Ein Leitfaden zum Einbringen von Pulverbeschichtung

Wenn Metallverarbeiter die Pulverbeschichtung im eigenen Haus durchführen, gewinnen sie die Kontrolle über die Endqualität der Teile und den Zeitplan. Für viele Betriebe ist das ein Anreiz, aber es gibt viele Gründe, warum die meisten Hersteller sich von diesem Verfahren fernhalten. Die Einführung einer Pulverbeschichtung ist nicht so einfach wie das einfache Hinzufügen eines Geräts. RossHelen/iStock/Getty Images Plus

Es gibt viele Beweggründe, Möglichkeiten zur Pulverbeschichtung hinzuzufügen, aber die Anzahl der Metallverarbeiter, die dies tun, ist gering. Trotz dieser mangelnden breiten Akzeptanz fühlen sich einige Geschäfte immer noch verpflichtet, die Hinzufügung des Veredelungsprozesses zumindest in Betracht zu ziehen. Für sie geht es um Kontrolle.

So sieht es Rich Saddler. Er verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Veredelung von Flüssig- und Pulverbeschichtungen, wobei er mehrere dieser Jahre in der sehr sorgfältigen Büromöbelindustrie verbracht hat. Heute leitet er ein Beratungsunternehmen für Endbearbeitung, denn, wie er es beschrieb, „es gibt nicht viele Leute, bei denen man sagen kann: ‚Helfen Sie mir, diese Ziellinie aufzubauen‘.“

Der Schwerpunkt dieser Diskussion liegt auf der Pulverbeschichtung, da diese keine schädlichen Lösungsmittel oder Luftschadstoffe erzeugt. Die Umweltfreundlichkeit des Verfahrens ist in der Regel für Lohnfertiger interessant, da die Genehmigung in den meisten nordamerikanischen Kommunen im Vergleich zu Flüssigverfahren, bei denen möglicherweise Lösungsmittel und möglicherweise andere Schadstoffe zum Einsatz kommen, kein so großes Problem darstellt.

Vor diesem Hintergrund wies Saddler auf alle an der möglichen Einführung einer solchen Linie beteiligten Parteien hin: die Lieferanten der Vorbehandlungschemikalien, den Hersteller der Vorbehandlungs-/Auftragskabine, den Anbieter der Auftragspistole, den Hersteller des Aushärtungsofens und den eigentlichen Lieferanten des Pulverbeschichtungsmaterials . Das sind viele Parteien und selten wird einer einen Schritt nach vorne machen, um Anleitung zu anderen Aspekten des Gesamtprozesses zu geben.

Wenn ein Metallverarbeiter die Pulverbeschichtung intern durchführen möchte, steht er vor einer gewaltigen Aufgabe, die richtige Entscheidung zu treffen. Hoffentlich kann dieser Leitfaden helfen.

Metallverarbeiter, die schon oft auf Pulverbeschichtung umgestiegen sind, haben dies getan, weil ihre Outsourcing-Rechnungen an die kundenspezifische Pulverbeschichtungsanlage am Ende der Straße ein Niveau erreichten, das zu hoch war, um es zu ignorieren. Dieser Dollarbetrag ist wahrscheinlich je nach Fab-Shop unterschiedlich, aber die meisten haben eine Ahnung, es sei denn, sie haben eine hervorragende Beziehung zum kundenspezifischen Beschichter.

Saddler sagte, seiner Erfahrung nach rechtfertigen die meisten Metallverarbeiter die Investition in ein Pulverbeschichtungssystem, weil sie so eine bessere Kontrolle über den Prozess erlangen könnten. Die Unternehmen verlieren keine Tage durch den Transport und Qualitätsrisiken werden reduziert, da sie die Teile nicht auf einen LKW laden und die fertigen Teile dann bei der Rücksendung der Sendung entladen müssen.

„Meistens habe ich gesehen, dass es nur um die Logistik geht – den richtigen Zeitpunkt für den Hin- und Rücktransport und die Fähigkeit, die Anforderungen und Zeitpläne der Kunden zu erfüllen“, sagte er.

Verzögerungen bei der termingerechten Lieferung von Teilen aufgrund von Problemen bei der Auftragsrückgewinnung durch einen Auftragsbeschichter können zu finanziellen Strafen führen, die dann zur Rechtfertigung einer möglichen Investition in ein Pulverbeschichtungssystem herangezogen werden können. Es gibt auch Nacharbeiten, die möglicherweise mit Qualitätsproblemen verbunden sind. Beide Bereiche hängen jedoch eher mit der Kundenzufriedenheit und -bindung zusammen.

Um eine genaue Vorstellung davon zu bekommen, was genau für eine Investition erforderlich ist, die dann den jährlichen Ausgaben für ausgelagerte kundenspezifische Beschichtungsdienste gegenübergestellt werden kann, muss ein Geschäft laut Saddler wissen, wie groß das System sein muss und wie viele Mitarbeiter es sind benötigt, um es auszuführen, und wie viele Teile voraussichtlich fertiggestellt werden. Und das ist erst der Anfang.

