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Fried Kunststofftechnik Lacke fast ohne Lösemittel

Autor / Redakteur: Autor | Holger Salzmann / M.A. Frauke Finus

Um Medizingeräte vor aggressiven Reinigungsmitteln und Körperflüssigkeiten zu schützen, können die Oberflächen lackiert werden. Diese Schutzlacke übernehmen je nach Kundenwunsch außerdem weitere Funktionen, zum Beispiel Leitfähigkeit für elektromagnetische Abschirmung. Dabei ist es mittlerweile möglich, Lacke fast ohne Lösemittel zu entwickeln.

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Lackierung mittels Roboterarm: Geräte zur Hämodialyse werden innen mit Leitlacken beschichtet, damit eventuell auftretende elektromagnetische Felder nicht zu einer Fehlfunktion führen.
Lackierung mittels Roboterarm: Geräte zur Hämodialyse werden innen mit Leitlacken beschichtet, damit eventuell auftretende elektromagnetische Felder nicht zu einer Fehlfunktion führen.
(Bild: Fried Kunststofftechnik)

Die moderne Medizintechnik ist eine High-Tech-Industrie. Das spiegelt sich auch in den Geräte-Oberflächen wider. Viele Geräte werden heutzutage lackiert. Die Oberflächen müssen im harten Alltag vielfältigen Anforderungen genügen. Sie kommen häufig mit sauren, alkalischen oder oxidierenden, organischen und anorganischen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln in Berührung. Diese Stoffe dürfen auch bei längerer Einwirkung keine Veränderungen der Oberfläche bewirken. Daneben müssen diese Substanzen und auch Körperflüssigkeiten problemlos zu entfernen sein. Außerdem ist eine hohe Kratz- und Stoßbeständigkeit ein Muss.

Wasserverdünnt bringt’s

Neben diesen Anforderungen an Oberflächen soll aber auch der Umwelt zuliebe der Lösemittelanteil der Lacke weiter gesenkt werden. Insbesondere die chemischen Beständigkeiten wasserverdünnbarer Lacksysteme sind für Lackhersteller schwer auf das geforderte hohe Niveau zu bekommen. Auch die Applikation dieser Lacke stellt eine Herausforderung dar. Das nutzbare Prozessfenster bezüglich Schichtdicke und Raumklima während Lackierung und Härtung ist deutlich kleiner als bei den früher verwendeten Lösemittellacken. Moderne wasserverdünnbare Polyurethan-Lacke erfüllen nach einer fachmännischen Applikation all diese hohen Anforderungen. Die Oberflächen können von glatt bis glänzend in verschiedenen Oberflächenstrukturen hergestellt werden. Weiterhin können Gehäuse zur elektromagnetischen Abschirmung innen mit leitfähigen Lacken beschichtet werden.

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Fried Kunststofftechnik beschichtet zum Beispiel Computertomographen-Gehäuse glatt, hochglänzend weiß. Besonderheit dieser Oberflächen ist zu den oben genannten Anforderungen zusätzlich eine erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Licht. Dadurch ist die Desinfektion durch UV-Strahlung möglich.

Ein anderes Beispiel: Geräte zur Hämodialyse werden bei Fried innen mit einem Leitlack beschichtet, damit eventuell auftretende elektromagnetische Felder nicht zu einer Fehlfunktion führen. Kontaktflächen des Leitlackes auf der Innenseite der Gehäuse werden für die Decklackierung abgedeckt. Die zur Spülung der Geräte verwendeten Flüssigkeiten können den Gehäusen außen nichts anhaben.

Die Entwicklung der Lacke erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen Lackhersteller, Lackierbetrieb und Medizingerätehersteller. Die Applikation des Lackes für die genannten Geräte wird bei Fried in einem vollautomatischen Prozess von zwei Industrierobotern durchgeführt. Lackanmischung und Dosierung erfolgen durch eine 2-Komponenten-Mischanlage. Luftfeuchte und Temperatur werden während der Lackierung und der Trocknung kontinuierlich geregelt. Dadurch wird eine gleichmäßige Qualität erzielt. Gerade die Teile für Tomographen sind für Handlackierer aufgrund von Größe und Geometrie kaum mit befriedigender, gleichmäßiger Qualität zu lackieren.

Kleinere Serien oder Einzelstücke sind nicht wirtschaftlich auf einer Lackieranlage zu beschichten und Teile, für die zur perfekten Lackierung das geschulte Lackierer-Auge notwendig ist, sollten nicht automatisch lackiert werden. So werden zum Beispiel Gehäuse für Drucker von Röntgenbildern händisch lackiert. Hierbei spielt die Lack-Deckfähigkeit eine Rolle, da die Rohteile für die Lichtdichtheit schwarz durchgefärbt sind und weiß lackiert werden. Im Zuge gestiegener Anforderungen an die Nachhaltigkeit von der Herstellung bis zur Entsorgung werden Wasserlacke auch zunehmend von Kunden gewünscht. Eine Entwicklung wie in der Automobilindustrie, wo heutzutage fast nur noch wasserverdünnbare Beschichtungssysteme genutzt werden, ist auch für die Medizintechnik wahrscheinlich.

Eigenschaften nach Maß

Dadurch kommen auf die Lackier-Betriebe große Herausforderungen zu. Erfahrung im Umgang mit wasserverdünnbaren Lacken und geeignetes Equipment sind nötig. Es reicht nicht, eine entsprechende Lackierpistole anzuschaffen. So müssen alle lackberührenden Teile aus nicht korrodierenden Materialien bestehen. Wenn die Abluft der Lackierwände über eine Nassauswaschung gereinigt wird, ist es schwieriger die Lacke wieder aus dem Wasser zu entfernen. Es ist dann eine Umstellung der entsprechenden Chemie notwendig. Die Abdunstzeiten von Wasserlacken sind länger und von der Feuchte der Umgebungsluft abhängig. Wie die genannten Beispiele zeigen, sind mit wasserverdünnbaren Beschichtungssystemen heute Oberflächen machbar, die noch vor wenigen Jahren nur durch den Einsatz lösemittelhaltiger Beschichtungen erzielt werden konnten.

Es wird in Zukunft eine weitere Differenzierung der Anforderungen stattfinden. So wünschen manche Kunden Biokompatibilität, andere antimikrobielle Eigenschaften. Die Geräte werden auch vom Design aufwändiger. Mehrere Farbtöne auf einem Gerät, auch Metalliclacke, sieht man im medizinischen Bereich häufiger. Mit modernen Wasserlacksystemen und der notwendigen Erfahrung zur Verarbeitung lassen sich diese Ziele erreichen.

Autor: Holger Salzmann ist Leiter Oberfläche bei Fried Kunststofftechnik.

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