Mehr lackieren mit weniger Emissionen

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  • -'----------Mehr lackierenmit weniger EmissionenDie neue vollautomatische Deck-

    lackanlage eines Industrielackier-

    Betriebs lost nicht nur akute

    Kapazitatsprobleme. Sie sorgt

    auch fur mehr Prozess-Sicherheit

    und senkt die Emissionen.

    andvalle Auftragsbticher bereiten

    nicht nur Freude. Zwar braucht

    man sich dann um die Zukunft des

    Unternehmens in der Regel keine Sor-

    gen zu machen. Dach nicht selten ist

    sehr schnell der Punkt erreicht, an dem

    man sich die Frage stellen muss, ob mit

    den bestehenden Anlagen die Auf-

    tragsflut uberhaupt nach zu bewaltigen

    ist. Sa auch bei dem Industrielackierer

    KSK in Geilenkirchen bei Aachen.3-Schicht-Betrieb, sagar am Wachen-

    ende, war mittlerweile der Normalfall.

    Die Kapazitat der 20 bestehenden

    Lackieranlagen reichte einfach nicht

    mehr aus. Sa wagte man den graBen

    Wurf: eine neue KTL-Anlage und eine

    neue Decklacklinie.

    Die neue KTL-Anlage hat derIndustrielackierbetrieb bereits im ver-

    gangenen [ahr in Betrieb genammen.

    Hier werden hachwertige Karasserie-teile aus Stahl und Aluminium schwer-

    metallfrei im Reinraum beschichtet.

    Immerhin knapp 10 Mia. Mark lieB

    sich KSK diese Anlage (inklusiveGebaude) kasten.

    Anfang dieses jahres wurde dann

    schan das nachste Prajekt abgeschlas-sen - der Bau der neuen Decklacklinie.

    Die Investitianssumme fur dieses Vor-

    haben betrug nachmal etwa 15 Mia.

    Mark; 10 Mia. fur die Lackieranlage

    und 5 Mia. Mark fur die neue Halle.

    Mit der neuen Decklacklinie verfUgt

    KSK in Geilenkirchen nun tiber insge-

    samt 21 Lackierereien. Davan bringt

    allein die neue Decklacklinie, die

    deutlich groBer ist als die anderen 20,

    " N ur mit Rein

    raumtechnik

    sind vernuntti-

    ge Necruir-beitsquoren

    errei chbar. ..

    Hubert Josef

    Krackel,

    GeschaftsfOh

    rer von KSK.

    dem Unternehmen rund em Drittel

    mehr Kapazitat.

    Der Industrielackierer praduziert zu100 Prazent fur die Autamabilindu-

    strie. Das Teilespektrum reicht dabei

    vam Halteklipp, der nur einen halben

    Zentimeter graB ist, tiber Ttirgriffeader Stoflfanger bis hin zum Lkw-

    Hachdach mit einer zu lackierenden

    Flache van mehr als 7 m'. Egal, ob dieTeile aus Kunststaff, Stahl ader Alumi-

    nium sind; in Geilenkirchen kann

    Die neue Decklackanlage von KSK erhoht die Kapa zittJI des Industrielackierbetriebs urn rund ein Drillel. 1m Bild die Ausga

    be-Sunion der vollautomatischen Anlage. Jedes TeU wird nochmal visuell geprofl.

    JOT 6 12001

  • NASSLACKIEREN

    Die Lackier-

    roboter sor-

    gen fOr eine

    hohe Pro-

    zess-Sicher-

    heir und ein

    Maximum

    an Flexibi-

    ttte: AuBer-

    dem helfen

    sie beim Ver-

    mindem von

    Emissionen

    und beim

    Engergie

    speren.

    jedes Material beschichtet werden. Pro

    Tag durchlaufen zirka 45 000 Einzeltei-

    Ie die Lackiererei.

    Mehr Prozess-Sicherheit

    mit Robotern

    Mit dem Bau der neuen Decklackli-

    nie sollte jedoch nicht nur die Kapa-

    zitat erweitert werden. "Wesentlicher

    Faktor war fur uns die Investition

    in die Zukunft", so Hubert-Josef

    Kruckel, Geschaftsftihrer von KSK.

