Kann man Aluminium pulverbeschichten?

Kann man Aluminium pulverbeschichten? Die Antwort lautet JA! Vielleicht sind Sie sich unsicher, ob Ihre Aluminiumteile pulverbeschichtet werden können oder ob sich die Pulverbeschichtung für Ihre Aluminiumprodukte eignet. Dieser Artikel beantwortet Ihre Fragen aus der Sicht eines Metallbaubetriebs.

Was ist Pulverbeschichtung?

Pulverbeschichtung ist eine trockene Oberflächenbehandlung für Metalle, einschließlich Aluminium. 

Dabei wird mit einer speziellen Spritzpistole fein gemahlenes Trockenpulver (hergestellt aus Harzen wie Epoxid und Polyester) auf die Oberfläche von Metallteilen aufgetragen.

Nach dem Backen bei hohen Temperaturen (normalerweise 160–200 °C) schmilzt das Kunststoffpulver, gleicht sich aus und härtet aus, wodurch schließlich eine Beschichtung entsteht, die stark, glatt und ästhetisch ansprechend ist.

Warum kann Aluminium pulverbeschichtet werden?

1. Die gute Leitfähigkeit von Aluminium sorgt dafür, dass es beim Pulverbeschichten durch elektrostatische Adsorption gleichmäßig an Aluminiumteilen haftet.
2. Die hervorragende Hitzebeständigkeit von Aluminium (Schmelzpunkt 662 °C) stellt sicher, dass sich das Werkstück während des Einbrennvorgangs der Pulverbeschichtung nicht verformt.
3. Aluminium hat einen natürlichen Oxidfilm (Al₂O₃) auf der Oberfläche, der eine gewisse Rauheit aufweist, die der Pulverbeschichtung hilft, zu haften. Nach chemischer Behandlung oder Sandstrahlen, bildet sich ein künstlicher Konversionsfilm, der die Haftung der Pulverbeschichtung auf Aluminium weiter verbessern kann.

Pulverarten, die bei der Aluminiumpulverbeschichtung verwendet werden

Duroplastische Kunststoffpulver

Duroplast ist das am häufigsten verwendete Material für die Pulverbeschichtung. Für Aluminiumteile werden üblicherweise Epoxidharz, Polyester und PU verwendet. Beim Einbrennen schmilzt und härtet es aus und bildet durch einen chemischen Prozess namens Vernetzung eine dauerhafte Beschichtung auf Aluminium. Diese Beschichtung ist hart und weist insgesamt eine bessere Verschleiß- und Chemikalienbeständigkeit als thermoplastisches Pulver auf.

Thermoplastische Pulver

Im Gegensatz zu Duroplasten sind Thermoplaste (PE, PVC) verändert sich beim Pulverbeschichten nur physikalisch, der Prozess ist also reversibel. Die resultierende Beschichtung ist weicher und wird hauptsächlich für bestimmte Funktionsanwendungen verwendet, beispielsweise als Schutzschicht für Aluminiumbuchsen, -rohre und -drähte.

Wie pulverbeschichtet man Aluminium?

Vorverarbeitung

Reinigung

Vor dem Pulverbeschichten muss die Aluminiumoberfläche mit alkalischen oder neutralen Entfettern gründlich gereinigt werden, um Fett-, Staub- oder Ölflecken zu entfernen, die die Haftung beeinträchtigen können.

Sandstrahlen

Durch Sandstrahlen wird die Rauheit von Aluminiumoberflächen mechanisch erhöht und dadurch die Haftung von Pulverbeschichtungen verbessert.

Beizen

Beim Beizen handelt es sich um einen chemischen Prozess, bei dem die Oxidschicht auf dem Aluminiumteil entfernt und die Oberfläche aktiviert und leicht korrodiert wird, um eine raue Mikrostruktur zu bilden, die die Bindung zwischen dem Pulver und dem Aluminiumsubstrat verbessert.

Konversionsbeschichtung

Legen Sie das Aluminiumteil in eine chemische Umwandlungslösung, die Chrom, Zirkonium oder Titan enthält, sodass sich auf seiner Oberfläche ein nichtmetallischer, poröser chemischer Umwandlungsfilm bildet.

Dadurch wird nicht nur die Haftung der Pulverbeschichtung verbessert, sondern auch der Aluminiumträger vor Korrosion geschützt.

Waschen und Trocknen

Nach der Behandlung mit chemischen Mitteln müssen Aluminiumteile zunächst mit sauberem Wasser abgespült werden, um Oberflächenrückstände zu entfernen, und dann gründlich mit deionisiertem Wasser (DI-Wasser) gespült werden, um Wasserflecken und Mineralflecken zu entfernen. 

Nach dem Waschen die restliche Feuchtigkeit abtrocknen oder wegblasen, um die Oberfläche des Werkstücks trocken zu halten.

Sprühen

Sprühen Sie das negativ geladene Pulver mithilfe einer Corona- oder Reibungssprühpistole gleichmäßig auf die positiv geladene Aluminiumoberfläche.

Die Zusammensetzung und Farbe des Beschichtungspulvers können je nach Ihrem Design ausgewählt werden und die Beschichtungsdicke sollte zwischen 60 und 120 Mikrometern liegen.

Backen und Aushärten

Die mit Pulver adsorbierten Aluminiumteile werden in einen Härteofen gelegt und auf 160 °C bis 200 °C erhitzt, wobei die Heizzeit auf 10 bis 20 Minuten eingestellt wird.

