Benetzungsstörungen

Bei der Walzlackierung von Weißblech und Aluminium im (Lebensmittel-) Verpackungsbereich kommt es sporadisch zu Benetzungsstörungen, die sowohl die Optik als auch die Korrosionsbeständigkeit des Verpackungsmaterials negativ beeinflussen. Benetzungsstörungen können aufgrund der durch sie ermöglichten Korrosion zum Versagen des Materials führen und müssen unter erhöhtem Zeit- und Kostenaufwand behoben werden. So können durch „Abbrennen“ der Metalloberfläche Störungen vermieden oder durch nochmaliges Überlackieren bereits vorhandene Störungen beseitigt werden. Die Störungen treten sowohl bei der Band- als auch bei der Tafellackierung typischerweise unvermittelt während der Produktion auf und sind meist mit bloßem Auge erkennbar.

Die Ursachen für Benetzungsstörungen sind vielfältig. Eine Ursache ist die Art der Oberflächenbehandlung der Metalle. Es wird vermutet, dass bei Weißblech und Aluminium die Passivierungsschicht wesentlichen Einfluss auf die Anlagerung von Feuchtigkeit auf der Metalloberfläche hat, die in Abhängigkeit vom verwendeten Lack zu Lackierungsstörungen führen kann. Inhomogene Ölflächen können ebenso wie die Oberflächenrauhigkeit die Lackierung beeinflussen. Als weitere Ursache für Störungen kommen die physikalischen und chemischen Eigenschaften der verwendetet Lacke in Frage. Der dritte Faktor, der zu Benetzungsstörungen führen kann, ist die Walzlackierung. So kann die Bildung von Kavitationsblasen bei Walzenauftragsverfahren zur Störstellenbildung führen. Weitere Einflussgrößen sind die Pressungs-, Geschwindigkeits- und Temperaturbedingungen.

Ziel des Projektes ist die Ermittlung der Ursachen für Lackbenetzungsstörungen und darauf aufbauend die Entwicklung von Prozessketten für die störungsfreie Lackierung von Metalloberflächen für die Verpackungsindustrie. Im Rahmen der Ursachenforschung wird ein Katalog erstellt, in dem die verschiedenen Störungsarten charakterisiert und diesen Störungstypen praxisrelevante Messverfahren zugeordnet werden. Dieser soll in der laufenden Produktion eine eindeutige Zuordnung der Fehler ermöglichen und so die Kommunikation zwischen Lackierbetrieb und den Lack- bzw. Metallherstellern verbessern. Dies dient der schnellen Fehlerdiagnose und kann, wenn die Ursachen für die jeweiligen Benetzungsstörungen bekannt sind, zu einer schnellen und gezielten Problembeseitigung beitragen.

Letztendlich sollen auf der Grundlage der Ursachenermittlung für Benetzungsstörungen optimierte Verfahren zur störungsfreien Lackierung von Metalloberflächen entwickelt werden. So können zum einen Produktionsmängel und der daraus resultierenden Zeit- und Kostenaufwand und zum anderen mögliche Reklamationen durch die Endverbraucher sowie ein dadurch verbundener Imageverlust vermieden werden. Im Zusammenhang mit einer besseren Lackbenetzung von Metalloberflächen ist außerdem eine Erhöhung der Produktivität der Lackierbetriebe zu erwarten. Die angestrebten Forschungsergebnisse stellen daher einen erheblichen wirtschaftlichen Nutzen für die Erzeuger und Veredler der Bleche, die Lackierbetriebe und für die Endabnehmer der lackierten Verpackungen dar.