Innovative Tendenzen im Car-Refinishing - richtungsweisende Klarlacke

                     UV-Intro

Warum UV?

   

Die recht flachen Ergebnisse des Klimagipfels 2009 in Dänemark und das mahnende Gegenstück dazu, audio-visuell zu erleben im Film „Home“, machen uns bewusst, dass die Ressourcen, welche unsere Erde beherbergt, endlich sind und teilweise in schon absehbarer Zeit zur Neige gehen werden.

Wo einige Staaten sich großspurig ignorant zeigen, suchen andere und partiell einzelne Unternehmen nach Verfahren, die Umwelt durch gezielt reduziertem Verbrauch von Rohstoffen und Energien zu entlasten, Emissionen jeglicher Art zu reduzieren, wenn nicht gar zu vermeiden. Das geschieht  zum Teil aus weiser Voraussicht, manchmal aber auch per Gesetz.

Beide Motive veranlassten die Lack- und Farbenindustrie, neue Wege in der Materialentwicklung zu gehen (z.B. Wasserbasislacke in Europa ab 2007), aber auch an neuen  Beschichtungstechniken zu arbeiten. Ein Entwicklungsschwerpunkt liegt nun seit Jahren schon auf UV-(ultraviolett)-aktivierbaren Beschichtungssystemen.

Obwohl große Bemühungen im Gange sind, die Anteile lösungsmittelhaltiger Farben und Lacke in der Druckindustrie als auch in der Holzindustrie zu verringern, haben diese bei der Trocknung Wärmeenergie fressenden Systeme noch große Anteile. UV-härtende Lacke, fast oder gänzlich lösemittelfrei, niedrig im Energieverbrauch bei der Aushärtung sind auf dem Vormarsch – langsam, aber stetig.

Seit Oktober 2009 beschäftigen wir uns näher mit dem Thema ultraviolett härtende Lacke und testen DIE Innovation im Car Refinish Segment (zu Deutsch Autolack-Reparaturbereich) schlechthin. Die Rede ist von

  Belichten mit UV-LEDs

Sikkens Autoclear® UV

   

Dabei ist die UV-Technologie keineswegs die Erfindung des Jahres 2009! Man kennt sie aus der Zahntechnik und auch im Grundier- und Füllerbereich ist sie seit Jahren im Gespräch. Jedoch ohne nennenswerte Ausbreitung.

Den Sikkens Autoclear UV gibt es nun schon seit über zwei Jahren. Auf der „Equip Auto 2007“ gewann AKZO-NOBEL mit diesem Sikkens-Lack am 15. Oktober 2007 den Grand Prix Award für innovative Automobilprodukte in der Kategorie Werkstattausrüstung. Jedoch ist die Resonanz im Autolackierbereich bislang eher zögerlich gewesen. Grund: Hohe Anschaffungskosten für die UV-Lampe oder gar die von SEHON angebotenen „verspiegelten“ Lackierkabinen, ein sehr hoher Materialpreis bei stagnierenden oder gar sinkenden Reparaturerlösen sowie eine hohe Empfindlichkeit des Materials bei Überbeschichtungen (Neigung zur Läufer- und Gardinenbildung an Kanten und Sicken).

Mit den Materialschwächen hat Sikkens, wie wir es ab Oktober selber testen konnten, erfolgreich aufgeräumt. Verbesserungen und Verfeinerungen in den Materialeigenschaften und Zusätzen als auch eine optimierte Applikationstechnik gewährleisten eine sichere Verarbeitung und sorgen für neues Aufsehen.

Bevor wir uns mit dem neuen Super-Material befassen, sollten wir zunächst diverse Charakteristika beleuchten. Da wäre zunächst die Frage:

 
UV-Lack Ensemble

Was ist UV-Licht?

   

Aus der Schule wissen wir: „Licht ist eine Welle.“ Das Spektrum des für uns Menschen sichtbaren Lichtes erscheint verhältnismäßig klein, changiert es doch lediglich in den Regenbogenfarben vom langwelligen Rot bis zum kurzwelligen Violett. Wobei man jedoch nicht vergessen sollte, dass dieser „kleine“ Bereich Tausende von unterscheidbaren Farbnuancen für unser Auge bereithält.

