KTL-Beschichtung
Die kathodische Tauchlackierung, kurz KTL-Beschichtung, ist ein industrieller Prozess, bei dem die Beschichtung des Bauteils in einem Tauchbad erfolgt. Das von Experten auch als Kataphorese bezeichnete elektrochemische Verfahren eignet sich hervorragend zum Beschichten komplizierter Formen und großer Serien. Im Fahrzeugbau ist die KTL-Beschichtung zur Erzeugung eines effektiven Korrosionsschutzes an Karosserien und Aufbauten Standard.
In der Praxis werden die Begriffe kathodische Tauchlackierung (KTL), anodische Tauchlegierung (ATL) und elektrophoretische Abscheidung (EPD) synonym verwendet. Tatsächlich handelt es sich bei allen drei Prozessen um elektrochemische Lackierverfahren, bei denen zwischen Lackiergut und Gegenelektrode Gleichspannung fließt.
Grundprinzip des Elektrotauchlackierens
Im Tauchbad befindet sich ein wasserlösliches Bindemittel, welches infolge der Elekrodenschaltung an der Oberfläche des Lackiergutes anhaftet und einen geschlossenen Lackfilm erzeugt.
Funktionsweise der KTL-Beschichtung
Die Beschichtung erfolgt in Tauchbecken, die mit Anoden ausgerüstet sind und in dem sich der Beschichtungsstoff in wasserverdünnter Form befindet. Die zu lackierenden Werkstücke werden mit dem Minuspol eines Gleichrichters leitend verbunden und in die Becken getaucht. Bei einer Spannung von bis zu 400 Volt bildet sich innerhalb weniger Minuten auf der Werkstückoberfläche eine Lackschicht aus. Da sich die Stärke des Stromes infolge des ohmschen Widerstandes auf das Lackiersystem einstellt, lässt sich die gewünschte Schichtdicke der Lackierung über die Stromstärke regeln. An den Anoden bildet sich eine Säure. Um den pH-Wert im Tauchbecken konstant zu halten, wird diese über spezielle Zellen aus dem Becken geschleust. Während bei der industriellen KTL-Beschichtung kleinere Schichtdicken um die 15-30 µm zumeist als Grundierung dienen, handelt es sich bei Werten ab 35 bis 50 µm um sogenannte KTL-Dickschichten, die später nicht überlackiert werden.
Während des Prozesses halten Umwälzpumpen die Badflüssigkeit ständig in Bewegung. In diesem Kreislauf sind sowohl Filter als auch Kühler enthalten. Diese entziehen der Tauchflüssigkeit die unerwünschte Hitze, die der ohmsche Widerstand im Becken freisetzt. Nach der Beschichtung werden die Bauteile mit demineralisiertem Wasser gespült. Mit dem Spülwasser fließt der überschüssige Lack in das Tauchbecken zurück. Während des Beschichtungsprozesses koagulieren die Lackteilchen auf der Bauteiloberfläche zu einem netzartigen Film, der sich aus unzähligen winzigen Kügelchen zusammensetzt. Im letzten Prozessschritt werden die mikroskopisch kleinen Kugeln in einem Ofen bei 180-220°C aufgeschmolzen. Dadurch vernetzen sie sich zu einer harten, gleichmäßigen Schicht.
Vorteile der KTL-Beschichtung
Vorteile KTL-Beschichtung
Beschichtbare Werkstoffe
Grundsätzlich eignet sich die kathodische Tauchlackierung für ein breites Werkstoffspektrum.
- Stahl- und Stahlfeinbleche
- Bauteile aus verzinktem Blech
- Stahl- und Grauguß
- Aluminiumbleche und Aluminiumstrangpressprofile
- Aluminium- und Zinkdruckgusslegierungen
- Mischbauweise (z. B. Stahl mit aufgenieteten Aluminiumteilen)
Zur Vorbereitung von KTL-Beschichtungen sind je nach Material und Lacksubstrat spezielle Reinigungsschritte sowie entweder eine Aktivierung oder Passivierung erforderlich. Aufgrund der Vielfalt an Materialien und Legierungen ist die Notwendigkeit sowie die Art der Vorbehandlung im Einzelfall zu prüfen. Einmal eingestellt, durchlaufen die Bauteile die Prozesse in den Anlagen standardmäßig.
Typische Einsatzbereiche der KTL-Beschichtung
In der Automobilindustrie, im Nutzfahrzeug- und Landmaschinenbau werden KTL beschichtete Teile den hohen Anforderungen an Korrosionsschutz, Kratz- und Schlagfestigkeit sowie Lösungsmitteresistenz gerecht. Auch in anderen Bereichen, wie im Maschinen- und Anlagenbau, zur Beschichtung von Rohren, in der Feinmechanik sowie bei Fitness-, Garten und Haushaltsgeräten kommen KTL behandelte Komponenten aufgrund des feinen, gleichmäßigen Lackverlaufs zum Einsatz. Darüber hinaus dient die KTL-Beschichtung häufig als effektive Vorbehandlung bzw. Grundierung für weitere Beschichtungsverfahren wie Pulverbeschichten oder Nasslackieren.
Häufig gestellte Fragen:
KTL-Beschichtung
Aufgrund der geringen Rautiefe von Edelstahlteilen haftet die KTL-Schicht vergleichsweise schlecht. Deshalb empfehlen Experten eine Vorbehandlung durch Strahlen mit eisenfreien Materialien und schließen Gewährleistungsansprüche häufig von vornherein aus.
Mit geeigneten Abdeckungen oder Maskierungen lassen sich beispielsweise Bohrungen oder Gewinde lackfrei darstellen. Zudem kann man den aufgebrachten Lack mithilfe moderner Lasertechnologie punktuell sehr schonend entfernen, sodass blanke, stromleitende Stellen entstehen.
Der Umweltschutz beginnt bei der KTL Technik mit der gezielten Auswahl der Anlage. Optimierte Vorbehandlungstechniken und rechnergestützte Steuerungen garantieren die effektive Schonung der Umwelt bei optimaler Prozessqualität. Die konsequente Überwachung der eingesetzten Rohstoffe, die permanente Kontrolle des Tauchbades sowie modernste Abwasserbehandlung gewährleisten einen geringen Frischwasser- und Chemikalienverbrauch. In der modernen kathodischen Tauchlackierung kommen zink- und bleifreie Lacke zum Einsatz, die sich ohne Lösungsmittel verarbeiten lassen. Weder bei der Beschichtung, der Trocknung noch bei der späteren Verwendung von KTL beschichteten Teilen entstehen schädliche Emissionen, sodass Gefahren für Mensch und Umwelt ausgeschlossen sind.
Der Preis für eine Beschichtung pro Werkstück lässt sich nicht pauschal vorhersagen. Er wird anhand des Aufwandes für die Vorbereitung, der Bauteilabmessungen sowie der Losgröße berechnet.
Ja. Das Verfahren ist eine der effizientesten industriellen Beschichtungsmethoden für metallische Oberflächen, welches überdurchschnittlich hohe Schlag- und Korrosionsfestigkeiten garantiert.
Die elektrophoretische Abscheidung, kurz EPD ist ein zweistufiges Beschichtungsverfahren, bei dem sich zuerst elektrisch geladene Partikel zur entgegengesetzt geladenen Elektrode (dem Werkstück) bewegen, um sich dann unter Wärmeeinwirkung zu einer feinen, homogenen Schicht zu verbinden.