Zuhause / Nachrichten / Branchennachrichten / Die Nivellierung war gut, der nasse Film war flach – dann produzierte der Ofen Orangenschale. Hier ist der Grund.
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Backen und Pulverschichten · Orangenhaut · Defekte im Aushärtungsstadium
Bei Autolacken, industriellen Einbrennsystemen, Pulverlacken und anderen Einbrennlacksystemen ergibt sich eine einheitliche Situation: Die Beschichtung verläuft beim Auftragen gut, die Nassfilmoberfläche ist flach und weist keine offensichtlichen Mängel auf – aber nach dem Einbrennen und Aushärten weist die Filmoberfläche eine deutliche Orangenhautstruktur auf, die sich auf die Qualität des Erscheinungsbildes auswirkt.
In den meisten Fällen ist ein solches Problem nicht auf eine unzureichende Nivellierung während der Anwendung zurückzuführen. Sie resultieren aus Veränderungen im Beschichtungsfluss, der Oberflächenspannung und der durch die Aushärtung verursachten Schrumpfung, die während des Aushärtungsprozesses innerhalb der Beschichtung auftritt und dazu führt, dass die endgültig ausgehärtete Filmoberfläche einen unebenen Zustand bildet.
Warum eine gute Nivellierung der Anwendung der Orangenschale nach dem Backen nicht verhindert wird
Wenn die Beschichtung gerade aufgesprüht wurde, befindet sich der Nassfilm noch in einem relativ glatten Fließzustand mit guter Beweglichkeit und weist keine offensichtlichen Mängel auf. Diese Ergebnisse deuten lediglich darauf hin, dass der Nivellierungseffekt während der Anwendungsphase gut war – sie können den endgültigen Filmzustand nach dem Einbrennen nicht vollständig vorhersagen. Eine gute Nivellierung beim Auftragen bedeutet nicht, dass die Folie nach dem Aushärten flach bleibt.
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Die Fließfähigkeit nimmt während des Backens zunehmend ab
Während der Aushärtung: Das Lösungsmittel verdunstet weiter, die Filmviskosität steigt und das Harz vernetzt und härtet zunehmend aus. Wenn die Fließfähigkeit des Systems angenommen wird, können geringfügige Oberflächenunebenheiten von Natur aus nicht ausreichend korrigiert werden – sie werden letztendlich in der Filmoberfläche fixiert.
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Die Schrumpfung bei der Aushärtung beeinflusst die Ebenheit der Folie
Beim Backen kommt es zu Vernetzungsreaktionen des Harzes, das Filmvolumen verändert sich und es bildet sich nach und nach inneren Spannungen. Wenn der Schrumpfprozess ungleichmäßig ist, kann es zu einer Welligkeit der Oberfläche kommen, wodurch Orangenhaut deutlicher sichtbar wird.
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Unterschiede in der Oberflächenspannung verursachen einen ungleichmäßigen Fluss
Während der Filmbildung: Verschiedene Komponenten verdampfen unterschiedlich schnell, die Additivverteilung kann sich ändern und es bestehen Unterschiede in der Oberflächenspannung. Diese Faktoren können zu lokalen Strömungsungleichmäßigkeiten führen und verhindern, dass die Folie eine gleichmäßige Ebenheit beibehält.
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Anwendungsparameter können die Orangenhaut verstärken
Selbst wenn die Beschichtung selbst gut verläuft, die Sprühfilmdicke ungleichmäßig ist, die Einbrenntemperatur zu schnell ansteigt, die Ablüftzeit nicht erreicht wird oder die Sprühumgebung erheblich variiert, kann es nach dem Aushärten immer noch zu Orangenhaut kommen.
