehmen in der Schweiz, dass durch gezieltes Messen der Pulverschichten vor dem Einbrennen im Durchschnitt mindestens 10% des Pulvers eingespart werden könnten.

So wenig wie möglich – bedarfsgerecht beschichten

Um bessere Beschichtungsresultate mit geringerem Pulvereinsatz zu erreichen, sind zwingend «gesteuerte Prozesse» notwendig. Die Pulverschichtdicken werden vor dem Einbrennen an bestimmten Stellen berührungslos gemessen. Der Mitarbeitende erhält auf seinem Messgerät ein Feedback und kann bei Bedarf bereits vor dem Einbrennen den Fehler relativ einfach beheben.

Durch integriertes, bedarfsgerechtes berührungsloses Messen können pro Woche im Durchschnitt 52,5 kg Pulver eingespart werden. Jährlich resultieren somit Einsparungen von ca. CHF 30’000 bzw. 2.5 Tonnen Pulver. Dem gegenüber steht ein Zusatzaufwand für das zusätzliche Messen im Umfang von maximal CHF 12’500 pro Jahr. Die Investition in Geräte beträgt CHF 10’000 aufwärts. Durch das berührungslose Messen und Sicherstellen von hoher und gleichbleibender Qualität können zudem Schadensfälle vermieden werden. Als Beispiel: Das Nachbessern von ca. 1500 m² Fassadenblechen (=Tagesproduktion) verursacht rasch Zusatzkosten von ca. CHF 30’000.

Die Messtechnologie ist in der Schweiz verfügbar. So entwickelt, produziert und vertreibt die Firma Innotest AG in Eschlikon seit längerem berührungslose Pulverschichtdickenmessgeräte (z.B. das Gerät «SaveCoat 7») basierend auf dem Luftultraschallverfahren. Solche Handgeräte ermöglichen ein einfaches und rasches Messen der Schichtdicken vor dem Einbrennen. Das SaveCoat7 kann auch auf jedem anderen Substrat die Pulverschichtdicke messen, wie beispielsweise bei MDF-Platten oder auf Kunststoffschichten bei Skibindungen.

Grosse Einsparungen dank Skaleneffekt

Die automatisierte Lösung hat einen noch besseren «Controlling-Effekt», spart noch mehr Pulver ein, und macht bei einem hohen Durchsatz mehr Sinn. Aus ökologischer Sicht ist die vorliegende Lösung, ob als einzelnes Gerät oder integrierte bzw. automatisierte Lösung, äusserst wirksam. Werden bei einer typischen Pulverbeschichtungsanlage durch die systematische Pulverschichtdickenmessung 10% Pulver eingespart sowie ein kleiner Schadensfall pro Jahr verhindert, resultiert auf Basis einer CO₂-Berechnung ein ökologischer Payback von einem Monat. Oder anders formuliert: der zusätzliche Aufwand für Messgerät und Messaufwand ist bereits nach einem Monat aus Klima-Perspektive kompensiert!

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