Komplettlösungen für Composites

5. April 2022

FreiLacke bietet vom Werkstoff bis zur Beschichtung alles aus einer Hand

Von Sitzschalen und Fahrzeuganbauteilen über Stromverteilerkästen und Rotorblätter – der Siegeszug von GFK- und CFK-Kunststoffen ist seit Jahrzehnten ungebrochen, die Einsatzmöglichkeiten nehmen weiter beständig zu. Das dürfte vor allem an den großen Vorteilen dieser glas- oder carbonfaserverstärkten Verbundwerkstoffe liegen: Sie sind leicht, extrem beständig, wasser-, kälte- und wärmefest und lassen sich in fast jede Form pressen. Der Schwarzwälder Lackhersteller FreiLacke bietet neben vielfältigen Beschichtungsmaterialien für die Oberflächen jetzt auch Komponenten für die Herstellung dieser Bauteile an.

 

CM-Pulver für die Bauteilfertigung

Dazu gehört beispielsweise die neue CM-Powder-Technologie. Durch ein spezielles Zweistufenprinzip hebt sich dieses innovative Composite-Pulver-Harzsystem von herkömmlichen Harzsystemen für Verbundkunststoffe ab, denn es lässt sich gänzlich aufschmelzen, ohne dass der Aushärtungsprozess startet. Dadurch wird eine Verarbeitung zu sogenannten PrePregs mit vollständiger Imprägnation möglich. „Als Lackhersteller haben wir sämtliche Rohmaterialien vor Ort, aus denen wir neue Lösungen entwickeln können“, erklärt Heiko Blattert, Entwicklungsleiter PG Composites bei FreiLacke.

Das Pulver-Harz-System enthält keine deklarierungspflichtigen Inhaltsstoffe und ist gänzlich frei von Lösemitteln sowie schädlichen, kanzerogenen Stoffen, was Lagerung und Transport erheblich vereinfacht. Es ist in unterschiedlichen Farben und Reaktionsgeschwindigkeiten erhältlich und bietet eine hohe Kompatibilität bei der Anbindung von Fasern, Füllkörpern, Inserts und Kernwerkstoffen.

Zum Einsatz kommen die neuen CM-Powderharze beispielsweise in Rotorblättern von Windenergieanlagen. Der Clou: Mit ihnen lassen sich die Blätter in einem einzigen Stück fertigen. Die bisherige Verklebung aus zwei Einzelteilen entfällt, und damit auch eine kritische Soll-Bruch-Stelle.

 

Beschichtungen für Windenergieanlagen

Rotorblätter drehen sich mit Spitzengeschwindigkeiten von 300 Stundenkilometern oder mehr. Dabei spielt das aerodynamische Profil an ihren Vorderkanten eine wichtige Rolle, denn es trägt maßgeblich zum Wirkungsgrad der Anlage bei. Gerade die Vorderkanten sind stark der Erosion ausgesetzt: Umwelteinflüsse wie Regen, Schnee, Hagel, Sand, UV-Strahlung sowie starke Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen können die Erosion kräftig beschleunigen. Bei Offshore-Anlagen erhöhen Luftfeuchtigkeit und Salzbelastung diese Beanspruchung noch zusätzlich. Eine leistungsstarke Kantenschutzbeschichtung, auch Leading Edge Protection (LEP) genannt, ist unerlässlich.

FreiLacke hält für Kunden der Windenergie-Branche bereits mehrere Systeme für die Kantenschutzbeschichtung bereit. „Diese funktioniert nur dann gut, wenn sie speziell auf den Untergrund bzw. auf die darunter befindlichen Beschichtungsmaterialien abgestimmt ist“, betont Heiko Blattert. Deshalb biete FreiLacke das vollständige Produktsortiment zur Beschichtung von Rotorblättern komplett aus einer Hand. Auch im Bereich der Betonturmfertigung der Windenergieanlagen hat FreiLacke ebenfalls bewährte Systemaufbauten im Sortiment und Einsatz. Diese Systeme lassen sich auch auf weitere, industrielle Beton-Beschichtungsanwendungen übertragen und werden dort bereits erfolgreich eingesetzt.