Nicht mehr sichtbar sind die unmittelbar angrenzenden Wellenlängen. Länger als die Rot-Wellenlänge ist das „darunter“ (infra) liegende „Licht“, welches wir als Infrarot oder Wärmestrahlung kennen. Auf der „jenseits“ (ultra) liegenden Skala des sichtbaren Lichtes beginnt der Bereich des Ultravioletten. Wir bezeichnen ihn als UV-Licht, Schwarzlicht oder UV-Strahlung. Den UV-Sektor unterteilen wir je nach dessen beinhaltenden Wellenlängenbereichen in A, B und C. Dabei stellt die UV-A-Strahlung die längstwelligste der drei UV-Typen dar und grenzt somit unmittelbar an unserem sichtbaren Violett.

Das Sonnenlicht enthält alle drei Arten der UV-Strahlung. Da UV-C schon bei Eintritt des Lichtes in die Atmosphäre fast gänzlich absorbiert wird und kaum auf die Erdoberfläche gelangt, interessieren wir uns mehr für UV-A und UV-B. Werden diese Strahlen am Arbeitsplatz eingesetzt, müssen sich die Personen im Strahlungsbereich durch geeignete Arbeitsschutzmaßnahmen sichern. UV-B ist energiereicher, aber auch aggressiver in seiner Wirkung auf den Menschen. Verursacht Sonnenbrand und ist hauptverantwortlich für ein Hautkrebsrisiko. Verlangt somit auch konsequentere Abschirmung der Haut und Augen als  UV-A. Noch mehr Details zu diesem Thema erfahren Sie auf der entsprechenden Wikipedia-Seite.

  

UV-Licht als Zündfunke

   

Die Wellenlänge der Strahlen bestimmt deren Intensität. Langwelliges Licht wie Infrarot, Licht bewirkt nur eine Rotation der Moleküle, währenddessen  energiereiche, kurzwellige UV-Strahlung Elektronen im Inneren der Moleküle und Atome anregen kann.

Gerade dieser Anregung bedarf es im Falle der sogenannten radikalen Polymerisation, unter welcher die Bindemittelmoleküle des UV-Lackes aushärten. Bei dieser Prozess reagieren, wie der Name schon sagt, Radikale, das sind Teilchen, die ungepaarte, also freie Elektronen besitzen und verbinden sich zu Makromolekülen – der flüssige Kunststoff härtet aus. Das UV-Licht ist dabei der „Zünder“ zur sogenannten Initiation, welche man auch als Kettenstart oder Primärreaktion bezeichnet.

Deshalb reicht eine gegenüber konventioneller Wärmetrocknung extrem kurze Zeit der UV-Bestrahlung aus, um die Aushärtereaktion in Gang zu bringen. Den Vergleich zwischen konventionellen Lacksystemen und UV-härtenden finden Sie in einem Video-Clip sehr anschaulich dargestellt und akustisch begleitet auf der Seite der Firma IST METZ GmbH.

  UV aktivieren

LEDs und violetter Nebel -
ein Hauch von Science Fiction

   

Zusammen mit der auf LED-Technik spezialisierten belgischen Firma EREA entwickelte AKZO-NOBEL ein auf 81 UV-LED-Basis arbeitendes, luftgekühltes Aufsteckteil für die Spritzpistole, das gegenüber den bislang gebräuchlichen UV-Lampen einen wesentlichen Schritt nach vorne beweist: Die Aktivierung (Aushärtung) des Spritzgutes    (UV-Klarlackes) wird sozusagen „instantaneous“ – unmittelbar beim Verlassen der Spritzpistole noch auf dem Weg zum zu lackierenden Teil „gezündet“. Es ist wie Science Fiction: Feinste Lacktröpfchen, ultraviolett-aktiviert, vom Raumschiff „SATA-Jet“ zur Destination „Lackierobjekt“.

Mission: Ausbildung eines transparenten Films mit sofortiger Aushärtung.

