International Powder Systems

Beim Farbwechsel keine Zeit verlieren

Beim Farbwechsel entstehen unproduktive Zeiten, die ins Geld gehen. Mit einer neuen Pulverkabine soll der Farbwechsel von schwarz auf Weiss in 15 bis 20 Minuten zu schaffen sein.
Die Firma Schätti im schweizerischen Schwanden ist ein Familienunternehmen, das europaweit tätig ist. Entwickelt und hergestellt werden massgeschneiderte Beschläge. Schätti geniesst als Zulieferer von renommierten Bett- und Möbelherstellern den Ruf eines innovativen und qualitätsbewussten Unternehmens. Die automatisierte Pulverbeschichtung spielt im Produktionsablauf eine wichtige Rolle.

1986 wurde in dem Unternehmen die erste Pulverbeschichtungsanlage installiert. Es handelte sich damals um eine moderne Stahlkabine mit Teppichaustrageband. Der Farbwechsel dauerte vier Stunden. Solch ein Farbwechsel wurde jedoch nur alle ein bis zwei Wochen nötig. Die eingesetzten Farben waren zu dieser Zeit noch hauptsächlich Beige, Schwarz und Weiss. Der Trend zur individuellen Farbe und zum Industrial Design" hat die Kundenansprüche und somit den Produktionsablauf grundlegend verändert. Dieser Umstand hat die Schweizer
Metallwarenfabrik 1992 bewogen, in einen Umbau der Pulveranlage zu Investieren. Die angeschaffte Kunststoffkabine mit Teppichaustrageband reduzierte die Zeit für den Farbwechsel deutlich von vier auf zwei Stunden.

Kleinere Serien, knappere Termine

Der Trend im Markt - individuelle Farben, kleinere Serien, kurze Termine - sorgte auch bei Schätti für Engpässe im Bereich der Pulverbeschichtung. Die Pulveranlage wurde nun in zwei Schichten betrieben. Trotzdem, die ewigen zwei Stunden" für den Farbwechsel in der Kabine waren immer wieder Anlass für Hektik und Unruhe im Betrieb. Denn "Just in time" heisst für einen Kunden orientierten Zulieferer: "Wir brauchen heute noch Teile in Rot, Gelb und Grün und können auch nicht länger auf Blau warten." So hat sich die Unternehmensleitung im vergangenen Jahr entschieden, in eine neue Pulveranlage zu investieren.

Beschichtungskapazität optimieren

Zuerst wurde in dem Schweizer Unternehmen darüber diskutiert, ob es sinnvoll wäre, mit dem Einbau einer zweiten Pulveranlage die Kapazität zu verdoppeln. Dieses Vorhaben hätte einen kostspieligen Umbau des Fördersystems mit sich gebracht und das Problem des Farb- Wechsels noch nicht aus der Welt geschafft. Denn Zeit ist Geld. Vor allem dann, wenn Personal in den Produktionsablauf involviert ist. Und die Kosten für zwei Stunden Farbwechselzeit werden nicht reduziert, indem man sie verdoppelt. Die Metallwarenfabrik wollte mehr Effizienz.
Da kam das Versprechen der MS-Oberflächentechnik AG in Balgach im schweizerischen Rheintal gerade zur rechten Zeit: In einer MS-Pulverbeschichtungsanlage mit acht Automatikpistolen und zwei Handpistolen, so wirbt das Unternehmen, soll der Farbwechsel mit automatischer Pulverrückgewinnung innerhalb von 15 bis 20 Minuten mit einer Person möglich sein. Und dies auch bei einem Farbwechsel von Schwarz auf Weiss.

Das junge Team das Kabinenherstellers hatte zu dieser Zeit bereits mehrere solcher Pulverbeschichtungsanlagen realisiert. Es gab Referenzanlagen, in denen das Pulverbeschichtungssystem bereits seit über einem Jahr erfolgreich eingesetzt wird und wo in der Regel pro Tag drei bis acht Farbwechsel gefahren werden. Diese hohe Flexibilität, eine deutliche Verkürzung der benötigten Zeit für den Farbwechsel und das Vertrauen der Unternehmensleitung von Schätti in die MS- Technologie gaben den Ausschlag für die Anschaffung dieses automatischen Pulverbeschichtungssystems.

