09.08.2011

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ACP: Lackier-Vorbehandlung von Kunststoffteilen mit Schneestrahlen bei Volkswagen

Hochglänzende Spritzgießbauteile reinigt die Volkswagen Kunststoff-Technik seit rund einem Jahr vor der einschichtigen Metalliclackierung effizient und materialschonend mit der CO2-Schneestrahltechnologie. Ausschlaggebend für die Investition waren laut Unternehmen neben der Qualitätsverbesserung die Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, einfache Automatisierbarkeit und der geringe Flächenbedarf des Reinigungssystems.

Interieurteile wie Blenden, Zierleisten, Lüftungsgitter und Ausströmer werden nicht mehr oder nur noch einschichtig lackiert. Letzteres ist unter anderem bei einer Zierblende aus einem ABS-PC-Blend (ABS Acrylnitril-Butadien-Styrol, PC Polycarbonat) der Fall. Diese Komponente kommt bereits mit einer hochglänzenden Oberfläche aus der Spritzgießmaschine und erhält mit dem Hochglanz-Metalliclacksystem ein edles Finish.

Da der Lack ohne Grundierung einschichtig aufgetragen wird, verursachen bereits feinste Staubpartikel oder kleine Wasserflecke Ausschuss. Dies machte eine Reinigungslösung erforderlich, die nicht nur schnell, wirtschaftlich und reproduzierbar, sondern auch trocken und materialschonend arbeitet. Gleichzeitig musste das Reinigungssystem auf kleiner Fläche umgesetzt und in den Lackierprozess integriert werden. Testreihen mit Hochglanzbauteilen und konventionellen Kunststoffteilen hätten ergaben, dass die trockene und umweltneutrale CO2-Schneestrahltechnologie von ACP diese Forderungen erfüllt.

Im Gegensatz zum CO2-Trockeneisstrahlen ist hier flüssiges Kohlendioxid im Einsatz, das bei der Volkswagen Kunststoff-Technik aus Tanks zugeführt wird. Es entstehe als Nebenprodukt bei verschiedenen Herstellungsprozessen in der chemischen Industrie und sei daher umweltneutral und ressourcenschonend. Seine gute Reinigungsleistung bei vergleichsweise geringem Kohlendioxidverbrauch verdanke das System unter anderem dem speziellen Reinigungskopf. Beim Austreten aus der Düse entspannt das flüssige Kohlendioxid zu einem Schnee-Gas-Gemisch, das den Kernstrahl bildet. Diesem wird ölfreie Druckluft als Mantelstrahl zugeführt, der die ungiftigen, nicht brennbaren Schneekristalle auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Trifft der gut fokussierbare Strahl auf die Bauteiloberfläche werden durch die Kombination mechanischer, chemischer und thermischer Eigenschaften partikuläre und filmische Verunreinigungen rückstandsfrei entfernt. Dabei gewährleiste die geringe Härte der winzigen, nicht abrasiven Schneekristalle, dass auch die Hochglanzoberflächen beschädigungsfrei und in gleichbleibender Qualität gereinigt werden.

Abgestimmt auf das Teilespektrum bei Volkswagen wurde eine maßgeschneiderte Anlagenkonfiguration erarbeitet. Diese besteht aus einem Düsenarray mit sieben Reinigungsdüsen, das von einem Roboter gehandelt wird. In der Robotersteuerung sind für jedes der rund 20 zu reinigenden Interieurteile werkstückspezifische Reinigungsprogramme hinterlegt. Integriert wurde dieses Reinigungssystem in eine Kabine mit kontinuierlicher Absaugung, um Rekontaminationen gereinigter Teile zu verhindern.

In Serie läuft das CO2-Schneestrahlsystem bei Volkswagen in Braunschweig seit August 2010 im Dreischichtbetrieb. Gereinigt werden damit mehrere Tausend Kunststoffteile pro Tag. Neben den Vorteilen aus dem Kosten/Nutzen-Vergleich und der verbesserten und reproduzierbaren Reinigungsqualität sei mit der CO2-Schneestrahlreinigung auch eine Verringerung der Ausschussquote um rund drei Prozent erzielt worden.