Farbbeschichtetes Aluminiumband, oft auch als farbbeschichtetes Band oder vorlackiertes Aluminium abgekürzt, ist ein gewickeltes Aluminiumsubstrat, das in einer kontinuierlichen Bandbeschichtungsanlage mit einem Lacksystem versehen wird, bevor es zu einem fertigen Produkt geschnitten, geformt oder gebogen wird. Das Coil wird in einem Durchgang abgewickelt, gereinigt, chemisch vorbehandelt, grundiert und veredelt und dann wieder aufgewickelt, sodass die Beschichtung unter streng kontrollierten Bedingungen aufgetragen wird und der Kunde ein Material erhält, das ohne zusätzlichen Lackierschritt hergestellt werden kann. Da die Farbe vor dem Formen ausgehärtet wird, bleibt die Oberfläche über große Flächen gleichmäßig und der Hersteller vermeidet die Kosten einer Lackiererei, die dafür erforderlichen Emissionskontrollen und das Risiko einer inkonsistenten manuellen Endbearbeitung.
Die beiden Hauptbeschichtungsfamilien
Fast alle farbbeschichteten Spulen für Architektur und Industrie werden entweder mit einem Polyester (PE)-System oder einem Fluorkohlenstoff (PVDF)-System geliefert. Bei beiden handelt es sich um organische Beschichtungen, die auf ein vorbehandeltes Aluminiumsubstrat aufgetragen werden. Der Unterschied zwischen ihnen liegt in der Harzchemie, die direkt die Witterungsbeständigkeit, die Farbbeständigkeit und den Preis bestimmt.
| System | Harzbasis | Typischer Trockenfilm | Serviceumgebung |
|---|---|---|---|
| Polyester (PE) | Polyesterharz, häufig modifiziert mit Alkydharz und UV-Absorbern | Etwa 18 bis 25 Mikrometer | Innenverkleidungen, Decken, Beschilderungen, Fensterläden, leichte Außenverkleidung |
| Fluorkohlenstoff (PVDF) | Polyvinylidenfluorid-Homopolymer oder -Copolymer, normalerweise etwa 70 Prozent PVDF-Harz | Etwa 23 Mikrometer für ein Zweischichtsystem und 35 Mikrometer oder mehr für ein Dreischichtsystem | Außenfassaden, Dächer, Vorhangfassaden und andere langlebige Anwendungen |
Polyesterbeschichtungen basieren auf einem Polymer mit Esterbindungen in der Hauptkette und werden zur Erhöhung der Farbstabilität mit UV-Absorbern versetzt. Sie bieten eine breite Farbpalette, kontrollierten Glanz von matt bis hochglänzend und gute mechanische Eigenschaften zu moderaten Kosten, was sie zur Standardwahl für Innendekorationen und für Komponenten macht, die vor längerer direkter Sonneneinstrahlung geschützt sind.
Fluorkohlenstoffbeschichtungen basieren auf der starken Fluorkohlenstoffbindung, die chemisch stabil ist und UV-Strahlung, Auskreiden und Farbverblassen weitaus besser widersteht als Polyester. Die Beschichtung wird bei hoher Temperatur eingebrannt, sodass das Harz einen kompakten, hochvernetzten Film mit ausgezeichneter mechanischer Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit bildet. Fluorkohlenstoffsysteme werden nach Filmarchitektur in herkömmliche Fluorkohlenstoffbeschichtungen und nanomodifizierte Fluorkohlenstoffbeschichtungen unterteilt, wobei letztere eine verbesserte Schmutzaufnahmebeständigkeit und Glanzbeständigkeit bieten.
Beschichtungsaufbau und Vorbehandlung
Eine moderne Farbbeschichtungsanlage für Coils trägt ein Mehrschichtsystem statt einer einzelnen Schicht auf. Nach der alkalischen Reinigung und Spülung durchläuft das Band eine chemische Umwandlungsstufe, in der Regel eine chromfreie Vorbehandlung auf Titan- oder Zirkoniumbasis, die für Haftung sorgt und Korrosion verhindert. Es folgt eine Grundierung, dann der Decklack und bei anspruchsvollen Außenanforderungen wird darüber ein klarer Schutzanstrich aufgetragen.