    "Wir wollten mehr Kapazitat - aber

    ohne zusatzliche Emissionen. Durch

    den Einsatz von Wasserlacken und die

    Reinigung der Emissionen mittels

    thermischer Nachverbrennung sind

    wir fur die Einhaltung der neuen VOC-

    Richtlinie bestens gertistet. "

    Es versteht sich von selbst, dassKSK, als Lieferant der Automobilindu-

    strie, bei der Planung der neuen

    Lackieranlage auch besonderen Wert

    auf eine hohe Beschichtungsqualitat

    und ein Maximum an Flexihilitat legte.

    Die Decklacklinie ist deshalb mit neunRobotern bestiickt - acht Lackierrobo-

    tern und einem Roboter fur die Be-

    flammung von schwerlackierbaren

    Kunststoffteilen, zum Beispiel aus

    Polypropylen. "Da KSK als Industrie-

    lackierer es naturgcmaf mit einem sehr

    groBen und viclfaltigen Teilespektrum

    JOT 6 12001

    zu tun hat, ergibt sich eigentlich eine

    Handlackierung als MaB der Dinge,

    um flexibel genug zu sein, er lautert der

    Geschaftsfuhrer. "Da aber die Kapa-zitat erhoht und damit die Durchlauf-

    geschwindigkeit gesteigert werden

    sollte, mussten wir Roboter einsetzen -

    das war fur uns eine Herausforderung. "

    Doch das Ergebnis kann sich sehen

    lassen. "Mit den Robotern erreichen

    wir eine sehr hohe Prozesssicherheit.

    Dartiber hinaus konnten wir so denLackverbrauch senken. Die Automa-

    tik-Pistolen lackieren nur Bereiche, die

    lackiert werden mtissen; dadurch

    haben wir die Overspraymenge erheb-lich reduziert", so Kruckel, und er

    nennt einen weiteren Vorteil der neuen

    Anlage: .Wir sind sogar in der Lage,kleine Mengen, Einzelstticke oder

    Krawattenfarben in der Roboteranlagezu fahren."

    Ob die Lackierung kleiner Stuck-

    zahlen in der Roboter-Anlage dann

    tatsachlich auch wirtschaftlich sein

    wird, muss erst die Erfahrung zeigen:

    "Wir entscheiden natiirlich bei den

    Auftragen von Fall zu Fall, je nach Tei-

    legroBe, Geometrie und Stiickzahl, in

    welcher unserer Lackieranlagen wir sie

    beschichten. "

    Die Programmierung der Roboter

    ist nach Auskunft von Volker Braas, der

    bei KSK fur das Projekt neue Deck-

    lacklinie verantwortlich ist, uberhaupt

    kein Problem: "Zum einen setzen wirbereits in unseren anderen Lackieran-

    lagen zwolf Roboter ein und verfUgen

    damit tiber entsprechend geschultes

    Personal, zum anderen lohnt sich der

    Programmieraufwand, da die meisten

    Auftrage unserer Kunden nicht einma-lig sind."

    Wasser- und Losemittellack

    kunterbunt durcheinander

    Da in der neuen Decklacklinie

    nicht nur Wasserlack, sondern auchkonventioneller Losemittellack - je

    nach Kundenwunsch - eingesetzt wird,

    muss eine problemlose Umstellung

    von einer Lackart auf die andere mog-

    lich sein. Nach Auskunft von Braas

    kann sogar von Skid zu Skid, also ohne

    jede Wartezeit, gewechselt werden.

    Die Umstellung der Lackart muss

    dann nur einprogrammiert werden.

    Damit dieser schnelle Wechsel

    moglich ist, musste ein gemeinsames

    Verarbeitungs-Fenster von Wasserlack

    und Losemittellack gefunden werden.

    "Wir haben uns mit den Lacklieferan-

    ten abgestimmt, welche Parameter in

    punkto Temperatur und Luftfeuchtewir wahlen mtissen, um beide Lackar-

    ten gemeinsam verwenden zu kon-

    nen", berichtet Braas. "Und bei 24C

    und 62 % relativer Luftfeuchte konnen

  • -'----------wir nun praktisch alles kunterbuntdurcheinander verarbeiten."