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Systeme mit hohem Feststoffgehalt zeigen eher eine Oberflächentextur
Für Beschichtungen mit hohem Feststoffgehalt: Die anfängliche Nassfilmviskosität ist höher, der Raum für die Verdünnung des Lösungsmittels wird reduziert und die Zeit für die Flussanpassung wird verkürzt. Daher besteht beim Backen eine größere Wahrscheinlichkeit, dass die beim Auftragen gebildete Mikrotextur im ausgehärteten Film erhalten bleibt.
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Warum das Problem während der Anwendung nicht sichtbar ist
Nach Abschluss der Applikation: Der Film befindet sich noch in einem beweglichen Zustand, die Oberflächenspannung hat sich noch nicht vollständig verändert und die Aushärtungsreaktion hat noch nicht begonnen. Sobald die Backphase beginnt – wobei das Lösungsmittel kontinuierlich verdunstet, das Harz vernetzt und der Film zunehmend aushärtet – werden latente Defekte nach und nach sichtbar.
Zusammenfassend
Eine gute Nivellierung während der Anwendung, gefolgt von einer Orangenhaut nach dem Backen, ist im Wesentlichen das Ergebnis von Fließveränderungen während der Aushärtung, Unterschieden in der Oberflächenspannung und dem Zusammenwirken der Filmschrumpfung. Bei der Analyse von Back-Orangenschalenproblemen ist es neben der Verlaufsleistung notwendig, das Harzsystem, die Additivanpassung, die Anwendungsbedingungen und Zustandsänderungen während des Aushärtungsprozesses umfassend zu bewerten.
- Eine gute Nivellierung beim Auftragen bedeutet nicht, dass der ausgehärtete Film flach ist
- Durch das Backen verringert sich die Fließfähigkeit der Folie
- Die Härtungsschrumpfung beeinflusst den Oberflächenzustand
- Änderungen der Oberflächenspannung können zu ungleichmäßigem Fluss führen
- Anwendungsparameter verstärken Orangenhautprobleme
- Bei Systemen mit hohem Feststoffgehalt ist es wahrscheinlicher, dass die Oberflächentextur erhalten bleibt
Häufig gestellte Fragen
Reduziert die Zugabe von mehr Ausgleichsmittel immer das Backen von Orangenschalen?
Wenn das Verlaufsmittel die Fließfähigkeit zu Beginn des Backfensters verbessert – bevor die Viskosität schnell ansteigt – kann es hilfreich sein. Wenn die Hauptursache jedoch ein zu schnellerer Viskositätsaufbau während der Aushärtung oder eine übermäßige Aushärtungsschrumpfung ist, behebt die Anpassung des Verlaufsmittels nur einen Teil des Problems. Neben dem Verlaufsadditivsystem müssen auch das Harzsystem, die Katalysatorbalance und das Ofenprofil überprüft werden.
Kann eine Verlangsamung der Ofentemperatur der Orangenhaut reduziert werden?
Ein langsamerer Temperaturanstieg die Zeit, die der Film bei niedrigerer Viskosität verbleibt, bevor die Vernetzung beginnt, und bietet so mehr Möglichkeiten für die Selbstkorrektur von Oberflächenunregelmäßigkeiten. Dies ist häufig eine wirksame Prozessanpassung für Orangenschalen, insbesondere in Systemen mit hohem Feststoffgehalt. Das optimale Rampenprofil sollte sowohl anhand der Orangenschalen als auch der Produktionsdurchsatzanforderungen validiert werden.
Beeinflusst die Art der Spritzpistole oder die Auftragsmethode das Backen von Orangenschalen?
Ja – die Gleichmäßigkeit der Filmdicke am Applikationsort ist ein wichtiger Faktor. Variationen in der Filmdicke führen zu unterschiedlichen Aushärtungsraten auf der gesamten Platte, wobei dünnere Zonen schneller aushärten und die Oberflächenstruktur früher fixiert wird. Sprühtechnik, Pistolenabstand und Musterüberlappung beeinflussen alle die anfängliche Gleichmäßigkeit des Films und damit das Ergebnis der Orangenschale nach dem Backen.