Untergrund:Legierung 1100, 3003, 3105 oder 5052 in den Härtegraden H14, H16, H24, im Allgemeinen 0,20 bis 1,50 mm dick.
Vorbehandlung:alkalisch reinigen, abspülen, chromfreie Konversionsbeschichtung, trocknen; Das Beschichtungsgewicht wird im Rahmen der Linienkontrolle überprüft.
Grundierung:typischerweise 5 bis 8 Mikrometer, formuliert für Haftung und Korrosionshemmung.
Decklack:Polyester oder Fluorkohlenstoff, mit der Walze bis zur angegebenen Trockenfilmdicke aufgetragen.
Aushärtung:Spitzenmetalltemperatur im Bereich von 224 bis 249 Grad C für Fluorkohlenstoffsysteme, kontrolliert durch einen Mehrzonenofen, so dass der gesamte Film ohne Überbacken aushärtet.
Rückenbeschichtung:Auf der Rückseite befindet sich eine Wartungsschicht zum Korrosionsschutz und zur Verhinderung von Blockierungen beim Stapeln des Coils.
Die Aushärtungskontrolle ist die am wenigsten sichtbare und wichtigste Variable auf der Linie. Bei unzureichender Aushärtung verliert der Film an Haftung und chemischer Beständigkeit, während bei übermäßiger Aushärtung der Film spröde wird und bei engen Biegeradien Risse bekommt. Daher werden die maximale Metalltemperatur, die Liniengeschwindigkeit und das Ofenprofil für jedes Coil aufgezeichnet und der Aushärtungszustand durch Lösungsmittelreibtests an einer Probe aus jedem Lauf bestätigt.
Leistungstests und Klassifizierung
Farbbeschichtete Spulen werden anhand messbarer Leistungskriterien und nicht nur anhand des Farbnamens klassifiziert und gekauft. Die folgenden Tests werden am häufigsten in eine Spezifikation oder eine Projektgenehmigung aufgenommen.
| Eigentum | Testmethode | Typische Akzeptanz |
|---|---|---|
| Filmdicke | Magnet- oder Wirbelstrommessgerät am beschichteten Band | Innerhalb des Toleranzbandes um den angegebenen Mikrometerwert |
| Glanz | Spiegelglanzmessung gemäß ASTM D523 bei 60 Grad | Wird innerhalb eines vereinbarten Bereichs gehalten, üblicherweise 20 bis 40 Einheiten für matte und satinierte Oberflächen |
| Farbe | Kolorimetrische Messung nach ASTM D2244 | Farbunterschied innerhalb von etwa 2 Einheiten gegenüber dem genehmigten Standard |
| Haftung | Gitterschnitt-Bandtest nach ASTM D3359 und T-Biegung | Kein Entfernen der Beschichtung nach dem Abziehen des Bandes und keine Risse nach dem Biegen |
| Flexibilität und Wirkung | T-Biegung und fallendes Gewicht gemäß ASTM D2794 | Den für die Anwendung vereinbarten Biegeradius und die Aufprallenergie einhalten |
| Lösungsmittelbeständigkeit | Lösungsmittel-Doppelreibtest | Keine Filmerweichung oder Durchbruch nach der angegebenen Anzahl von Reibvorgängen |
| Korrosion | Neutraler Salzsprühnebel gemäß ASTM B117 oder ISO 9227 | Tausende Stunden ohne Blasenbildung oder Hinterschnitt am Ritz für Außengüten |
| Verwitterung | Beschleunigte QUV- oder Xenon-Lichtbogenbelichtung und natürliche Belichtung | Farbe und Glanz bleiben innerhalb der für die Garantieklasse vereinbarten Grenze |
Für architektonische Außenarbeiten werden Hochleistungs-Fluorkohlenstoffspulen nach anerkannten freiwilligen Leistungsstandards wie der AAMA 2605-Klasse von Beschichtungsanforderungen spezifiziert, die lange Salzsprühnebelbelastung, chemische Beständigkeit und beschleunigte Bewitterungsgrenzwerte kombinieren. Innenliegende Polyestersysteme sind in der Regel gegen einen leichteren Testsatz qualifiziert, da sie keiner anhaltenden UV-Strahlung oder Schlagregen ausgesetzt sind.
