Rhenotherm Presseinfo

Fluor-Thermoplastische Pulverbeschichtungen.

Anwendungen, Einschränkungen und Verbesserungen durch das Rhenotherm-System „Jumbo“.

Grundsätzliches.
Zur Familie der Fluor-Thermoplastischen Kunststoffe zählen:

  • PVDF
  • ECTFE
  • ETFE
  • PCTF
  • FEP
  • PFA

Hauptanwendungsgebiete.
Fluorkunststoff-Beschichtungen finden dominant Einsatz als kostengünstiger Oberflächenschutz gegen chemische Korrosion. Insbesondere dort, wo Gummierungen den chemischen und temperaturbedingten Einflüssen nicht standhalten bzw. wo Auskleidungen technisch zu schwierig und/oder zu teuer werden.
Klare technische und ökonomische Vorteile bieten Fluorkunststoff-Beschichtungen bei schwierigen geometrischen Formen. Zum Beispiel bei Behältern, Deckeln mit Klöpperboden und geometrisch komplizierten Stutzen, Tauchrohren und Rührern. Aber auch bei Rohrleitungssystemen, Bögen, T-Stücken und Ventilen.

Bisherige Grenzen.
Ein grundsätzliches, produktimmanentes Problem aller Kunststoffe ist das Phänomen der Permeabilität und der Gasdiffusion, also die molekulare Durchdringung von Flüssigkeiten oder Gasen. Die Quantität beider Erscheinungen ist abhängig vom Partialdruck der Flüssigkeit oder des Gases. Der Partialdruck wird wiederum beeinflußt von derTem-peratur des diffundierenden Mediums und der Dicke der BeSchichtung. Aber auch vom Diffusions- oder Permeationskoeffizienten, der eine kaum zu beeinflussende Kenngröße des Kunststoffes ist.
Allerdings kann man die Schichtstärke als Kenngröße beeinflussen. So hat man zum Beispiel die Schichtstärke von PTFE-Aus-kleidungen von ursprünglich 2-3 mm mittlerweile auf 4-6 mm heraufgesetzt.
Demgegenüber sind alle herkömmlichen Pulverbeschichtungen in ihrer Schichtstärke begrenzt, da diese Materialien – wie der Name verrät – pulverförmig aufgetragen und verschmolzen werden. Dies geschieht in den seltensten Fällen in einem einmaligen Auftrag, sondern in aller Regel durch mehrmaliges Auftragen. Dabei gilt: Je dicker die angestrebte Schicht, desto mehr Aufträge.
Ab einer Schichtdecke von ca. 1000µ läßt sich die Physik nun nicht mehr aushebeln. Das heißt, das Material beginnt, beim Einsintern (Verschmelzen) an den Kanten abzufließen. Durch anwendungstechnische Tricks kann man zwar diesen Effekt hinaus-gern, gänzlich verhindern läßt er sich jedoch nicht. Damit bleibt der „alte Schwachpunkt“ der limitierten Schichtstärke von ca. 1000µ und als Folge die bereits zitierte Anfälligkeit gegen Permeation, Diffusion und mechanische Beschädigungen bestehen.
Die Lösung des Problems durch RHENOGUARD® „Jumbo“.
Das System RHENOGUARD® „Jumbo“ ist ein von der Rhenotherm GmbH entwickeltes und zum Patent angemeldetes Verfahren für Fluorkunststoff-Beschichtungen, deren Schichtstärke die Gefahr von Permeation und Dampfdiffusion weitestgehend ausschließt. Genauer gesagt: Erstmalig erreicht jetzt eine Fluorkunststoff-Beschichtung die Dimension einer Auskleidung.
Charakteristisch für dieses Verfahren ist ein sandwichartiger Aufbau von zwei oder mehreren Kunststoffschichten mit unterschiedlichem Fließverhalten. Es wird in zwei „Layers“ mindestens die doppelte Schichtstärke aufgebaut, womit man schon zumindest die doppelte Sicherheit erreicht.
Während der Applikation kann man die jeweilige Kunststofflage auf ihre Beschaffenheit (z.B. Schichtstärke) überprüfen, so daß man beim Aufbringen der nächsten sehr gezielt und – wenn nötig – korrigierend verfahren kann.
Die größte Gefahr des Abfließens besteht an den Kanten. Sie sollten zum Aufbau einer soliden Schicht einen Mindestradius von 5 mm haben. In der Praxis wird man sich aus konstruktionstechnischen Gründen allerdings zumeist mit nur 3 mm begnügen müssen. In diesen Fällen vergrößert das Aufbringen verschiedener „Layer“ den Radius und unterstützt somit die Bildung einer dicken Schicht.
Bei geometrisch schwierigen Objekten (z.B. viele Kanten, vor allem aber unterschiedliche Grundmaterialstärken) lassen sich mit RHENOGUARD8 „Jumbo“ durchaus Schichtstärken von 2 mm erreichen. Bei Teilen einfacher Geometrie und gleichmäßiger Materialstärke sind es sogar 3-5 mm!

RHENOGUARD   „Jumbo“ gibt es in zwei Systemvarianten mit unterschiedlichen Basisharz-Kombinationen.
„Jumbo I“: Schichtstärkenaufbau bis 5 mm. Erfahrungen haben gezeigt, daß der Einsatz in chemischen Verfahren bis 100°C zumeist problemlos ist. Temperaturen bis130°C müssen im Einzelfall ausgetestet werden. Seine Grenzen zeigt dieses System bei höheren Temperaturen, sowie bei stark oxydierenden Säuren.

„Jumbo II“: Schichtstärkenaufbau bis ca. 2 mm. Dieses System basiert auf vollfluoriertem Kunststoff wie PFA, PTFE und FEP. Folglich entspricht auch der Einsatz in der chemischen Anwendung dem vollfluorierter Kunststoffe. Das heißt, Einsatztemperaturen in der chemischen Anwendung von 150°C sind möglich. Temperaturen bis180°C müssen für den jeweiligen Anwendungsfall ausgetestet werden. In diesem Zusammenhangsollte man Klarheit bezügfich der Dauereinsatztemperaturen von Fluorkunststoffen schaffen: Per Definition (siehe DU PONT, Hoechst und Allied Chemical) legen die Rohstoffhersteller die Dauergebrauchstemperatur als die Temperatur fest, bei der der Kunststoff noch 50% seiner physikalischen Werte besitzt. Als Bezugsgröße für den chemischen Einsatz von Fluorkunststoff-Beschichtungen sind diese Werte sinnlos. Umso mehr, als sie sich nur auf den Rohkunststoff beziehen und Gebrauchstests lediglich auf die spezielle Verwendung als Kabelisolierung zielen.

Dickschicht – Beschichtungen kontra Auskleidungen?
Beschichtungen wie die „Jumbo-Systeme sind nicht als grundsätzlicher Ersatz für Auskleidungen zu verstehen, wohl aber als komplementäre Technik hierzu. Denn sie ergänzen ein Angebot da, wo Auskleidungen nicht mehr wirtschaftlich vetretbar sind.

Unter diesem Aspekt ist eine Dickschicht-beschichtung vom Kaliber RHENOGUARD® „Jumbo“ durchaus eine Wettbewerbsalternative – insbesondere für Auskleidungsbetriebe, die ihren Kunden die ökonomischsten Verfahrenstechniken anbieten wollen.

Abb. RHENOGUARD „Jumbo“ Mehrschichten-System-Aufbau ca. 3 mm

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