  

Die Vorteile

 



LED-Nachbelichten/AktivierenUV-Applikation

  • Material fast lösemittelfrei
  • dadurch dichte Oberfläche mit hervorragendem Glanzgrad
  • der beste Verlauf und Lackstand, den wir je sahen
  • Abperlen von Wasser wie beim nanoversiegelten Lack
  • deutlich höhere Kratzbeständigkeit
  • extrem hohe Resistenz gegen Lösemittel, auch bei frisch gehärteten Lacken
  • sehr elastisch
  • sehr gute Haftung auf Sikkens Autowave und DuPont CROMAX (eig. Test)
  • bestens geeignet für sensible Untergründe
  • Helle Basecoats härten schneller als dunkle (durch höhere Lichtreflektion)
  • sparsamer Auftrag mit 1,1 mm Düse → Mat-Einsparung ca. 20-25%
  • Topfzeit von 2-3 Tagen und länger → kein Material wird Abfall
  • Einsparung an RPS-Bechern, da diese über mehrere Tage genutzt werden
  • Energieeinsparung (Wärmetrocknung nicht mehr notwendig)
  • Entlastung der Spritzkabine (nach 6-10 kann das nächste Fahrzeug rein)
  • weniger Staubanfall durch Verbleib in der Kabine bis Antrocknung erfolgt
  • härtet bei normalem Tageslicht weiter aus bis zur Polierbarkeit (ca. 30 Min.)
  • ökologischer Aspekt „SEHR GUT“→ Ressourcen schonend
 
   

Die Kehrseite

 
  • Härtet nur dort gut aus, wo belichtet wurde, sonst sehr langsam
  • Finish und Polieren aufwendiger (wie bei kratzfesteren Lacken)
  • Material im Einkauf noch wesentlich teurer als konventioneller 2K-Klarlack
  • Equipment derzeitig nur auf Leasing (5 Jahre a 219,-€/Monat netto)
  • 5-Jahres-Bindung an ein System → nur positiv für den Leasinggeber
  • Schutzbrille (öfters zu erneuern) und Schutzhandschuhe notwendig
  • leichte Irritation der Augen bei hellen, reflektierenden Farben (abhängig vom Anwender, jedoch keine Nachwirkungen wie beim Verblitzen der Augen durch Lichtbogenschweißen)
  • ergonomisch recht schwer, wenn ganztägig damit gearbeitet wird
  • durch Lichtabsorption längere Aushärtung auf dunklen Basecoats (Abhilfe 2x Nachaktivieren mit der LED-Scheibe)
  • Übergangsbereiche bei Beilackierungen sind schlechter polierbar
  • Rev. 2014: nach mehreren Jahren teilweise Haftungsprobleme und punktuelle Lackablösungen
 
     

Fazit

   

UV-Materialien im Lackierbereich sind, wie schon bemerkt, nicht brandneu. Vor Jahren hatten wir eine Vorführung der Fa. Spiess Hecker im Füllerbereich. Bei Vollschutzkleidung des Verarbeiters sollte ein Ring von auf der Reparaturfläche anliegenden Neoprenlamellen die schädlichen UV-B-Strahlen vom Verarbeiter sowie umstehenden Mitarbeitern abschirmen. Die Lamellen grenzten die Bearbeitungsfläche auf ein lächerliches Maß ein. Dann ein Test mit Sikkens UV-A-härtendem Füller, der leider aus (wie erzählt wird) patentrechtlichen Gründen vom Markt verschwand. Schade! Aber auch schon damals war die UV-Lampe dazu sündhaft teuer…

Der derzeitige 2K-Klarlack Sikkens Autoclear UV ist ein „geiles“ Material mit Zukunfts-Charakter. Dass im Gegensatz zur Konkurrenz auf die weniger schädliche UV-A-Technologie gesetzt wurde, ist löblich. Der Einsatz neuer innovativer Technik analog zum Öko-Gedanken, mit der nicht unerheblichen Einsparung von Material und damit pfleglicheren Umgang mit Rohstoffressourcen etwas Positives für die Umwelt zu tun als auch die aufgezählten wirklich tollen, positiven Eigenschaften des UV-Lackes konkurrieren mit den negativen Betrachtungen und einer noch derzeitig betriebenen Preisgestaltung seitens der Produzenten und Leasinggeber.