Ein Batch-Pulverbeschichtungssystem ist für Betriebe attraktiv, die nicht Tausende von Teilen pro Schicht fertigstellen müssen. DingaLT/iStock/Getty Images Plus

Die Menge und Größe der zu pulverbeschichtenden Teile bestimmen die Größe der benötigten Anlage. Schätzungen von Systemintegratoren oder von Unternehmen, die die einzelnen Komponenten einer Pulverbeschichtungsanlage liefern, ermitteln den Investitionsbedarf für die Ausrüstung.

Sobald die Größe bestimmt ist, kann die Anzahl der für den Betrieb erforderlichen Personen ermittelt werden. Alle mit den neuen Arbeitskräften verbundenen Gehälter und Löhne machen die Arbeitskosten für den Betrieb eines Pulverbeschichtungsbetriebs aus.

Die Schätzung der Anzahl der Teile, die mit Pulver beschichtet werden sollen, ermöglicht es einem Metallbauer zu bestimmen, wie viel Oberfläche mit Pulver beschichtet werden muss. Diese Zahl und der geschätzte Preis pro Pfund für Pulvermaterial bilden eine Grundlage dafür, wie hoch die Materialinvestition sein muss.

Dann muss ein Metallverarbeiter zusätzliche Kosten wie Betriebskosten, Verpackung und Hilfsmaterialien berücksichtigen.

„Natürlich kommt es immer auf Dollar und Cent an“, sagte Saddler.

Das führt zu einer wichtigen Frage für den Metallverarbeiter: Was bereitet ihm am meisten Kopfzerbrechen – die Investition in und den Betrieb einer Pulverbeschichtungsanlage oder das Leben mit den Schwankungen, die mit der Auslagerung von Pulverbeschichtungsdiensten einhergehen?

Wenn ein Metallverarbeiter denkt, dass er für 15 US-Dollar pro Stunde das nötige Fachwissen findet, um die Einrichtung zu leiten und die Pulverbeschichtung durchzuführen, wird er bitter enttäuscht. Diese Art von Fachwissen ist im Allgemeinen schwer zu finden und ist der Hauptgrund, warum Saddler seine Beratungsdienstleistungen anbietet.

„Wenn man sich das Schweißen anschaut, kann ich eine Schweißschule besuchen, um zu lernen, wie man es macht, und ich kann auf die Hochschule gehen, um etwas über Metallurgie und die Auswirkungen des Schweißens auf das Metall zu lernen. Man kann zur High School gehen und sogar etwas über Schweißen lernen“, sagte er. „Aber wie viele Menschen verstehen Farbpartikel und Pulverbeschichtung? Sie sind vielleicht mit dem Lackieren eines Kotflügels an einem Motorrad oder was auch immer vertraut, aber das ist nicht das, worüber wir reden. Die Rede ist von industrieller Veredelung.“

Auch die Suche nach Personen für den Betrieb der Linie wird eine Herausforderung sein. Der Mangel an potenziellen Bewerbern, die sich für eine Tätigkeit in der Fertigung interessieren, ist bekannt und dieser Trend ist weit verbreitet. Die Suche nach Finishing-Technikern war lange Zeit ein harter Kampf, und es ist nicht einfacher geworden.

Die reflexartige Reaktion jedes Metallverarbeiters, der auf der Suche nach Arbeitskräften ist, besteht darin, über Automatisierung nachzudenken. Bei der Pulveranwendung ist das durchaus möglich, aber selbst das erfordert Fähigkeiten, die im Pool potenzieller Arbeitskräfte nicht gut vertreten sind.

Saddler sagte, dass in den Fällen, in denen automatisierte Pulverbeschichtungssysteme in Betracht gezogen werden, jemand den Roboterarmen beibringen muss, wie sie sich bewegen müssen, um eine ordnungsgemäße Pulverbeschichtung zu gewährleisten, und wann die Pistolen ein- und ausgeschaltet werden sollten. Das bedeutet, dass man weiß, wie der Pulverlack aufgetragen werden muss, um die gewünschte Schichtdicke und vollständige Abdeckung zu erreichen, und dass man über das nötige Fachwissen für die Arbeit mit den Robotern verfügt.

„Es ist wichtig zu wissen, wie man ein Teil erfolgreich fertigstellt“, sagte er.

Die andere Alternative besteht darin, dass automatisierte Pistolen eine Pulverwolke auftragen, während die Teile durch eine Kabine transportiert werden. Aufgrund der elektrostatischen Prinzipien, die den Pulverbeschichtungsprozess steuern (die geladenen Metallteile ziehen die elektrostatisch geladenen Pulverpartikel an und haften dann an der Metalloberfläche), werden die Teile beschichtet, es ist jedoch wahrscheinlich, dass Overspray die Folge ist. (Das Recycling von Pulvermaterial erhöht die Komplexität von Pulverbeschichtungssystemen.)

