Oberflächenbehandlung
Pulverbeschichtung
Pulverbeschichtungen zeichnen sich durch eine exzellente Deckungsfähigkeit bei gleichzeitig guter Korrosionsbeständigkeit und einem attraktiven Erscheinungsbild aus. Die Schichtdicken schwanken von 40 bis zu mehr als 60 µm. Die Anwendung erfolgt entweder manuell anhand einer elektrostatischen Pistole oder in einer automatisierten Anlage. Es sind keine besonderen Vorbehandlungen vor dem Pulverbeschichten erforderlich außer einer Entfettung und Passivierung (Phosphat oder Chromat Cr3+). Zusätzlichen Vorbehandlungen sind für Bauteile erforderlich, die einer höheren Betriebsbelastung ausgesetzt sind.
Es gibt drei Familien von Pulverbeschichtungen, die aktuell für Zinkdruckgussteile im Gebrauch sind, Epoxid, Epoxid/Polyester und Polyester. Ihre Eigenschaften werden in der folgenden Tabelle aufgezeigt.
Charakteristika der drei Pulverbeschichtungstypen
| Charakteristik | Epoxid | Epoxid/Polyester | Polyester |
| Erscheinungsbild | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
| Eigenschaften | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
| Hitzebeständigkeit | Schlecht | Gut | Exzellent |
| Wetterbeständigkeit | Schlecht | Gut | Exzellent |
| UV-Lichtbeständigkeit | Schlecht | Befriedigend | Exzellent |
| Farb- und Glanzbeständigkeit | nachlassend | Gut | Exzellent |
| Glanz | Ja | Ja | Ja |
| Granulöse Struktur | Nein | Ja | Ja |
| Glattheit | Nein | Ja | Ja |
| Hammerschlag | Nein | Nein | Ja |
| Matt | Ja | Ja | Ja |
| Metallisch | Nein | Ja | Ja |
| Satin | Ja | Ja | Ja |
| Textur | Nein | Ja | Ja |
| Aceton | Begrenzt | Nein | Nein |
| Essigsäure | Nein | Nein | Nein |
| Salpetersäure | Begrenzt | Nein | Nein |
| Phosphorsäure | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
| Ethylalkohol | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
| Ammoniak | Begrenzt | Nein | Nein |
| Natriumchlorid 20% | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
| Salzwasser | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
| Leitungswasser | Exzellent | Begrenzt | Exzellent |
| Destilliertes Wasser | Exzellent | Begrenzt | Exzellent |
| Benzin | Exzellent | Begrenzt | Begrenzt |
| Natriumhydroxid 30% | Exzellent | Nein | Nein |
Die Pulverbeschichtungen sind nicht besonders gleichmäßig, tendieren an scharfen Außenecken zur Ausdünnung, während Innenoberflächen von Becher- und Behälterformen aufgrund des Faraday-Käfig-Effekts oftmals schlechter beschichtet werden. Produktkonstrukteure sollten diese Faktoren berücksichtigen.
Einbrenntemperaturen
Die Einbrennbedingungen, die für jede der unterschiedlichen Pulverbeschichtungstypen erforderlich sind:
- Epoxid 140 – 160°C, 8 bis 20 Minuten
- Epoxid/Polyester 160 – 180°C, 10 bis 15 Minuten
- Polyester 160 – 200°C, 10 bis 15 Minuten
Um das Risiko einer Blasenbildung zu minimieren sollten Zinkdruckgussteile bei der niedrigstmöglichen Einbrenntemperatur eingebrannt werden.
Der Druckgießer sollte über die Bedingungen des Beschichtungsvorganges zum frühest möglichen Zeitpunkt in Kenntnis gesetzt werden. Die hohen Einbrenntemperaturen, bei denen einige Pulverbeschichtungen, besondere aus Polyester, ausgehärtet werden, verlangen hochwertige Druckgussteile. Druckguss, bei dem ein porenfreier Guss kaum möglich ist, führt zu unvermeidlichen Problemen bei der Aushärten der Pulverbeschichtung. Die Verwendung der Vakuumtechnik kann einige dieser Probleme verringern, besonders bei Druckgussteilen mit dünnen Wanddicken.
Obwohl die Vorbehandlung unkritisch ist, sollten keinerlei Gussfehler an der Gussoberfläche (insbesondere Kaltfließstellen) vorhanden sein. Diese führen dazu, dass Vorbehandlungsflüssigkeiten eingeschlossen werden und es zu unerwünschter Blasen- und Pickelbildung an der Oberfläche kommt. Das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen des Druckgussteils hat Auswirkungen auf Temperaturgradienten und -profil während des Einbrennens und damit auch auf die Aushärtungsgeschwindigkeit des Überzugs. Für dicke massive Abschnitte ist es deshalb ratsam, das Druckgussteil vor dem Auftrag der Pulverbeschichtung anzuwärmen, um das Entstehen eines steilen Temperaturgefälles im Überzug während des Einbrennens auszuschließen. Durch diese gleichmäßige Temperaturverteilung ist ein Ausgasen durch Mikroporositäten an der Oberflächen zu vermeiden.