    Soli mit einem anderen Farbtonlackiert werden, so dauert das automa-

    tische Spiilen der Leitungen und die

    automatische Reinigung der Spritzpi-

    stolen laut Braas nur eine Minute. Das

    heiBt, das Umstellen von einem roten

    Spiegelgehause mit Losemittellack auf

    einem blauen StoBfiinger mit Wasser-

    Effektlack geschieht praktisch ohne

    jeden Zeitverlust. Da sich auBerdem

    der Lackansatz auf der gleichen Ebene

    befindet wie die Lackierkabinen, sind

    die Farbversorgungsleitungen sehr

    kurz. KSK konnte deshalb auf ein

    Molchsystem verzichten.

    Geordnetes Chaos

    Dem ersten Augenschein nach geht

    es in der neuen Decklackanlage ziem-

    lich chaotisch zu. Hier fahren funf

    blaue StoBfiinger durch die Kabine,

    dort kommt ein Skid mit roten Spiegel-

    gchauscn hinzu ... Doch wie so oft,

    triigt auch hier der Augenschein.

    Tatsachlich herrscht in der Anlage

    natiirlich nicht der Zufall, sondern alles

    ist wohl geordnet, registriert und be-

    wusst gesteuert.[edes Skid erhalt mit der Be-

    stiickung eine N ummer. "So fahrt esquasi mit angeheftetem Lebenslaufdurch die Anlage", erklart Braas. Ube-

    rail, ob in der Vorbehandlung, vor derSpritzpistole des Roboters oder im

    Trockner weist sich das Teil mit seinen

    "personlichen Kenndaten" vor den

    jeweiligen Lesegeraten aus.Das SkidfOrdersystem, das die

    Werkstiick durch die Anlage transpor-

    tiert und eine Lange von 550 Metern

    hat, erlaubt variable Geschwindigkei-

    ten und damit unterschiedlichste

    Behandlungszeiten der einzelnen

    Skids. Die zu lackierenden Teile sind

    auf speziellen Gestellen auf den Skidsbefestigt. "Da jedes Skid separatcodiert ist", fasst Braas zusammen, ist

    es fur die Anlagensteuerung iiberhaupt

    kein Problem, wenn aile Skids mit

    unterschiedlichen Parametern bunt

    durcheinander durch die Anlage fah-reno Der AnlagenfUhrer kann zu jedem

    Zeitpunkt den aktuellen Beschich-

    Vorbehandlungsanlage

    2x reinigen

    2 x spOlen

    Haftwassertrockner

    Beflammen

    mit einem Reboter

    lonisieren

    Primerapplikalion

    mit 2 Rebotern

    Primertrockner

    Basislackapplikalion

    mit 3 Rebotern

    Basislacklrockner

    Klarlackapplikalion

    mit 3 Rebotern

    Klarlacklrockner

    KOhlzone

    Die Bearbeitungsstarionen der

    neuen Decklackanlage im

    Uberblick

    tungs-Stand jedes Teils auf dem Dis-

    play abrufen."

    Die Decklackanlage ist auf drei

    Ebenen untergebracht. 1m Ergeschoss

    befindet sich der gesamte Applikati-onsteil, das heiBt die drei Lackierkabi-

    nen - eine fur die Grundierung, eine

    fur den farbgebenden Basislack undeine fur den Klarlack - sowie dieAbluft- und Kiihlzonen und die Lack-

    versorgung. 1m ersten Stock findet

    man die Trockner fur aile Spritzkabi-nen. Zusatzlich ist hier die komplette

    Luftversorgung installiert mit den

    Luftwaschern, Kalteaggregaten, Heiz-registern und der gesamten Zu- und

    Umluftfilterung. 1m Keller befindet

    sich die Abwasseraufbereitung, Sys-temtanks und der Lackschlamm-Aus-

    trag.

    Die Teile passieren zunachst dieVorbehandlung mit den vier Stufen:

    Entfetten, Nachentfetten, Spiilen mitStadtwasser und Spiilen mit VE-Was-

    ser. Danach folgt eine Trockenblaszo-ne sowie der Haftwassertrockner, beidem es sich um einen Kondensati-

    onstrockner handelt.Fiir schwer lackierbare Kunststoff-

    teile geht es dann we iter zum Be-

    flamm-Roboter. Aile Kunststoffteile

    miissen danach die lonisier-Station

    durchlaufen. SchlieBlich folgt sowohlfur Metall wie auch fur die Kunststoff-

    teile die Primer-Spritzkabine. Hiersind zwei Roboter im Einsatz. Ansch-

    lieBend durchlaufen die Werkstiickeeine Abdunstzone, den Primer-Trock-

    ner und eine Kiihlzone.Dann geht's weiter zur Basislack-

    Kabine mit drei Robotern, ebenfalls

    mit anschlieBender Abdunstzone,

    Trocknung und einer Kiihlstrecke.