In beiden Fällen wird immer noch jemand benötigt, der Teile der Regale be- und entlädt. Es ist schwierig, Menschen vollständig aus dem Pulverbeschichtungsprozess auszuschließen.

„Normalerweise ist diese Art von System ein Monument“, sagte Saddler, als er ein großes Pulverbeschichtungssystem mit Förderband beschrieb. Sein Punkt: Sobald es gebaut ist, bleibt es normalerweise dort, wo es ist.

Er dachte an eines der ersten Projekte, an denen er jemals gearbeitet hatte, bei dem er und ein paar Ingenieure damit beauftragt wurden, ein Lackiersystem für einen Büromöbelhersteller zu bauen. Die Anlage, die eine Gebäudeerweiterung einnahm, steht noch heute an ihrem ursprünglichen Aufstellungsort. Die Auftragsgeräte wurden modernisiert, aber die gleiche Edelstahlwaschanlage und die gleichen Lackierkabinen sind weiterhin vorhanden.

„Zwanzig Jahre später werden Sie Pressen, die Schweißabteilung und den Montagebereich verlagert haben, aber die Lackieranlage ist immer noch genau dort, wo sie war“, sagte Saddler.

Aus diesem Grund beginnen viele Geschäfte mit einem Batch-Betrieb. Offensichtlich muss das Volumen der pulverbeschichteten Teile sinnvoll sein, da die Materialhandhabung für diese Art von Aufbau auf Karren angewiesen ist, die von einem Bereich zum nächsten geschoben werden.

Aber darin liegt auch der Reiz einer solchen Herangehensweise an die Pulverbeschichtung. Ein Vorbehandlungsbereich, eine Anwendungskabine und ein Ofen – sie sind nicht miteinander verbunden. Sie können so verschoben werden, dass sie in Ecken passen und praktisch nicht im Weg sind. Sie sind keine Denkmäler wie die Förderbandsysteme. Batch-Systeme können so konzipiert werden, dass sie in enge oder unhandliche Anlagenlayouts passen.

Metallverarbeiter wissen, was ein Engpass ist. Das universelle Zeichen ist, dass unfertige Arbeiten den Boden auskleiden und darauf warten, im Herstellungsprozess vorangetrieben zu werden. Die Standorte können jedoch unterschiedlich sein. Manchmal kann es auch an der Schweißabteilung liegen, weil wichtige Schlüssel fehlen. In anderen Fällen kann es an der Biegeabteilung liegen, weil neue Laserschneidanlagen die veralteten Abkantpressen überfordern, die Teile nicht schnell genug biegen.

Die Pulverbeschichtungslinie ist der ultimative Engpass. Wenn es aus irgendeinem Grund ausfällt, kommt alles zum Stillstand, da ein Metallbauer wahrscheinlich keine zweite Linie als Backup hat.

„Man könnte Millionen von Dollar ausgeben, um ein System zu bauen, und man stellt nur eines davon her. Wenn es sinkt, weiß es jeder“, sagte Saddler.

Unternehmen, die die Pulverbeschichtung im eigenen Haus übernehmen, gehen ein hohes Risiko ein, aber das ist nichts Neues für Metallbauer, die routinemäßig Entscheidungen darüber treffen müssen, ob sie Tausende von Dollar in neue Ausrüstung investieren müssen, um Kunden zu halten oder neue Kunden zu gewinnen. Auch Hersteller sind von Natur aus Problemlöser, und obwohl sie anfangs vielleicht nicht viel über Pulverbeschichtung wissen, lernen sie schnell. Trotz aller Gründe, die Pulverbeschichtung den Experten zu überlassen, die Unternehmen aufgebaut haben, die diese eine Funktion erfüllen, lassen sich Metallbauer, die es für notwendig erachten, einen Pulverbeschichtungsbetrieb einzurichten, nicht abschrecken.

Vor diesem Hintergrund empfiehlt Saddler Metallverarbeitern, die die Pulverbeschichtung intern durchführen möchten, ein Team von Lieferanten zu finden, die bereit sind, ihr Fachwissen anzubieten. Eine solide Beratung kann den Weg ebnen, der eine Werkstatt zum Erfolg bei der Pulverbeschichtung führt.

„Aber am Ende sind Sie letztendlich verantwortlich“, fügte Saddler hinzu.

Ein Metallbauer muss hinter seinen Metallbearbeitungsergebnissen stehen. Wenn die Werkstatt mit der Pulverbeschichtung beginnt, muss sie sich ebenso für die Qualität der Ergebnisse einsetzen wie für die Endbearbeitung.

Der mitwirkende Redakteur Dan Davis kann unter [email protected] erreicht werden.

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