Ins Kalkül zu ziehen sind der Preisverfall im Reparatursektor, die mitunter sehr schwankende Auslastung der Werkstätten, der anhaltende Druck auf Werkstatt-Stundenverrechnungssätze zugunsten höherer Profite auf Seiten der Schadenmanager und Großkunden sowie die Verzerrung des freien Wettbewerbs durch „Spar“-Verträge der Versicherungen, die sich dann das Weisungsrecht in bestimmte, für sie günstig arbeitende Werkstätten vorbehalten. Und dann sind da noch die wahrhaft dummen Berufskollegen aus den eigenen Reihen, die meinen, mit unter der Rentabilitätsgrenze zu arbeiten, langfristig einen Betrieb führen zu können. Das alles vor dem Hintergrund ständig steigender Preise (nicht nur Energie, sondern auch die jährlich zwischen 6 und 8% steigenden Einkaufspreise bei den Lacklieferanten!). Bei gleichzeitiger Forderung, ständig  auch in der Werkstattausrüstung Spitze und „up to date“ zu sein, kosten- und zeitintensives ISO-Qualitätsmanagement zu betreiben und als „top of the top“-Sahnehäubchen noch kostenlose „Service“-Leistungen anzubieten.

Einsatz für kleine Lackierbetriebe prüfen
Über 13.000,00 Euro für das Leasing der UV-Technik PLUS Materialkosten nach einem Rabattsystem, welches nur bei Großabnahmemengen in die Nähe einer Kostengleichheit zu konventionellen Systemen gelangt. Nach meinen derzeitigen Berechnungen verkehren sich die Einsparungen in zusätzliche Kosten von mehreren Tausend Euro im Jahr!!! Zu prüfen ist, ob sich ein Kleinbetrieb bei aller Liebe zur Umwelt in Anbetracht schwindender Erlöse DAS noch leisten kann.  Jedoch sind wir noch beim Recherchieren und Erfassen des tatsächlichen Klarlack- UND Gasverbrauches  über einen längeren Zeitraum und werden zu gegebener Zeit diesen Artikel überarbeiten. Wir sind gespannt...

...August 2011 - Stand der Dinge
Mittlerweile sind mehr als eineinhalb Jahre ins Land gegangen und zu meinem persönlichen Bedauern hat sich das innovative Klarlacksystem nicht etablieren können. Die zusätzlichen Kosten gegenüber konventionellen Klarlack-Systemen haben das Gros der Reparatur-Lackierbetriebe wohl ebenso verschreckt, wie einst uns. Kaum jemand kann diese Aufwendungen auf den Kunden umlegen. Die zündende Initiative seitens der AKZO-Nobel, die neue UV-Klarlack-Generation zu gleichen Preisen wie die konventionellen 2K-Lacke anzubieten und so den Car-Refinish-Betrieben einen Anreiz zur Umstellung auf zukunftsgerichtete Materialien zu geben, blieb leider bislang aus. Dabei hätte das hohe Verkaufsvolumen die sicher enormen Entwicklungskosten bald wett gemacht.... Schade!


...Juni 2012 - Langzeitbeobachtungen
Nach fast 2½ Jahren wurde es Zeit, die Qualität des UV-Lackes noch einmal unter die Lupe zu nehmen. Zu diesem Zweck hatten wir seinerzeit Teile unserer Firmenfahrzeuge beschichtet. Was taugt nun das damals verwendete Material? Zugegebenermaßen ist die thermische Belastung einer dunklen Lackierung ungleich höher als beispielsweise bei einer hellen Metallic-Farbe. Was Otto Normalverbraucher wahrscheinlich gar nicht auffallen würde - wir stellten bei recht dunklen Farben einen leichten Volumenschwund des Klarlackes fest, der so eigentlich nicht sein sollte (Siehe Slider rechts). Zwar war die Sache mit 3000-er Schleifpapier und Polieren wieder in Griff zu bekommen und ein erneutes Nachfallen ist nun nicht mehr zu erwarten. Dennoch bleibt ein kleiner negativer Beigeschmack.
Zufällig gerade in dieser Zeit verzeichneten wir auch an zwei Fahrzeugen ominöse Klarlackablösungen. Interessanterweise ausnahmslos auf dem vom Hersteller ausdrücklich empfohlenen Basislack! Trotz außerhalb der gesetzlichen Garantiezeit reparierten wir - auf eigene Kosten....
Und das alles, obwohl doch laut Aussagen der Lackhersteller jedes neue Material in eigens dafür entwickelten Laboren auf Stabilität und Langzeit geprüft werden! Ist hier, um sich Marktvorteile zu sichern, wieder mal ein Produkt verfrüht und ohne Langzeittest zur Anwendung freigegeben worden?

