Interaktiv - Das Kundenmagazin des Fraunhofer IPA 1.2018 | Page 44

44 FuE interaktiv 1|2018 interaktiv 1|2018 FuE Verlaufsvorhersage für alle Lacke aus den Lackeigenschaften Die in der Industrie üblichen Methoden zur Messung des Wackelpudding mit Gedächtnis Fließverhaltens liefern keine Daten, mit denen im Vorhinein beurteilt werden kann, wie ein Lack mit komplexem Fließ - Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke verhalten verlaufen wird. Mit dem am IPA entwickelten neu- artigen Mess- und Auswerteverfahren kann erstmals für alle Lacke aus den Lackeigenschaften vorhergesagt werden, wie schnell und wie vollständig sie verlaufen. Dazu können die Fließeigenschaften gemessen und automatisiert in eine • Es lassen sich Unterschiede im Verlaufsverhalten Verlaufsvorhersage umgewandelt werden. zwischen verschiedenen Rezeptvarianten ohne Wettbewerbsvorteil bei der Lackentwicklung mit einem am Fraunhofer iPa entwickelten neuartigen Fließverhalten variiert während des Verlaufs mess- und auswerteverfahren ist es erstmals möglich, Konkrete Erleichterungen für die Rezeptentwicklung sind: Das Verfahren ist besonders für Lackhersteller relevant, die Lackierversuche automatisiert vorhersagen. • In Lackierversuchen erhaltene Verlaufsergebnisse während der Lackentwicklung das Verlaufsverhalten ihrer können mit den in neuartiger Weise gemessenen Fließeigenschaften begründet werden. für alle Lacke das Verlaufsverhalten aus den Lackeigen - Unter den Lackeigenschaften hat das Fließverhalten den größ- Lacke optimieren müssen. Das neue Verfahren beschleunigt schaften vorherzusagen. bei der entwicklung eines Lacks ten Einfluss auf den Verlauf. Für die meisten Industrieanwen - die Lackentwicklung, indem Lackierversuche eingespart und können mit dem Verfahren durchschnittlich 15 Prozent dungen soll der Lack einerseits so dünnflüssig sein, dass er verlaufsbeeinflussende Rohstoffe gezielter eingesetzt werden entwicklungszeit und 150000 € entwicklungskosten ein - sich leicht auftragen lässt, andererseits muss der entstehende können. Während nach dem bisher üblichen Vorgehen mit verändert werden müssen, um die Oberflächenstruktur gespart werden. • Es lässt sich ableiten, wie die Fließeigenschaften Film so dickflüssig sein, dass er von geneigten Flächen nicht Lackierversuchen ein halber Tag von der Lackherstellung bis einer gewünschten Struktur anzunähern – kurz- und abläuft. Um diese gegensätzlichen Eigenschaften erfüllen zu zum Verlaufsergebnis vergeht, kann diese Zeit mit dem neuen langwellige Oberflächenstrukturen verlaufen bei visko- Der Lackfilmverlauf zählt zu den wichtigen Kriterien bei der können, besitzen die meisten industriellen Lacke ein sehr kom - Verfahren auf 15 Minuten verkürzt werden. optischen Bewertung der Beschichtungsqualität. Bei unvoll- plexes Fließverhalten mit scher- und zeitabhängigen viskoelas - ständigem Verlauf weist die Lackschichtoberfläche nach der tischen Eigenschaften. Die Fließeigenschaften dieser Lacke »Nach eigener Erfahrung bei der Lackrezeptentwicklung Trocknung eine mehr oder weniger starke »Orangenhaut - können sich während des Verlaufens allmählich von wässrig- gehen wir davon aus, dass die Gesamtentwicklungszeit eines struktur« auf. Nach Zahlen des Verbands der deutschen Lack- dünn zu wackelpudding-gelartig wandeln. Weil sich der ver- Lacks um 15 Prozent verkürzt werden kann. Bei einer durch- und Druckfarbenindustrie beträgt der jährliche Umsatz des laufende Lackfilm an die zurückliegende starke Scherung schnittlichen Entwicklungszeit von drei Jahren bedeutet dies Markts für Lacke, für die der Kunde eine möglichst schwach während des Auftragens »erinnert«, ändern sich seine Fließ - eine Beschleunigung um 5,4 Monate – ein Zeitvorteil, der bei- ausgeprägte Orangenhautstruktur fordert, allein in Deutsch - eigenschaften nicht schlagartig, sondern allmählich. Man spielsweise bei der Einführung neuer Farben für Automobile Strukturer holung (steuerbar z. B. über Rheologieadditive) land ca. 1,5 Milliarden Euro. kann deshalb auch von »Gedächtnisflüssigkeiten« sprechen. einen gewaltigen Wettbewerbsvorteil bedeutet«, informiert und die Verdunstung (steuerbar z. B. über die Luft- Entwickler Fabian Seeler. Nach einer Beispielrechnung des IPA f euchtigkeit beim Ablüften und die Lösemittelauswahl) können zusätzlich Kosten von durchschnittlich 150 000 € pro jeweils an der Veränderung der Fließeigenschaften Lackentwicklung durch Verzicht auf Lackierversuche einge- während des Verlaufens haben. elastischen Lacken mit einer unterschiedlichen effektiven Viskosität! spart werden. Das IPA wird die Charakterisierung von Lacken mit dem neuen Verfahren zunächst als Dienstleistung anbie- ten. Im zweiten Schritt soll die Mess- und Auswertesoftware auch direkt an Kunden vertrieben werden. Kontakt Dr. Oliver Tiedje Telefon [phone] [email protected] n • Die Reproduzierbarkeit des neuen Verfahrens ist größer als die von Lackierversuchen. • Es wird erkennbar, welchen Anteil die thixotrope 45