Lacke

Mehr als nur Ästhetik ...

Beschichtungen in Form von Lacken erfüllen neben ästhetischen auch weitgehende Schutzfunktionen. Diese Lackeigenschaften werden durch mögliche Einschlüsse von Partikeln, der Bildung von Gasblasen oder Verlaufsstörungen stark beeinträchtigt. Daher überrascht es nicht, dass in der Praxis auftretende Lackstörungen möglichst schnell und umfassend untersucht werden, um deren Ursachen identifizieren und beseitigen zu können. Folgendes Beispiel zeigt exemplarisch, welche Ergebnisse mit Hilfe einer Flugzeitsekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) Analyse gewonnen werden können:

Lacke

Lackkrater

Lackstörungen auf der Spur

Moderne Autoserienlackierung hat vielfältige Aufgaben. Der mehrschichtige Aufbau von kathodischer Tauchlackierung (KTL), Füller, Basislack und Klarlack schützt die Karosserie vor Korrosion und hält über Jahre den Belastungen durch Witterung, Steinschlag, Winterstreusalz und Waschanlagen stand. Lackkrater oder Verlaufsstörungen gefährden diesen Schutz, beeinträchtigen die optische Qualität der Oberfläche und verursachen somit einen enormen betriebswirtschaftlichen Schaden.

Lackstörungen können durch Einschlüsse von Partikeln und Fasern, durch flächige Verunreinigungen der zu lackierenden Oberfläche aber auch durch Blasenbildung ("Kocher") entstehen. In Abhängigkeit vom jeweiligen Fehlerbild können die Ursachen durch geeignete analytische Methoden wie Lichtmikroskopie, Infrarotspektroskopie, REM-EDX oder ToF-SIMS aufgeklärt werden.

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 Lackkratern oder Verlaufsstörungen auftreten, ist es erforderlich, möglichst schnell Ursachenforschung zu betreiben. Eine etablierte Methode für derartige Untersuchungen ist die ToF-SIMS. Die Methode kann geringste anorganische und organische Substanzmengen auf Flächen mit weniger als 100 µm Durchmesser identifizieren. Im dargestellten Beispiel zeigt die Farbschicht viele deutliche Krater unterschiedlicher Größe dicht beieinander. In den Kratern werden fluorhaltige Kohlenwasserstoffe mit hoher Intensität nachgewiesen (vgl. Abbildung). Durch Vergleichsuntersuchungen konnten diese einem Hochleistungsschmierstoff auf Basis eines perflourierten Polyethers (PFPE) zugeordnet werden. Dieser wurde in der Produktionsanalage zur Schmierung der Förderanlagen eingesetzt und war auf die Oberfläche getropft. Durch Anbringen geeigneter Abschirmungen konnte diese Fehlerquelle beseitigt werden. Die Analyse lieferte insofern wertvolle Hinweise zur Identifizierung und Beseitigung der Schadensursache.

Lackkrater

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