11 Février 2020  |  Technique des plasmas
Publié dans Oberflächen POLYSURFACES 04/2019

Ab durch das Plasma

Simone M. Fischer

Die Vakuumpumpen der Gebrüder Becker GmbH werden in vielen Industriebereichen wie Holz- und Papier, Drucktechnik, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie sowie in der Medizintechnik eingesetzt. Alle Pumpen haben eines gemeinsam, sie werden im auslieferungsfertigen Zustand aktiviert und lackiert.

Les pompes à vide de la société Gebrüder Becker GmbH sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels, tels que ceux de la technique du bois, du papier, de l’impression, dans les industries alimentaires et de l’emballage, ainsi que dans la technique médicale. Toutes ces pompes sont activées et vernies pour être prêtes à la livraison.

Damit der Lack nicht nur auf den Aluminium- und Gussoberflächen sondern auch auf den Kunststoffoberflächen gut haftet, ist die Aktivierung notwendig. «Bisher wurden die Pumpen von Hand beflammt. Das Vorbehandeln der Kunststoffanbauteile gestaltete sich als schwierig. Es kam immer wieder zu Überbehandlungen der Kunststoffteile und somit zu Haftfestigkeitsverlusten des Lacks. Deshalb sollte das Beflammen durch einen automatisch ablaufenden Prozess ersetzt werden», erläutert Jens Dahlhaus, Leiter der Lackiererei bei Becker. «Wir wollten auf eine Werker unabhängige Aktvierungsmethode umstellen, um die Mitarbeiter zu entlasten und Prozesssicherheit zu erhalten.»
Aufgrund der zahlreichen Pumpentypen, mit wechselnder Position der Kunststoffteile, der Vielzahl an Pumpengeometrien sowie Abmessungen von 150 x 360 x 210 mm bis hin zu 720 x 1600 x 900 mm empfahl sich ein geometrieunabhängiger Vorbehandlungsprozess. Deshalb wurde das Aktivieren im Niederdruckplasma in Erwägung gezogen und näher betrachtet. Neben einer guten Lackhaftfestigkeit forderte der Pumpenhersteller, dass die Kammeranlage in das vorhandene Transportsystem integriert werden konnte, damit das Aktivieren in der Linie möglich ist.
 
Komplett montierte Vakuumpumpe während der Plasmaaktivierung. Das Plasma ist homogen ausgebildet und erfasst die ganze Pumpenoberfläche. (Bilder: plasma technology)
 
 
Plasmaprozess in der Linie
Der Hersteller von Niederdruck-Plasmaanlagen, die plasma technology GmbH, bietet ein Anlagenkonzept, das diese Anforderungen erfüllt. Es besitzt eine Doppeltür, die als Durchreiche fungiert und sich gut an die örtlichen Gegebenheiten des Anwenders anpassen lässt. «An der Decke der Vakuumkammer wurde eine Schiene des Transportsystems befestigt. Dadurch ist es möglich, dass die Pumpe am Transportgehänge über die vordere Tür in die Plasmaanlage eingeschoben wird», führt Jörg Eisenlohr, Geschäftsführer plasma technology, aus. Ist die Pumpe platziert schliesst die Tür, die Vakuumkammer wird evakuiert und der 30sekündige Aktivierungsprozess läuft ab. Nach dem Belüften der Kammer öffnet die rückseitige Tür, die Pumpe wird vom Transportsystem automatisch übernommen und dem Lackierprozess zugeführt.
Vor dem Aktivierungsschritt werden die an der Pumpe vorhandenen Öffnungen mit Kappen abgedeckt. Sie sind geschlitzt, damit sie vom Vakuum nicht abgehoben werden und beim Lackieren kein Lack eindringt. Beschichtet wird die Pumpe mit einem zweikomponentigen, wasserbasierten Lacksystem. Die Lacktrocknung erfolgt in einem Umluftofen. Die Oberflächenenergie der Kunststoffteile wurde mit der Beflammung von <30 auf 36 mN/m und wird mit der neuen Methode auf 48 mN/m angehoben. Auf der nun gleichmässig aktivierten Oberfläche der Kunststoffteile haftet der Lack sehr gut.
 
Die aktivierte Pumpe wird vom Transportsystem aus der Kammer geholt und dem Lackierprozess zugeführt.
 
 
Projekt lief Hand in Hand
Die Projektlaufzeit betrug vom Erteilen des Auftrags bis zur Umsetzung sechs Monate. Für den Hersteller von Pumpen war es selbstverständlich, dass die Anlage mit einer ölgeschmierten Vakuumpumpe aus dem eigenen Haus betrieben wird. Der Pumpstand wurde plasma technology zur Verfügung gestellt, damit die mechanische Anpassung sowie steuerungsseitige Anbindung erfolgen konnten. Die Installation des Systems bei Becker erfolgte an einem Wochenende: freitags Anlieferung, samstags Installation und sonntags mit der Nachtschicht nahm die Niederdruck-Plasmaanlage den Betrieb auf. «Die Zusammenarbeit der beteiligten Gewerken, plasma technology, Woelm Fördertechnik und der Konstruktion von Becker, war sehr gut und hat massgeblich zu einer schnellen und reibungslosen Umsetzung beigetragen», berichtet Jens Dahlhaus zufrieden.
 
Technik im Detail  
Abmessungen der Plasmaanlage: 3000 mm breit, 2000 mm tief, 2800 mm hoch
Abmessungen der Vakuumkammer: 1200 mm breit, 2000 mm tief, 1000 mm hoch
Betriebsart: Vollautomatische Doppeltür
Pumpzeit auf 0,3 mbar: 100 s
Elektroden in der Kammer: 2 Stück
Plasmazeit: 30 s
Zykluszeit: 180 s
 
 
 
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