Vorbereitung ist alles

Pavel Jeljakin, Project Manager und Material Scientist bei der Wrede Technologies GmbH erklärt, wie Mängel in der Lackierung von Stahlsubtraten entstehen können: „Entscheidend ist, dass Stahloberflächen ausgiebig gereinigt werden, bevor der Primer, also die Grundierung, aufgetragen wird. Wird das Substrat nicht entsprechend aufbereitet, kann es zu Rost oder anderen Beschichtungsfehlern kommen.“ So hatte das Unternehmen erst kürzlich einen Auftrag bezüglich eines Krans, der noch innerhalb der Garantiezeit eine großflächige Unterrostung aufwies. Um eventuelle Garantieansprüche beim Hersteller geltend machen zu können, hatte der Auftraggeber Materialproben der Farbe (sogenannte Paint Chips) zur labortechnischen Untersuchung bei WRETEC eingereicht. Mithilfe eines 3D-Mikroskops sind Jeljakin und sein Team dem Problem auf den Grund gegangen. Dafür haben sie zehn zufällig ausgewählte Paint Chips in Harz eingegossen, sie aufpoliert und die Querschnittsfläche mikroskopisch untersucht. „Bei der Betrachtung des Beschichtungsquerschnitts wurden bei fast allen Proben Metallpartikel unter der Primerschicht sichtbar. Diese können zur Korrosion geführt haben. In diesem Fall waren die Partikel ein Indikator für mangelnde Reinigung.“ Die Erkenntnisse aus der Analyse deuten darauf hin, dass das Stahlbauteil nach dem Strahlen nicht genügend gereinigt wurde und somit der vom Hersteller angegebene Substratvorbereitungsgrad von 2,5 Sa, der die benötigte Reinheit beschreibt, nicht erfüllt war.

„Mit der Methode der Mikroskopie können wir sehr schnell und meist ohne weitere Verfahren anwenden zu müssen, Mängel und deren potenziellen Ursprung erkennen. Das bildet eine neutrale und verlässliche Grundlage für mögliche Rechts- oder Kostenansprüche“, so der Beschichtungsexperte. In diesem Fall waren Metallpartikel zwischen Oberfläche und Primer geraten. Doch eine mangelnde Substratvorbereitung kann auch zu anderen Verunreinigungen führen. Deshalb empfiehlt Jeljakin, das Ergebnis der Reinigung vor dem Auftragen des Primers und das Lackes prüfen zu lassen. „Wir haben die Möglichkeit, optische Prüfungen nach Staub oder Fremdpartikeln auf Oberflächen direkt vor Ort mithilfe eines portablen Mikroskops durchzuführen. Darüber hinaus bringt eine Salzgehaltmessung der Oberfläche lösliche Salze und ionenspezifische Kontaminationen zum Vorschein, die für das bloße Auge oft nicht erkennbar sind.“ Um ölige Schichten auf dem Stahl erkennen zu können, bietet WRETEC zusätzlich eine Oberflächenspannungsmessung an. Auch die Messung des Rauheitsgrades des Substrats kann wichtig sein, da das Oberflächenprofil des Stahls hohen Einfluss auf die spätere Anhaftung der Beschichtung am Substrat hat. „Wer vorher sicherstellt, dass der Substratvorbereitungsgrad vor der Lackierung eingehalten wurde, sprich die Oberflächenreinheit gewährleistet ist, spart sich später mögliche Neubeschichtungskosten“, fasst der Laborexperte zusammen.