Zukunftssichere Pulverbeschichtung

Mit mehr als 70 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Strategieunterstützung von Kunden aus nahezu allen Branchen ist H.P. Kaysser bietet intelligente, wirtschaftliche Lösungen, die von Engineering-Dienstleistungen über die gesamte Blechbearbeitungskette bis hin zur Logistik reichen. Auf rund 30.000 m² Produktionsfläche fertigt und verarbeitet das Unternehmen vollautomatisch Produkte aus Stahl, Gusseisen, Edelstahl und NE-Metallen – einzeln oder in kleinen, mittleren oder großen Losgrößen. Die Kunden profitieren von ihrer hohen Qualität, niedrigen Preisen und schnellen Lieferzeiten, wobei das Unternehmen ein stetiges Wachstum verzeichnet.

H.P. Kaysser hat sich schon immer durch Oberflächenveredelung ausgezeichnet und schon in der frühen Geschichte auf Alternativen zu Nasslackbeschichtung Systemen gesetzt. Wenn H.P. Kaysser installierte 1969 seine erste Pulverbeschichtungsanlage, diese neue Technologie war gerade erst auf den Markt gebracht worden und eine der ersten und größten in Deutschland. Das Vintage-System war bis vor kurzem noch voll funktionsfähig und im täglichen Betrieb, zusammen mit einer zweiten Einheit, die 1989 installiert wurde, um größere Werkstücke automatisch zu bearbeiten.

Beschichtungsbetriebe und damit verbundene Prozesse wie Farbwechsel und Anlagenreinigung haben in den vergangenen 30 Jahren einen so hohen Automatisierungsgrad erreicht, dass moderne Pulverbeschichtungsanlagen im Wesentlichen den Anforderungen der "Smart Factory" gerecht werden: Maximale Flexibilität für die wirtschaftliche Produktion auch von Klein- und Kleinstserien bis hin zur "Losgröße 1"!

Die Modernisierung und Verbesserung der Pulverbeschichtungskapazitäten für aktuelle und zukünftige Anforderungen war für Thomas Kaysser, CEO von H.P. Kaysser und Sohn des Firmengründers. Er hatte sich bereits seit einiger Zeit auf diesen Bereich konzentriert, als er im Frühjahr 2015 seinen Sohn Timm bat, für die Planung und Baugewerbe einer neuen Beschichtungsanlage verantwortlich zu sein.

"Wir waren auf der Suche nach der richtigen Kombination aus hochwertigster Beschichtung in einem optimalen Prozess", erinnert sich Timm Kaysser. "Erstens benötigten wir die besten Zutaten für die Identifizierung und Codierung von Werkstücken während des Transports, der Vorbehandlung, des Abkzeichnens und der Beschichtung. Wir brauchten aber auch eine intelligente Steuerung, um alles miteinander zu vernetzen."

Die Größe der zu beschichtenden Bauteile und die daraus resultierenden Maßanforderungen an die Pulverbeschichtungsanlage machten schnell Transpatente, dass dieses Projekt erhebliche Investitionen und die Baugewerbe von zwei brandneuen Produktionshallen erfordern würde. Für die Planung und Konfiguration der Beschichtungstechnologie griff Kaysser auf die langjährige Erfahrung von CS Oberflächentechnik zurück, einem Unternehmen, das bereits an der Entstehung mehrerer großer Pulverbeschichtungslinien beteiligt war.

Die erste neue Produktionshalle wurde Ende 2018 in der ersten Projektphase fertiggestellt. Eine zweite Baugewerbe-Phase, die bis Ende 2020 abgeschlossen sein soll, ist noch im Gange. Auf 2.800 m² Nutzfläche beherbergt die erste Halle eine Pulverbeschichtungsanlage, die Bauteile bis zu einer Größe von 2,5 x 1,0 x 1,5 m (HxBxB) und 350 kg pro Träger in Serie und mit acht planmäßigen Farbwechseln pro Tag verarbeitet. Auf ihrem Weg zum Herzstück der Pulverbeschichtungsanlage durchlaufen die Werkstücke zunächst einen Vorbehandlungsbereich mit bis zu sechs Zonen und zahlreichen Puffer- und Sortierspeichermöglichkeiten für maximale Flexibilität: Eine hochmoderne Beschichtungskabine von Nordson, die sowohl auf maximale Farbwechselgeschwindigkeit als auch auf extreme Sauberkeit ausgelegt ist.

