Projekt

Das zur Simulation von Pulverbeschichtungsprozessen weiterentwickelte numerische Strömungsberechnungsprogramm bildete die elektrostatischen Einflüsse bei der Beschichtung von ebenen Blechen in Bezug auf die Schichtdickenverteilung und den Auftragswirkungsgrad richtig ab.

Zur Vermeidung von Lösemittelemissionen bedient sich die Beschichtungstechnik zunehmend der Pulverbeschichtung als moderner und umweltfreundlicher Alternative zur Naßlackierung. Mit zunehmender Erweiterung der Einsatzgebiete u.a. in der Automobiltechnik sind in den vergangenen Jahren die Anforderungen an die optische Qualität und Reproduzierbarkeit der Pulverlackbeschichtung stark gestiegen. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen dieses Projekts experimentelle und numerische Methoden entwickelt, um die Ausbreitung der Pulverpartikel zwischen Sprühorgan und Objekt vorhersagen zu können. Hierzu wurde ein numerisches Strömungsberechnungsprogramm dahingehend erweitert, dass die auf die Bewegung der Partikel einwirkenden elektrischen Feldkräfte sowie die Raumladung zusätzlich berücksichtigt werden können. Die berechneten Werte wurden mit Hilfe optischer Meßtechnik mit den experimentell gewonnenen Daten verglichen.

Ergebnisse:

• Mit Hilfe des Berechnungsprogramms gelang es, auf der Basis der Strömungsbedingungen in der Pulverpistole die entstehende Schichtdickenverteilung und den Auftragswirkungsgrad beim Beschichten ebener Bleche mit ausreichender Genauigkeit zu berechnen. 

Hiermit sind mehrere Vorteile verbunden:

• Prozesssimulation ohne aufwändige experimentelle Untersuchungen
• erhöhte Wirtschaftlichkeit durch minimierten Pulverlackverbrauch
• verbesserte Betriebssicherheit des gesamten Lackierprozesses
• Parameterstudien zur weiteren Optimierung der Pistolen- und Düsentechnik