Analyse von Lackkratern – mehr als nur Ästhetik

Beschichtungen in Form von Lacken oder Coatings werden als Pulverlacke und als wasser- oder lösemittelhaltige Nasslacke nicht nur auf metallischen Oberflächen, sondern auch auf Holz oder Kunststoffen aufgetragen. Lacke erfüllen - neben den ästhetischen Anforderungen - auch umfangreiche Schutzfunktionen. So schützt der mehrschichtige Aufbau einer Autoserienlackierung aus kathodischer Tauchlackierung (KTL), Füller, Basislack und Klarlack die Karosserie vor Korrosion und hält über Jahre den Belastungen durch Witterung, UV-Strahlung, Steinschlag, Winterstreusalz oder Waschanlagen stand. Treten Krater im Lack, Verlaufsstörungen (z.B. Partikeleinschlüsse, Bildung von Gasblasen (Kocher), Nadelstörungen) oder Lackierfehler beim Aufbringen von Lacken auf, ist eine zügige Identifizierung und Beseitigung der Ursachen nötig, um das weitere Auftreten von Beschichtungsfehlern zu vermeiden. Oft gelingt es erfahrenen Mitarbeitern im Lackierprozess bereits anhand des Fehlerbildes, Rückschlüsse auf die Ursache einer Verlaufsstörung oder eines Lackkraters zu ziehen. Gerade im Bereich der Serienproduktion wie etwa dem Automobilbau oder der Kunststoffverarbeitung ist aber eine detailliertere Bestimmung der Ursachen eines Lackkraters in einem Labor notwendig, um mögliche Regressansprüche sicherzustellen. In den Laboren der Tascon GmbH können derartige Analysen an Lackkratern durchgeführt werden. In Abhängigkeit vom jeweiligen Fehlerbild des Lackkraters oder einer Verlaufsstörung werden hierzu analytische Methoden wie die Lichtmikroskopie, die Infrarotspektroskopie, die REM-EDX oder die ToF-SIMS Analyse eingesetzt. Finden sich etwa bei einer lichtmikroskopischen Untersuchung Metallpartikel im Inneren eines Lackkraters, ist eine Untersuchung der Elementzusammensetzung der Partikel mittels REM/EDX oft sehr hilfreich, um die Herkunft des Partikels zu identifizieren. Liegt dagegen eine faserartige Störung im Lackkrater vor, ist die Infrarotspektroskopie eine bevorzugte Analysemethode. Werden in einem Lackkrater keine offensichtlichen Störungen beobachtet, liegt der Verdacht einer lokalen, organischen Kontamination oder einer filmischen Verunreinigung als Ursache der Lackkraterbildung nahe. Die Substanzen, die zu solchen Benetzungsstörungen führen können, sind vielfältig. Neben Medien aus dem Produktionsprozess sind Polysiloxane (Silikonöle) eine besonders häufig auftretende Kontamination, die zur Bildung von Lackkratern führen. In diesen Fällen wird die Flugzeitsekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) routinemäßig zur Ursachenfindung eingesetzt, wie das folgende Beispiel zeigt:

Lacke

Lackkrater - Lackstörungen auf der Spur

Um die Entstehung von Lackkratern möglichst zu vermeiden, wird bei der Applikation hochwertiger Lackierungen in der Regel penibel auf Sauberkeit und Partikelfreiheit geachtet. Sollten dennoch Lackkrater oder Verlaufsstörungen auftreten, ist die ToF-SIMS eine der etablierten Methoden zur Ursachenforschung. Mit der ToF-SIMS Analyse gelingt es unbekannte anorganische oder organische Substanzmengen auf Flächen mit weniger als 100 µm Durchmesser innerhalb eines Lackkraters zu identifizieren. Aufgrund dieser Screeningeigenschaft und der hohen Empfindlichkeit gelingt es mit dem ToF-SIMS Verfahren in unserm Labor, oft auch dann die Ursache eines Kraters im Lack zu ermitteln, wenn andere analytische Techniken ihre Grenzen erreicht haben. Im dargestellten Beispiel zeigt die Farbschicht viele deutliche Krater unterschiedlicher Größe dicht beieinander. In den Lackkratern werden fluorhaltige Kohlenwasserstoffe mit hoher Intensität nachgewiesen (vgl. Abbildung). Durch Vergleichsuntersuchungen konnten die in den Lackkratern gefundenen Verunreinigungen einem Hochleistungsschmierstoff auf Basis eines perflourierten Polyethers (PFPE) zugeordnet werden. Dieser wurde in der Produktionsanalage zur Schmierung der Förderanlagen eingesetzt und war vor dem Lackieren auf die Oberfläche getropft. Durch Anbringen geeigneter Abschirmungen konnte in diesem Fall die weitere Bildung von Lackkratern verhindert werden.

Lackkrater

Mit Tascon die Ursache von Lackkratern finden und zukünftig frei von Lackkratern produzieren

Sind Sie in einem Unternehmen tätig, in dem Werkstücke im Rahmen der Produktion hochpräzise lackiert werden müssen? Dann sind Sie sicher schon mit Lackkratern oder anderen Lackverlaufsstörungen konfrontiert worden. Wir von der Tascon sind dabei der kompetente Partner an Ihrer Seite und unterstützen Sie dabei die Ursache von Lackkratern schnellstmöglich ausfindig zu machen und in Zukunft zu verhindern. Sollten Sie unseren Service für die zielführende Beseitigung von Lackkratern in Anspruch nehmen wollen, treten Sie in Kontakt zu uns. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

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