Die Geschichte der Pulverbeschichtung

Die Geschichte der Pulverbeschichtung -
Die Anfänge der Pulverbeschichtung

Die Anfänge der Pulverlackierung sind eng mit der Entwicklung und Erforschung der Elektrizität und deren Fachgebiete verbunden. So basieren alle Beschichtungsprozesse auf den theoretischen Gesetzmäßigkeiten zum Teilchentransport, der Abstoßung und Anziehung. Zu Beginn des 20 Jhd. wurden Patente zur gleichförmigen Beschichtung von Oberflächen durch elektrische Feldkräfte angemeldet, die die Grundlage für die elektrostatische Beschichtung bilden. Im Jahr 1928 wurde das erste Lackiergerät vorgestellt, dass nach dem Prinzip der Elektrofilter (Sprühen durch Koronagitter) funktioniert.


In den 1940er Jahren gab es die ersten Versuche, Beschichtungen mit pulverförmigen, schmelzbaren, meist thermoplastischen Kunststoffen als Überzugsmasse umzusetzen.

Im Jahre 1952 wurde von E. Gemmer das sogenannte Wirbelsinterverfahren entwickelt, das anfangs auf die Anwendung von Elektroisolation und Rohrbeschichtung beschränkt war, mit Schichtstärken von 200 bis 300 µm. Für die Beschichtung wurden zunächst Pulverlacke aus Polyethylen verwendet, später Polyamid und PVC.


Ab den 1960er Jahren findet die Einführung und Entwicklung der elektrostatischen Kunststoff-Pulver-Beschichtung statt, stimuliert durch Veränderungen auf dem US-amerikanischen Markt hinsichtlich der Beachtung von Umweltaspekten bei Lackierungen. Die Firma Bosch war es, die den Grundtyp des Epoxidharzpulvers entwickelte. Dieses völlig lösungsmittelfreie Beschichtungsmaterial eignete sich ebenfalls für dekorative Zwecke und so fehlte nur noch ein geeignetes Auftragsverfahren.

Die Firma Sames entwickelte Mitte der 1960er Jahre elektrostatische Sprühpistolen, die es ermöglichten eine langanhaltende Haftung (d.h. mind. bis zum Einbrennen) zwischen Pulverlack und kalten Werkstücken zu erzeugen. Der weitere Einsatz der Pulverbeschichtung erfolgte durch die innovative Möglichkeit den Overspray direkt zurückzugewinnen, da der Auftragswirkungsgrad der pneumatischen Pulverförderung anfangs zu gering lag.

Im Jahre 1968 kommt es zum nächsten wichtigen Entwicklungsschritt in der Pulverbeschichtung. Das Angebot der Epoxidpulver wurde mit UV-stabileren Epoxid-Polyester-Mischungen ergänzt. Die Pulver ermöglichten kürzere Einbrennzeiten und standen in größeren Mengen in konstanter Qualität zur Verfügung, zudem wurden die Applikationsgeräte stetig verbessert.


Ab den 1970er Jahren stieg die Anzahl der Pulverbeschichtungsanlagen in Deutschland von 4 im Jahr 1966 auf 51 im Jahr 1970. Den größten Mengenzuwachs im Pulververbrauch wurde 1978/79 erreicht, es standen folgende Bindemittelsysteme zur Verfügung: Epoxid, Polyester/Epoxid, Polyester/TGIC, Polyurethan, Acrylat.

Auch setzte eine Ideenflut für Lösungen völlig anderer Pulversprüheinrichtungen ein. Hierzu zählen beispielsweise die im Jahre 1970 vorgestellten Bandzerstäuber von der Firma AEG oder dem Pulver-Jet von der Firma Mueller. Bei den Korona-Pistolen schaffte die Firma GEMA zur gleichen Zeit einen Entwicklungssprung indem der Hochspannungstransformator und die Gleichspannungskaskade in die Pistole integriert wurden und so auf das „steife“ Hochspannungskabel verzichtet werden konnte. Die Technologie ist heute die am meisten verbreitete. Ein Beschichtungsgerät aus dem Jahre 1968 ist auf Abbildung 2 zu sehen.

 Anlagentechnisch konnte 1972 neben der Möglichkeit das Pulver mit dem Korona-Verfahren zu applizieren auch die triboelektrische Aufladung aufgezeigt werden. Die sich aber erst in den 1990er Jahren durchsetzen konnten, durch Veränderungen in der Rezeptformulierung bei der Pulverlackherstellung, die es ermöglichten die Aufladung durch Reibung in vollem Umfang zu nutzen.  Ebenfalls herrschte bis dahin eine gewisse Zurückhaltung bei einer Reihe von Geräteherstellern die Entwicklung bei Tribo-Geräten voranzutreiben.


Im Jahre 1985 wurde die Flachstrahldüse, die heute bei 80 % der Pulverbeschichtungsgeräten im Einsatz ist, erfunden und löste die Pralltellerdüse ab.


Ab den 1990er Jahren werden Pulverlackfördersysteme angeboten, die mit einem Injektor den Pulverlack direkt aus dem Pulverlackgebinde fördern. Diese Technologie wird heutzutage flächendeckend eingesetzt.


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