Dabei schmilzt das Pulver, ebnet sich ein und verfestigt sich schließlich zu einer glatten, stabilen, festen Beschichtung.

Kühlung

Nehmen Sie die Aluminiumteile aus dem Härteofen und lassen Sie sie natürlich abkühlen. Dieser Schritt stellt sicher, dass die Beschichtung fest mit den Aluminiumteilen verbunden ist.

Inspektion

Nach Abschluss aller oben genannten Schritte müssen die pulverbeschichteten Aluminiumteile überprüft werden, um eine ungleichmäßige Beschichtungsoberfläche, Blasen oder Abblättern zu vermeiden.

Vorteile der Aluminium-Pulverbeschichtung

Korrosionsbeständigkeit

Im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungen sind Pulverbeschichtungen dicker und können Korrosion und Oxidation auf ihrer Oberfläche verzögern.

Farbvielfalt

Bei der Aluminium-Pulverbeschichtung können Sie flexibel zwischen verschiedenen Farben oder Oberflächen (z. B. Metallic oder Struktur) wählen, die auf die Oberfläche von Aluminiumteilen gesprüht werden, was mehr Optionen für ein individuelles Produktdesign bietet.

Haltbarkeit

Pulverbeschichtetes Aluminium verfügt über einen robusten Oberflächenschutz, der Abnutzung, Kratzern und Rost widersteht, die Lebensdauer des Aluminiumprodukts verlängert und es ideal für raue Außenumgebungen macht.

Umweltfreundlich

Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssiglacken enthalten Pulverlacke keine organischen Lösungsmittel (VOC) und stoßen praktisch keine schädlichen Gase aus. Als umweltfreundliches Verfahren erzeugt Pulverlack nur minimalen Abfall, und das überschüssige Pulver kann recycelt und wiederverwendet werden.

Kosteneffizient

Kunststoffpulver für die Aluminiumpulverbeschichtung ist leicht erhältlich und kann in einem Arbeitsgang aufgesprüht werden, um die gewünschte Schichtdicke zu erreichen. Dadurch entfallen die Kosten für mehrfaches Sprühen und Trocknen. Recycelbares Pulver senkt zudem die Produktionskosten.

Nachteile der Aluminium-Pulverbeschichtung

1. Bei einer dickeren Beschichtung können die Details des Aluminiumwerkstücks mit feiner Textur nicht klar dargestellt werden, was den gewünschten Effekt des Designs beeinträchtigt.
2. Bei partiell beschädigter Beschichtung hinterlassen punktuelle Reparaturen deutliche Spuren, sodass die gesamte Beschichtung abgeschliffen und neu aufgesprüht werden muss, was zeitaufwändig und kostspielig ist.
3. Das Ändern der Farbe einer Pulverbeschichtung ist komplizierter als das Ändern der Farbe einer herkömmlichen Farbe. Daher eignet es sich besser für große Mengen von Aluminiumteilen. Bei Kleinserienaufträgen wirkt sich dies auf die Produktionseffizienz aus.

Anwendung der Aluminium-Pulverbeschichtung

Fahrzeugteile

Pulverbeschichtungen erfüllen die Anforderungen an die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Fahrzeugteilen, insbesondere von Autorädern und Motorradrahmen.

Architekturkomponenten

Durch Pulverbeschichtung werden die Kratzfestigkeit und die Ästhetik von architektonischen Aluminiumkomponenten wie Handläufen, Vorhangfassaden und Terrassenmöbeln verbessert.

Elektrische Anwendung

Auch Computergehäuse, Leuchten und andere Anwendungsteile aus Aluminium profitieren von einer Pulverbeschichtung. Sie verbessert die Hitzebeständigkeit und Reinigungsfähigkeit dieser Komponenten.

Industrielle Maschinen

Pulverbeschichtungen bieten eine hervorragende Haltbarkeit und chemische Beständigkeit und sind daher ein wirksamer Schutz kritischer Maschinenkomponenten in rauen Industrieumgebungen.

Vergleich der Pulverbeschichtung mit anderen Oberflächen

Pulverbeschichtung vs. Eloxieren

Im Vergleich zu Eloxieren, Pulverbeschichtung ermöglicht mehr Farben und Oberflächenveredelungen. Darüber hinaus ist die Pulverbeschichtung bei großen Mengen und komplexen Teilen kostengünstiger.

Pulverbeschichtung vs. Nasslackierung

Herkömmliche Flüssiglacke verschmutzen nach dem Verdunsten die Umwelt und weisen eine geringe Ausnutzungsrate auf. Im Vergleich dazu ist Pulverbeschichtung nicht nur umweltfreundlich, sondern auch effizient und langlebig. 

Fazit

Die Aluminiumpulverbeschichtung ist eine kostengünstige, effiziente und langlebige Option für Markenhersteller, die Produkte entwerfen, die eine individuelle Oberflächenbehandlung erfordern. 

HDC bietet kundenspezifische Aluminiumverarbeitung an, darunter Bleche, CNC-bearbeitete Teile, Schmiedeteile und Gussteile. Wir bieten Verarbeitung und Pulverbeschichtung aus einer Hand. Benötigen Sie ein Angebot oder technischen Support? Kontaktieren Sie uns – wir helfen Ihnen gerne weiter.