 

Inmould-Coating mit Gelcoats

Das Unternehmen hält eine Vielzahl an Beschichtungslösungen für Composite-Materialien bereit, die von Farbpasten, Spachteln und Füllern bis hin zu Gelcoats und TopCoats reichen. Diese bietet das Familienunternehmen in Streich- und Spritzqualität auf Basis von PU/PUR oder ungesättigten Polyesterharzen (UP) an. Bei den Gelcoats und TopCoats handelt es sich um farbgebende Beschichtungen, die direkt in die Werkzeuge/ Formen aufgetragen werden und die Formteile dauerhaft vor Feuchtigkeit, UV-Strahlung oder Druckschäden versiegeln. Nach der Herstellung und Entformung ist das Bauteil bereits fertig lackiert. Vergleicht man die PU/ PUR-Beschichtungen mit den UP-Materialien, so liegt die Licht- und Wetterechtheit bei ersteren deutlich höher.

FreiLacke ist es darüber hinaus gelungen, den Styrol-Anteil in UP-Gelcoats maßgeblich zu reduzieren, da dieser Stoff als gesundheitsgefährdend und umweltkritisch gilt. „Mit einem Alternativ-Monomer haben wir einen styrolreduzierten Gelcoat hergestellt, der sogar bessere Ergebnisse bezüglich der Wetterbeständigkeit und der Lagerfähigkeit erzielt als herkömmliche Systeme“, berichtet der Entwicklungsleiter.

 

Powder in Mould Coating (PIMC)

Auch für andere Verbundwerkstoffe wie beispielsweise das Sheet Molding Compound (SMC), also plattenförmige, teigartige Pressmassen aus duroplastischen Reaktionsharzen und Glasfasern, hat Hersteller FreiLacke eine ausgezeichnete Beschichtungsexpertise vorzuweisen. Bei diesem einstufigen Fertigungsprozess wird elektrostatisch aufgeladener Pulverlack auf Basis von UP-Harzen auf das heiße Werkzeug aufgetragen. Beim Heißpressen geht dieser eine chemische Verbindung mit dem Werkstoff ein, die kratzfest und äußerst resistent gegen Chemikalien, Graffiti und UV-Strahlung ist, was vor allem für Teile im Außeneinsatz von Vorteil ist. Die Zykluszeit verlängert sich nur um die Dauer der Pulverlack-Applikation und liegt bauteilabhängig bei rund einer Minute. Nach dem Pressen ist das Bauteil fertig beschichtet und wird entformt. Die typische Faserabzeichnung wird durch das PIMC-Verfahren vollständig egalisiert, die Teile erhalten eine hochbeständige und sehr homogene Oberfläche.

Farblich bietet das Powder in Mould Coating – PIMC ein breites Spektrum, da beinahe alle RAL-Farben verwendet werden können. Damit sind der Farbvielfalt der Bauteile keine Grenzen gesetzt. Das Material ist frei von Lösemitteln, Gefahrenstoffen oder krebserregenden Rohstoffen.

„Als Alternative hierzu haben wir ein flüssiges Beschichtungssystem entwickelt, das während der Bauteilherstellung in die geschlossene Pressform injiziert werden kann“, erklärt Entwicklungsleiter Blattert. Dieses weise sehr kurze Presszeiten sowie sehr hohe Beständigkeiten in Bezug auf Licht- und Wetterechtheit auf. Das Bauteil sei „formfallend“ fertig oder einfach nachträglich zu lackieren – hierdurch seien Anwendungen an Automobil-Außenhaut möglich, wie er betont.  

 

Lösungen gemeinsam mit Kunden

FreiLacke hat sich längst als Spezialist für Systemlacke etabliert und geht jetzt noch einen Schritt weiter: Mit den CM-Powderharzen erhalten Kunden auf Wunsch auch direkt die Werkstoffe sowie eine umfassende Beratung bei der Projektierung und Fertigung der Komponenten. Dabei können sie voll und ganz auf die Expertise der Schwarzwälder Lackprofis bauen.

Viele Unternehmen, vor allem aus der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie, dem Maschinenbau, der allgemeinen Industrie und dem Baubereich setzen bereits auf die FreiLacke-Produkte im Composite-Bereich. Ein Baustein dieses Erfolgs ist für Heiko Blattert die intensive Zusammenarbeit mit den Kunden: „Seit Gründertagen sind wir davon überzeugt, dass echte Servicequalität nur dann möglich wird, wenn man die Probleme und Aufgabenstellungen mit den Augen des Kunden betrachtet und somit wirklich versteht“, sagt der Entwicklungsleiter. „Wir begleiten sie nicht nur bis zur Serie, sondern über den kompletten Zyklus hinaus.“

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