 

uv-lack-spritzen - glanzverlust 01
uv-lack-spritzen - glanzverlust 01-script
uv-lack-spritzen - glanzverlust 02
uv-lack-spritzen - glanzverlust 02-script




                    


...2 Jahre später - Juni 2014:   Alternativen
Heute spricht keiner mehr vom UV-Klarlack. Das Zeug ist so gut wie vom Markt verschwunden. Dafür aber schickt sich eine neue Materialgeneration an, den Lackmarkt zu revisionieren. Das fokussierte Ziel ist hier auf „Low Energy - High Performance“, also Energieeinsparung bei gleicher oder gar verbesserter Optik und Eigenschaften gerichtet.
Mit der Vereigenständigung der Lacksparte von DuPont zu Axalta Coating Systems war er Monate zuvor angekündigt worden. Der neue Cromax-Klarlack „Ultra Performance Energy Clear CC6700“. Und am 26. Juni konnten ColorProfi-Kunden wie auch (noch) fremdlieferanten-verbundene Lackierer live die offizielle Premiere für unsere Region miterleben. Zugleich fiel auf den Tag das WM-Fußball-Match Deutschland/USA. Unser Lacklieferant ColorProfi in Trebbin gestaltete daraus ein erfolgreiches Event, welches schon an ein kleines Rock-Festival erinnerte. Die Cromax-Innovation, so konnten sich auch die Skeptiker überzeugen, härtet tatsächlich bei einer 5-minütigen Objekttemperatur von 60°C aus und ist nach dem Abkühlen voll polierbar. Ein anderer Härter ermöglich eine völlig energiefreie Aushärtung bis zur Polierfähigkeit bei Raumtemperatur in nur 45 Minuten! Das, was bei der Trocknung von  Wasserbasislack eher nervt: Dieser Härter reagiert hier umso besser, je höher die Luftfeuchte ist.

...Januar 2016 - Resümee nach anderthalb Jahren Einsatz im Betrieb
Ich denke, dass es nach dieser Zeit angebracht ist, unsere Erfahrungen im täglichen Einsatz hier zu schildern. Merkwürdig ist, dass der Hersteller vorgibt, diesen Klarlack ausschließlich auf gehärtete (aktivierte) Basislacke zu verwenden. Hat das was mit der Haftung zu tun (Siehe UV-Lack!)??? Der Klarlack darf bislang auch nicht elastifiziert werden, sodass wir dreigleisig fahren. Für Ganzlackierungen und wenn die Zeit nicht drängt, verwenden wir weiter unseren bewährten CC6400 2K-VOC-Klarlack, für Fahrzeuge mit kratzfesterem Klarlack von Hause aus kommt der CC6300 2K-VOC-Protect Klarlack zum Einsatz. Teilereparaturen (ein bis vier Teile, Ausnahmen möglich) erfolgen aber fast ausschließlich mit dem CC6700. Die Bilanz mit dem superschnellen Klarlack ist bislang positiv. Keine Nachfallerscheinungen, kein Ablösen, keine Blasen. Zugegeben, das Material ist teurer als normaler 2K-Klarlack, aber die Einsparung von Energie sollte dabei nicht vergessen werden, da wir auf Ofentrocknung bei diesem Material generell verzichten. Die zwei unterschiedlichen Härter haben wir auf einen reduziert: Der AR7701, anfänglich konzipiert für forcierte Trocknung oder niedriger Luftfeuchte funktioniert auch bei Luftrocknung absolut zuverlässig. Unsere Mitarbeiter loben stets neben der Schnelle der Aushärtung vor allem die gute Polierbarkeit nach einer Lufttrocknung von 45 Minuten. Auch ein Läufer lässt sich da ohne Weiteres hobeln und beseitigen....


UV-Light für den Spot

   
Ende 2015 stellte unser Akemi®-Vertreter ein neues Produkt zum schnellen Austupfen von Steinschlägen, aber auch Kratern in fertiglackierten Flächen vor. Das von afin® produzierte Filling Resin (zu deutsch Füllharz) tupft man aus einer winzigen Flasche, ähnlich einem Sekundenkleber, auf die betreffende Spot-Stelle. Ein dem Maglite-Look nahe kommender UV-Light-Phaser (Star Trek lässt grüßen) „beschießt“ dann den Tropfen mit ultraviolettem Licht. 30 Sekunden lang. Danach kann gehobelt, geschliffen und poliert werden. Feine Sache, wenn's ganz schnell gehen muss!     afin Filling Resin

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