Elektrostatische Holzveredelung

Die elektrostatische Feldveredelung wurde ursprünglich für Metall verwendet: Gehäuse von Haushaltsgeräten (Waschmaschinen, Kühlschränke), Autokarosserien, Metalltüren. Nach und nach wurde das Verfahren aufgrund seiner Vorteile auch für die Holzveredelung eingesetzt. Die elektrostatische Feldveredelung wird heute häufig für die Beschichtung von Stühlen oder anderen Gegenständen verwendet, bei denen das normale Spritzen sehr hohe Verluste verursacht.

Prinzip der Methode

Das Spritzen mit einem elektrostatischen Feld beruht auf der Bewegung der zerstäubten Teilchen entlang der Kraftlinien eines elektromagnetischen Feldes, das sich zwischen einer negativ geladenen Pistole und einem positiv geladenen Gegenstand bildet. Elektrisch geladene Lack- oder Farbpartikel werden entlang der Kraftlinien dieses Feldes, das sich zwischen der Pistole und dem zu veredelnden Objekt, das geerdet ist, ausbildet, von dem zu lackierenden Objekt angezogen. Die Teilchen geben ihre elektrische Ladung ab und bleiben auf der Oberfläche des zu lackierenden Objekts haften.

Die Stärke des elektromagnetischen Feldes hängt von der Entfernung zwischen der Pistole und dem Objekt sowie von der Potenzialdifferenz (Spannung) ab. Normalerweise beträgt die Spannung zwischen dem geladenen Objekt und der Pistole 80 kV. Der Abstand hängt von der Ausrüstung ab und variiert zwischen 0,3 und 0,5 m.

Holz ist ein schlechter Leiter für Elektrizität. Um eine optimale elektrostatische Wirkung zu erzielen, sollte die Holzfeuchtigkeit daher 10-12% und die Luftfeuchtigkeit nicht weniger als 60-70% betragen. Um die Leitfähigkeit des Holzes zu verbessern, kann es mit Salzlösungen behandelt oder für kurze Zeit in speziellen Dampfkammern gelagert werden.

Applikationspistolen für elektrostatische Felder

Es versteht sich von selbst, dass nicht jede Pistole für solche Anwendungen verwendet werden kann und auch nicht jeder Lack. Es gibt spezielle Geräte für das Aufbringen elektrostatischer Felder, die die elektrische Ladung auf filmbildende Materialien übertragen, die speziell für die Leitung von elektrischem Strom entwickelt wurden.

Die Geräte können gewöhnlichen Spritzpistolen ähneln oder Auftragsscheiben sein. Letztere rotieren und verteilen die negativ geladene Farbe, die von den positiv geladenen Beschichtungsobjekten angezogen wird. Das Scheibensystem ist älter und wird in letzter Zeit weniger verwendet.

Elektrostatische Feldbearbeitung

Elektrostatische Finishing-Materialien unterscheiden sich von den üblichen Materialien. Die zum Lösen des Harzes verwendeten Lösungsmittel, die Oberflächenspannung, die Viskosität und das elektrostatische Aufladevermögen sind unterschiedlich. Es können Produkte verwendet werden, die einen Film bilden (Grundierung, Lack, Emaille). Die Zusammensetzung der Materialien enthält Stoffe, die die Leitfähigkeit erhöhen, und durch die Filmbildung wird die Leitfähigkeit des Objekts erhöht. Je höher die Anzahl der Schichten ist, desto höher ist auch die Leitfähigkeit. Glasuren, Lasuren oder ähnliche Produkte können auf diese Weise nicht aufgetragen werden.

Sowohl Produkte auf Lösemittelbasis als auch auf Wasserbasis können elektrostatisch aufgetragen werden, sofern sie für diese Art der Anwendung formuliert sind. Die Anwendung von Produkten auf Lösemittelbasis ist nicht gefährlich, da Lösemittel mit hohem Flammpunkt verwendet werden.

Die Viskosität ist bei dieser Art von Anwendung ebenfalls sehr wichtig. Wenn die empfohlene Viskosität nicht erreicht wird, funktioniert die Anwendung nicht wie erwartet.

Die Person, die das elektrostatische Feld anlegt, muss für diese Arbeit geschult sein. Sie muss auch wissen, wie die Pistole zu warten ist. Davon hängen sowohl die Lebensdauer der Geräte als auch die Vermeidung von Unfällen ab.

Vorteile der Anwendung elektrostatischer Felder

Der Hauptvorteil des Verfahrens ist die erhebliche Reduzierung des Materialverbrauchs durch die Verringerung der Verluste.

Beim konventionellen Spritzen sind die Verluste am geringsten, wenn gerade Platten ohne mechanische Bearbeitung bearbeitet werden. Die Verluste nehmen zu, wenn eine Bearbeitung erfolgt und die Lackierfläche schmaler wird. Dies ist der Fall bei Rahmen, geschnitzten Elementen oder Stühlen. Die theoretischen Verluste für Paneele betragen in diesem Fall 20% und steigen bei Stühlen auf 60%. In der Praxis sind die Verluste an Veredelungsmaterial jedoch viel höher und erreichen und übersteigen sogar 100%.

Im Falle der elektrostatischen Veredelung ist die Reduzierung der Verluste spektakulär. Der Materialverbrauch wird um 50%, sogar 80% reduziert. Aufgrund der elektrischen Ladungen setzen sich die Partikel, auch wenn sie von der Vorderseite des zu bearbeitenden Objekts (Sitz, Rahmen) gesprüht werden, auch auf der Rückseite ab, da sie von dem entstehenden elektromagnetischen Feld angezogen werden. Dadurch wird die Menge des Materials, das in die Atmosphäre (Übersprühen) oder auf den Boden gelangt, verringert und die Menge, die sich auf dem Holz ablagert, erhöht.

Ein weiterer Vorteil, der sich daraus ergibt, ist die Verbesserung der Arbeitsbedingungen. Durch die Verringerung der Verluste wird die Atmosphäre in der Halle viel sauberer, und die Probleme des Umweltschutzes und der Arbeitsqualität werden erheblich verringert.

Weitere Vorteile sind der gleichmäßige Auftrag des Veredelungsmaterials und die Möglichkeit, die gesamte Anlage zu automatisieren und damit die Produktivität zu steigern.

Am leistungsfähigsten sind Anlagen, die elektrostatisches Spritzen mit anthropomorphen Robotern kombinieren. Diese Roboter tragen das Material auf, indem sie den Konturen des Werkstücks folgen, ein Vorgang, der mit einer speziellen Software ausgeführt wird. In Kombination mit dem elektrostatischen Effekt werden die Materialverluste weiter reduziert.

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