Basierend auf einem ColorMax3-Stand wurde eine Variante an die vorhandenen Platzverhältnisse angepasst, weshalb der 2,6 Meter lange verkürzte Stand mit niedrigerem Dach wie bei HP installiert wurde Kaysser wird als ColorMaxE („Engineered“) bezeichnet. Die hochfesten, außergewöhnlich glatten Oberflächen der Kabinenkomponenten sorgen jederzeit für minimales Pulver im Prozess und eine perfekte Ausleuchtung der Kabine, was eine einfache visuelle Qualitätskontrolle ermöglicht.

Die Nordson ColorMax® Kabine, die Encore® HD Pulverpistolen und das Spectrum® HD Pulverzufuhrzentrum bilden ein integriertes Farbwechselsystem, das acht umfassend automatisierte, extrem schnelle und kontaminationsfreie Farbwechsel ermöglicht. Alle manuell zu reinigenden Komponenten des Pulversystems sind leicht zugänglich und tragen so auch zu kurzen Farbwechseln bei. Um sicherzustellen, dass die benötigte Farbe immer genau zum richtigen Zeitpunkt verfügbar ist, liefert ein Nordson Spectrum HD-Pulverzuführungszentrum Neupulver/recyceltes Pulver. Aufgrund der hohen Auftragseffizienz des Nordson Auftragsgeräte wird nur sehr wenig Overspray erzeugt. Dieser Overspray wird zum Doppelzyklon gesaugt, wo das noch verwendbare Pulver im Schwall Hopper gesammelt und über ein HDLV Förderpumpe zurück zum Pulverförderzentrum gepumpt wird. Dieses zurückgewonnene Pulver wird dann durch ein Ultraschallsieb gesiebt, bevor es zum Haupt-Hopper gelangt, wo es mit neuem Pulver gemischt wird, um es wieder zu verwenden.

Nach 30 Monaten Planung und Baugewerbe ging im November 2018 die erste Phase des Projekts mit der neuen Produktionshalle mit der darin befindlichen Pulverbeschichtungslinie erstmals in Betrieb – mit beeindruckenden Ergebnissen vom ersten Tag an.

Was sofort ins Auge fällt, ist die enorme Verbesserung der Oberflächenqualität. Während die Schichtdicken bei der alten Beschichtungssystemlinie in der Regel zwischen 150 und 200 µ schwankten, konnte durch den Einsatz des neuen Systems die Schichtdicke um ca. 80µ bis 120µ. Ein hohes Maß an Prozesskontrolle aufgrund der Dense-Phase-Technologie von Nordson wird es dem Kunden ermöglichen, weitere Pulvereinsparungen und eine höhere Qualität zu erzielen, da er sein Pulver Applikation bei weiteren Optimierungen präzise steuern kann.

Willkommener Nebeneffekt: Langfristig wird die deutlich verbesserte Beschichtungskonsistenz mit erheblichen Materialeinsparungen einhergehen. Für die HP Werk Kaysser wurde das Einsparziel auf rund 30 % geschätzt. Tatsächliche Anzeichen eines deutlich reduzierten Pulververbrauchs sind bereits erkennbar und das genaue Ausmaß wird genau überwacht und dokumentiert. Ein weiterer Wert zeugt vom äußerst wirtschaftlichen und nachhaltigen Betrieb der Anlage: Obwohl die forderung des zyklonwirkungsgrads von 96 % für die automatische kabine ein ehrgeiziges ziel darstellte, wurde es bereits in der anlaufphase erreicht.

Mit ihrer Auswahl an effizienten Dichtstrom Technologie, hochautomatisierten Komponenten, einer integrierten Anlagensteuerung mit Barcode-Identifikation von Trägern und nicht zuletzt einer 50%igen Steigerung der Produktionskapazität, das „Surface Finishing“-Geschäft bei HP Kaysser ist für weiteres langfristiges Wachstum bestens gerüstet.