Typische Anwendungen nach System
Aluminium-Verbundplatten und Vorhangfassade:Fluorkohlenstoffsysteme über 3003- oder 3105-Substrat, ausgewählt aufgrund der Farbstabilität über jahrzehntelange Fassadenbelastung.
Dacheindeckung und Wandverkleidung:Fluorkohlenstoff oder hochbeständiges Polyester, mit schützender Rückseitenbeschichtung und versteckten Befestigungen.
Aluminiumdecken und Innentrennwände:Polyestersysteme, oft in mattem Finish, ausgewählt aufgrund ihres Aussehens und ihrer Kosten.
Rollläden, Jalousien und Lamellen:Polyester mit guter Flexibilität, da der Streifen während der Herstellung geformt und gebogen wird.
Gerätepaneele, digitale Produkte und Verpackungen:Dünne, mit Polyester beschichtete Spule mit strenger Farbkontrolle.
Häufig gestellte Fragen
F: Was ist der Unterschied zwischen Polyester- und Fluorkohlenstoff-beschichteten Aluminiumspulen?
Polyester ist eine kostengünstigere organische Beschichtung, die für Innen- und überdachte Anwendungen geeignet ist, während Fluorkohlenstoff ein PVDF-Harz verwendet, das UV-Strahlung, Auskreiden und Farbausbleichen weitaus besser widersteht und daher für Außenfassaden und Dächer geeignet ist.
F: Wie dick ist die Beschichtung auf farbbeschichteten Aluminiumspulen?
Polyestersysteme weisen in der Regel eine Trockenfilmdicke von etwa 18 bis 25 Mikrometern auf, während Fluorkohlenstoffsysteme bei einem Zweischichtaufbau etwa 23 Mikrometer und bei einem Dreischichtaufbau einschließlich einer klaren Deckschicht 35 Mikrometer oder mehr aufweisen.
F: Welche Aluminiumlegierungen werden für farbbeschichtete Spulen verwendet?
Die Legierungen 1100, 3003, 3105 und 5052 sind am häufigsten, in kaltverfestigten Härtegraden wie H14, H16 und H24, mit einer Dicke von etwa 0,20 mm bis 1,50 mm, abhängig vom endgültigen Bauteil.
F: Ist eine chromfreie Vorbehandlung verfügbar?
Ja. Konversionsbeschichtungen auf Titan- und Zirkoniumbasis werden häufig anstelle von Chromatvorbehandlungen verwendet. Sie bieten die für Architekturbeschichtungen erforderliche Haftung und Korrosionsleistung und erfüllen gleichzeitig die Beschränkungen für sechswertiges Chrom.
F: Was führt dazu, dass die Beschichtung beim Biegen reißt?
Normalerweise Überhärtung oder übermäßige Filmdicke. Nach dem Aushärten ist das Polymernetzwerk starr, sodass die Folie bei einem engen Biegeradius nur eine begrenzte Belastung aufnehmen kann. Filmdicke, Aushärtetemperatur und Biegeradius müssen gemeinsam ausgewählt werden.
F: Wie wird eine Farbübereinstimmung in der Produktion kontrolliert?
Durch kolorimetrische Messung des beschichteten Streifens anhand eines zugelassenen Standards, mit Farbunterschiedsgrenzen von etwa zwei Einheiten. Glanz, Filmdicke und Aushärtung werden an derselben Probe überwacht, sodass Abweichungen im Erscheinungsbild erkannt werden können, bevor das Coil versendet wird.
