KTL-Beschichtung: Ablauf und Prozess
im Detail
Sie möchten zunächst wissen, was KTL-Beschichtung ist, welche Vorteile das Verfahren bietet und für welche Werkstoffe es geeignet ist? Lesen Sie unseren Grundlagenbeitrag „Was ist eine KTL-Beschichtung?“
Die KTL-Beschichtung besteht nicht nur aus dem eigentlichen Tauchlackieren. Entscheidend für Haftung, Korrosionsschutz und eine reproduzierbare Oberfläche ist eine auf Werkstoff, Bauteilgeometrie und Anforderung abgestimmte Vorbehandlung. Der Gesamtprozess umfasst daher mehrere Reinigungs-, Vorbehandlungs-, Beschichtungs- und Einbrennschritte. Welche Schritte notwendig sind, hängt vom Bauteil und dem gewählten Prozessprogramm ab.
Der KTL-Prozess im Überblick
Typischerweise durchlaufen die Bauteile folgende Prozessschritte:
- Reinigung und Entfettung
- Spülen und gegebenenfalls Beizen
- Aktivierung und Phosphatierung
- Passivierung
- Kathodische Tauchlackierung
- Spülen und Ultrafiltration
- Einbrennen und Abkühlen
1. Reinigung und Entfettung
Am Anfang steht die gründliche Reinigung der Bauteile. In mehreren Tauchbecken werden die Oberflächen entfettet und von Verunreinigungen befreit.
Anschließend folgt eine Spritzentfettung. Dabei lösen Hochdruckdüsen auch hartnäckigere Schmutzpartikel von der Oberfläche. Gleichzeitig wird die alkalische Belastung auf den Bauteilen weiter reduziert.
Diese Schritte sind entscheidend für die nachfolgende Vorbehandlung: Nur eine saubere und gleichmäßig vorbereitete Oberfläche bietet die Voraussetzung für eine zuverlässige Beschichtung.
2. Spülen und gegebenenfalls Beizen
Nach der Entfettung werden die Bauteile in mehreren Stufen gespült.
Je nach Werkstoff und Zustand der Oberfläche kann anschließend ein Beizprozess erforderlich sein. Unlegierte oder niedrig legierte Bauteile werden dafür in eine schwefelsäurebasierte Metallbeize getaucht.
Das Beizen entfernt unter anderem Rost und Zunder und dekapiert die Metalloberfläche. Dadurch entsteht eine hochreaktive Oberfläche, die für die weiteren Behandlungsschritte vorbereitet ist.
Anschließend folgen erneut mehrere Spülvorgänge.
3. Aktivierung und Phosphatierung
Vor der Phosphatierung wird die Oberfläche aktiviert. Dafür werden die Bauteile mit einer speziellen Titan-Phosphatlösung behandelt.
Diese Aktivierung sorgt für eine vermehrte Keimbildung auf der Oberfläche. Dadurch kann sich die nachfolgende Phosphatschicht schneller und gleichmäßiger ausbilden. Gleichzeitig entstehen kleinere Kristalle und ein geringeres Schichtgewicht.
Im nächsten Schritt folgt die Phosphatierung.
Sie übernimmt zwei wichtige Funktionen: Zum einen dient die Phosphatschicht als Haftvermittler für die spätere KTL-Beschichtung. Zum anderen trägt sie dazu bei, den Korrosionsschutz des gesamten Beschichtungsaufbaus zu verbessern.
Der Prozess ist abgeschlossen, wenn die Oberfläche vollständig mit einer Phosphatschicht bedeckt ist.
4. Passivierung
Nach weiteren Spülschritten folgt die Passivierung.
Dabei wird die zuvor erzeugte Phosphatschicht verdichtet beziehungsweise verfeinert. Dieser Prozess bildet den Abschluss der chemischen Vorbehandlung und bereitet die Oberfläche auf die eigentliche KTL-Beschichtung vor.
5. Kathodische Tauchlackierung
Jetzt folgt die eigentliche kathodische Tauchlackierung.
Die Bauteile werden vollständig in ein Bad mit elektrisch leitfähigem, wässrigem Tauchlack eingetaucht. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung scheidet sich der Lack auf der Bauteiloberfläche ab.
Die Lackabscheidung erfolgt durch eine chemische Umsetzung des Bindemittels, die sogenannte Koagulation. Über Prozessparameter wie Stromstärke und Zeit lässt sich die Schichtbildung gezielt steuern.
Ist die gewünschte Schichtdicke erreicht, wird die Abscheidung beendet.
Direkt nach dem Tauchlackieren ist die entstandene Lackschicht noch nicht mit der späteren fertigen Oberfläche vergleichbar. Sie ist zunächst unregelmäßig und porig. Erst während des anschließenden Einbrennprozesses verläuft sie zu einem gleichmäßigen und geschlossenen Lackfilm.
6. Spülen und Ultrafiltration
Nach der KTL-Beschichtung werden die Bauteile in mehreren Stufen gespült.
Dabei kommt unter anderem Ultrafiltrat zum Einsatz. Die nachfolgenden Spülprozesse gehören unmittelbar zum KTL-Verfahren und schließen den eigentlichen Beschichtungsschritt ab.
Danach sind die Bauteile bereit für den Einbrennofen.
7. Einbrennen und Abkühlen
Nach dem letzten Spülvorgang werden die Warenträger mit den beschichteten Bauteilen in den Einbrennofen transportiert.
Dort wird die Beschichtung bei Temperaturen zwischen etwa 150 und 230 °C eingebrannt. Während dieses Vorgangs verläuft die Lackschicht zu einem geschlossenen, homogenen Film.
Erst durch diesen Schritt erhält die KTL-Beschichtung ihre endgültigen Eigenschaften.
Anschließend werden die Bauteile auf einer Abkühlstrecke bei Raumtemperatur heruntergekühlt.
Das Ergebnis ist eine gleichmäßige, widerstandsfähige Oberfläche, die unter anderem einen hohen Korrosionsschutz bietet und gegenüber mechanischen sowie chemischen Belastungen beständig ist.
Was ist eine KTL-Beschichtung?
Die kathodische Tauchlackierung, kurz KTL, ist ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren. Dabei werden Bauteile vollständig in einen elektrisch leitfähigen, wasserbasierten Lack eingetaucht. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung scheidet sich der Lack gleichmäßig auf der Oberfläche ab.
Wie dick die Beschichtung wird, hängt unter anderem von der Bauteilgeometrie und den gewählten Prozessparametern ab. Anschließend wird die Lackschicht im Ofen eingebrannt. So entsteht eine geschlossene und widerstandsfähige Oberfläche mit hohem Korrosionsschutz.
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