Duerr : Hohe Effizienz in der Innenlackierung durch automatisierte Wasserlackapplikation

07.10.2015

EcoBell3 Ci: Applikationstechnik in den Roboterarm 2 integriert: Über 50% Einsparung an Farbverlusten und Spülmittelverbrauch.

Bietigheim-Bissingen, 26. August 2015 - Dürr hat d ie Vorteile der elektrostatischen Wasserlackapplikation auf die automatisierte Innenlackierung übertragen. 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 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 aufeinander abzustimmen und 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. Der Sprühstrahl kann im Fahrzeug-Innenbereich fokussiert ausgerichtet werden, daher fallen Overspray und Eigenkontaminationen sichtbar geringer aus. Gegenüber Handlackierstationen in der Innenlackierung wurde der Auftragswirkungsgrad mehr als verdoppelt.

Gleichzeitig wurde die Anordnung des Elektrodenrings geändert. Diese Korrektur sorgt für eine auffallend kompakte Form bei gleichzeitig minimalen Hochspannungsstörungen in der Außenaufladung. Ohne den Einsatz komplexer Potenzialtrennsysteme kann der Zerstäuber die Innenflächen der Karosserie sehr gut erreichen und den Wasserlack in hoher Gleichmäßigkeit auftragen. Auch in Bezug auf Schichtdicken und Verlauf stellt die EcoBell3 Ci den Benchmark dar.

Reduzierte VOC-Emissionen

'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 üblichen 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.

Mit einem Spülmittelverbrauch von maximal 50 Millilitern pro Reinigung setzt der EcoBell Cleaner D2 auch in punkto VOC-Emissionen neue Maßstäbe. Das Vorgängermodell benötigte für einen Reinigungsvorgang mehr als die zehnfache Menge an Spülmitteln. Beim Basislack liegen die VOC-Einsparungen bei etwa 25 bis 55 ml, im Klarlackauftrag können sogar 500 ml VOC pro Reinigungsvorgang eingespart werden. Das abgereinigte Lack-Lösemittel-Gemisch sowie die Medien, die beim Spülen der Innenkanäle des Zerstäubers anfallen, werden in einem Behälter gesammelt und entsorgt.

Effektiver Farbwechsel

Für eine hohe Produktivität in der vollautomatisierten Innenlackierung sorgt die insgesamt aufeinander abgestimmte Applikationstechnik. Sowohl der Farbwechsler EcoLCC2 mit bis zu 36 Farbanschlüssen als auch die Dosierpumpe EcoPump9 finden komplett auf dem Roboterarm 2 Platz. Trotz dieser Konstruktion bleibt der Roboterarm flach und kann alle Bereiche im Inneren der Karosserie ansteuern.

Der Farbwechsler aktiviert die einzelnen Farben, indem er an das betreffende Farbventil andockt. Da jede der 36 möglichen Farben ihren individuellen Farbkanal besitzt, sind Farbvermischungen konstruktiv ausgeschlossen. Auch an die Lackversorgung werden im Gegensatz zu Systemen mit Potenzialtrennung keine höheren Druck- und Mengenanforderungen gestellt. Es wird nur so viel Lack aus der Versorgungsstation gezogen, wie verbraucht wird. Der Farbschlauch von der Dosierpumpe auf dem Arm 2 bis zum Zerstäuber ist für alle Farben gleich kurz, was sich durchgehend positiv auf den Farbverlust beim Farbwechsel auswirkt.

Messbare Effizienz

Diese Effizienz lässt sich in Zahlen ausdrücken. Gegenüber anderen gängigen Applikationssystemen halbiert die automatisierte Innenlackierung von Dürr sowohl den Farbverlust als auch den Spülmittelverbrauch. Je nach Produktionsvolumen und Anlagenausstattung sowie den erforderlichen Farbwechseln in der Decklacklackierung können diese Maßnahmen zu Einsparungen bis zu einigen Millionen Euro pro Jahr führen.

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 Zerstäuberarm montiert sind, sucht man vergebens. Die geringe Komplexität des Systems, für das insgesamt nur fünf Ventile benötigt werden, um alle Farben des Farbwechslers ansteuern zu können, senkt die Instandhaltungs- und Wartungskosten dauerhaft.

In der Fahrzeuglackierung mit Wasserlacken spricht alles für die elektrostatische Lackaufladung. Mit dem automatisierten System von Dürr trägt jetzt auch die Innenlackierung zu geringeren VOC-Emissionen und höherer Produktivität bei.

Kontakt:

Dürr Systems GmbH
Harald Pandl
Marketing Application Technology
Tel. [phone]
apt(at)durr.com

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