Innerhalb von nur 50 Tagen war die Anlage betriebsbereit. Die Gesamtinvestitionen von unter 500'000 Schweizer Franken (umgerechnet knapp 600'000 Mark) haben sich laut Schätti mehr als gelohnt. Pay-Back in 18 Monaten.
Über programmierbare Bewegungsautomaten werden die Werkstücke in der Pulverkabine mit Tribo-Pistolen automatisch beschichtet. Die Pulversprühpistolen MS- Tribo 2000 - eine Eigenentwicklung des Kabinenherstellers - arbeiten im Gegensatz zu konventionellen ESTA-Pistolen nicht mit Hochspannungserzeuger, sondern mit Reibungsaufladung. Die einfachere Handhabung, die erhöhte Kapazität und sichtbar feinere Oberflächen sind das Ergebnis. Eine manuelle Nachbeschichtung ist nur noch bedingt notwendig, da die Pulverwolke auch in Faradaysche Käfige eindringt. Zusammen mit der Erhöhung der Fördergeschwindigkeit von 1,2m/min auf 1,8 m/min ergab dies eine deutliche Produktions- und Qualitätssteigerung. Aufgrund des automatischen Pulverbeschichtungssystem konnte die Firma Schätti den Zwei- Schichtbetrieb auf eine Schicht reduzieren. Und das mit gleichen Output.
Verantwortlich für die sehr gute Beschichtungsqualität und die schnellen Farbwechsel ist neben dem Tribo-Sprühsystem auch die besondere Konstruktionsweise der "Sandwich- Kunststoffkabine". Die Innenschale der Kabine erhält die gleiche elektrische Ladung wie die Pulverpartikel. Dadurch sucht sich die Pulverwolke automatisch das Gegenpotential, nämlich das geerdete Werkstück.
Dadurch ist auch der schnelle Farbwechsel möglich. Kabinenwände und Boden bleiben nahezu frei von Pulverablagerungen. Mittels spezieller Druckluftpistolen kann die manuelle Reinigung innerhalb weniger Minuten vorgenommen werden. Ansaugsysteme, Injektoren, Pulverschläuche und Pistolen werden auf Knopfdruck automatisch gereinigt. Im gesamten Pulverkreislauf - von Pulvergebinde über Pistole, Kabine, Zyklonrückgewinnung und der automatischen Pulverrückführung - ist nie mehr als 3 kg Pulver im Umlauf. Kleinstserien können schon mit 10 kg Pulver automatisch auf Rückgewinnung gefahren werden. Bei Mehrfarbenbetrieb ist es unumgänglich, einen Zyklon-Fliehkraftabscheider einzusetzen. Die herkömmlichen Probleme mit Pulverablagerungen und Farbverschleppungen im Zyklon und dessen Verbindungsrohrleitung zur Kabine hat den Kabinenhersteller bewogen, einen eigenen Zyklon zu entwickeln.

Selbstreinigendes Rückgewinnungssystem

Mit spezieller Zyklongeometrie und speziellem Ansaugkanal erfolgt die automatische Rückgewinnung des Pulvers über Pfropfenförderung wieder direkt ins Original-Pulvergebinde. Dieses Rückgewinnungssystem funktioniert selbst reinigend. Nur noch das Sieb muss manuell gesäubert werden. Aufgrund der erhöhten Effizienz und Wartungsfreundlichkeit des neuen Pulverbeschichtungssystems, wurde eine deutliche Kapazitätssteigerung und ein höherer Wirkungsgrad möglich.

Die Schätti AG ist rundum zufrieden mit der getätigten Investition "Expresslieferungen werden problemlos bewältigtet", so Jos Schätti, Firmen-Mitinhaber der Metallwarenfabrik. "Die Kunden registrierten die bessere Beschichtungsqualität und unser Unternehmen profitiert von einer deutlich gesteigerten Produktivität und der Flexibilität eines einfachen und schnellen Farbwechselsystems.