    SchlieBlich applizieren drei Roboter

    noch den Klarlack. Wenn der einge-

    brannt und abgekiihlt ist, sind die Tei-

    Ie eigentlich fertig. Doch vor der

    Abnahme und dem Verpacken priiftein Mitarbeiter aile Werkstiicke visu-

    ell, ob die Beschichtung tatsachlich

    einwandfrei ist. Daneben gibt es natiir-

    lich noch die Prtlfmoglichkeiten nn

    eigenen Labor.

    Roboter reduzieren Emissionen

    und sparen Energie

    Doch noch einmal zuriick zu den

    Robotern. Wie Braas betont, sorgen sie

    nicht nur fur mehr Prozesssicherheit,

    eine hohe Beschichrungsqualitat und

    einen niedrigeren Lackverbrauch, son-

    dern helfen auch beim Energie sparen:

    .Wir fahren in den Spritzkabinen derneuen Decklacklinie im Umluftbe-

    trieb. Konkret brauchen wir zirka 5 %Frischluft, der Rest wird im Kreislaufgefahren ". Da sich bei diesem niedri-gen Frischluftanteil natiirlich die Luft

    der Spritzkabinen mit Losernittel-emissionen anreichert, ware es keinem

    Lackierer zuzumuten, in dieser Kabinezu arbeiten. Roboter haben mit den

    Losernitteldampfen jedoch kein Pro-blem.

    Kriickel erlautert das Umluftkon-

    zept noch genauer: "Wir saugen keineFrischluft von auBen an, die wir erwar-

    men und dann mit den Emissionen

    wieder nach auBen abgeben. Statt des-sen wird bei uns die Umluft mit den

    Emissionen in einem geschlossenenSystem gefahren und schlieBlich in der

    TNV gereinigt. Die Abwarme derTNV-Anlage beniitzen wir zum Behei-

    zen des Wassers fur die Vorbehand-

    JOT 6 12001

  • INASSLACKIEREN

    lungsanlage und zum Erwarrnen der

    Spritzkabinenluft. "

    Vernunftige Nacharbeitsquoten

    nur mit Reinraumtechnik

    Aile bisherigen Lackieranlagen der

    Firma KSK arbeiten bereits seit vie len[ahren im Reinraum. Natiirlich wurde

    auch die neue Decklackanlage als

    Reinraum-Anlage konzipiert: "Um die

    Qualitat, die die Automobilindustrie

    fordert, zu produzieren, ist das Be-

    schichten im Reinraum heute eher dieRegel als die Ausnahme", stellt

    Krtickel fest. "Nur so, mit gefilterter

    Um- beziehungsweise Frischluft, sind

    verntinfige Nacharbeitsquoten erreich-bar." Der Geschaftsfuhrer verrat auch

    gleich, wie hoch die Raten fur Nachar-

    beit in der neuen KSK-Anlage sind:

    "Wir liegen im Durchschnitt bei unter

    10 Prozent. Bei Stahl und Aluminium

    von den Lackierfehlern her sogar unter5 Prozent."

    Und Braas erganzt: "Die Teile, die

    bei uns das Haus verlassen, haben

    sogar noch einen hoheren Qualitats-

    standard als eine Karosserielackierung.Um eine staub-, fussel- und insgesamt

    fehlerfreie Lackierung sicherzustellen,ist Reinraum deshalb unabdingbar."

    Bei der neuen Decklackanlage von

    KSK beginnt der Reinraum mit der

    Waschanlage und endet mit der Ktihl-zone nach dem Klarlack-Trockner. Aile

    Ablaufc lassen sich durch groBztigige

    Fensterflachen beobachten, ohne eine

    Ttir zum Lackierbereich offnen zu

    mtissen. Die drei Spritzkabinen der

    Lackieranlage sind zusatzlich separat

    eingehaust. In jeder der Spritzkabinen,die jcwcils 8 Xle te r lang

    und 6 Me te r brc it sind.

    befindct s ich pro Stunde

    Dos Proqrommieren der

    Lncklerroooter moen: bei

    KSK keinene! Probleme.

    Volker Broos, Leiter des Pro-

    jekts "neue Deck/ack anla-

    qe" (links im Bitd}, und

    Johannes Myrow. Facn-

    mann in Sacnen Roboter-programmierung .

    i2 000 m3 mluft . In d ie-ser Zeit ge he n davon

    3500 m3 als Abluft tiber

    die th ermische N achvcr-

    brcnnung abo ..So hab en

    wir, ega l ob trockener

    Winte r ode r feuchter

    Sommer, immer die richtige Tempera-

    tur und Luftfeuchte ", so Braas.

    Erfolgsrezept "schlankes Team"

    Natiirlich hat es bei der Planung,

    dem Bau und der Inbetriebnahme der

    neuen Decklackanlage die ein oder

    andere Schwierigkeit gegeben. So lief

    beispielsweise der spanische Herstel-ler der Fordertechnik den Industrie-

    lackierbetrieb acht Wochen langer als

    geplant auf seine Lieferung warten.

    "Dass wir trotzdem mit solehen unvor-

    hersehbaren Ereignissen gut zurecht-

    gekommen sind und unseren geplan-ten Inbetriebnahme-Termin eingehal-

    ten haben, liegt unter anderem anunserem schlanken Team", konstatiert

    der Geschaftsftlhrer. "Wenn man sich

    mit weniger Leuten abstimmen muss,

    kann man die Termine in soleh einem

    Fall nochmal neu koordinieren, mit

    anderen Lieferanten sprechen und

    nachfragen, ob die frtiher liefern kon-

    nen und so we iter. "

    "Wenn man sich mit weniger Leu-ten abstimmen muss, lassen sich auBer-

    dem Verbesserungs- und Optimie-

    rungsvorschlage schneller und bevor es

    zu spat ist umsetzen ", erganzt Braas.Das schlanke Team, das fur das Pro-

    jekt Decklackieranlage zustandig war,

    bestand aus den Fachleuten von KSK,

    der Firma Inotec, die die Anlagentech-

    nik lieferte, dem Lacklieferanten und

    der Firma b & m, von der nicht nur die

    Roboter und Lackversorgung stam-men, sondern die auch die Gesamtver-

    antwortung fur das Projekt tibernom-

    men hatte.

    Offen fur Pulver

    Obwohl die neue Decklackanlage

    bei weitem den Umweltvorschriften

    der nachsten Jahre enspricht, eine erst-

    klassige Beschichtungsqualitat sicher-

    stellt und dartiber hinaus auch kosten-

    sparend produziert, lief es sich KSK

    trotzdem nicht nehmen, schon langer-

    fristig vorzuplanen und neue Entwick-

    lungen mit zu berticksichtigen. Dazu

    kommt, dass das Unternehmen schon

    immer fur das Thema Pulverlack zu

    begeistern war. .Wir haben in unseren

    neuen Decklackline eine Option ein-

    geplant, die es uns errnoglicht, ineinem zweiten Bauschritt, bei laufen-

    der Produktion, eine PulverfUller- und

    erne Pulverklarlacklinie anzukop-

    peln", verrat Krtickel. Die gesamte

    Forder- und Anlagentechnik wurde

    bereits darauf ausgerichtet, dass die

    Ankopplung eines solehen "Moduls"

    in relativ kurzer Zeit und ohne groBere

    Probleme moglich ist.

    Auch auBerhalb der Beschichtung

    hat der mittelstandische Betrieb, der

    mit rund 300 Mitarbeitern einen Jahre-sumsatz von 85 Mio. Mark erwirtschaf-

    tet, tibrigens groBe Plane. So plantKSK derzeit ein Logistik- und Monta-

    gezentrum sowie den Ausbau der

    Kunststoff-Fertigung. Vielleicht hat

    das Unternehmen hier ja eine genauso

    gliickliche Hand wie bei dem Projekt

    Decklackanlage. (Vd)

    JOT 6 12001

  • Bodenken Sic 6rcQIlpcaco in Ihrcm Testament.Fordem Sleu n :51: n: Te:sbmenb-b r08C:hO e 8

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