Mehrstufiger automatischer Waschtunnel für große Metallstrukturen: Eurotherm-Megaanlage in Frankreich

Der für diese Anlage gewählte Planungsansatz ermöglicht einen genauen Blick auf die Konfiguration des mehrstufigen automatischen Waschtunnels, die Prozesslogik, die integrierten Korrosionsschutzstrategien und die Referenzen der UNI EN ISO-Norm, die die Definition der Vorbehandlungszyklen leiten. Das Projekt ist Teil des Eurotherm-Angebots an Lösungen für automatische Waschtunnel, die in industriellen Pulverbeschichtungsanlagen eingesetzt werden.

In diesen Bereichen ist der ästhetische Wert des Produkts mit den Anforderungen an Haltbarkeit, Widerstandsfähigkeit, Belastbarkeit und Leistung bestimmter Produktkategorien verflochten, die Korrosion, mechanischer Belastung und Verschleiß ausgesetzt sind. Darüber hinaus erfordert die unvermeidliche Verwendung spezieller Materialien wie Eisenlegierungen eine besondere Sorgfalt bei der Festlegung der Arbeitsschritte und des Zeitplans vor der Beschichtung – eine Planung, die unerlässlich ist, um die Normen zu erfüllen und eine maximale Zuverlässigkeit des Produkts zu gewährleisten.

Besonderes Augenmerk gilt hier den Vorbehandlungen zur Oberflächenvorbereitung, die je nach Zusammensetzung des Substrats parametrisiert werden müssen. Entfetten, Beizen, Phosphatieren: Die Wahl der am besten geeigneten Behandlungen hängt von verschiedenen Faktoren ab, die mit dem Automatisierungsgrad des Prozesses, den Leistungszielen und den intrinsischen Eigenschaften der zu behandelnden Metallgegenstände zusammenhängen – Variablen, die die Einwirkungszeit und die Temperatur der Bäder sowie die Wahl der Vorbehandlungsprodukte beeinflussen.

Dank seiner Erfahrung in der Entwicklung komplexer Anlagen für Schwerlastanwendungen hat Eurotherm eine maßgeschneiderte Lösung entwickelt, die die Kontinuität der Produktion und die Einhaltung der erforderlichen technischen Standards gewährleistet.

Der in dieser neuen Produktionsstätte installierte mehrstufige automatische Waschtunnel ist in der Lage, Teile mit einer Höhe von bis zu 2,5 Metern, einer Länge von 10 Metern und einem Höchstgewicht von 3.000 kg zu bearbeiten. Diese Eigenschaften machen die Anlage zu einer der größten in Frankreich, die große Metallteile bearbeiten kann: Bauelemente, architektonische Strukturen, Tür- und Fensterrahmen, Beleuchtungsmasten, Träger für Solarpaneele und Elemente der Stadtmöblierung.

Der Power&Free-Hängeförderer, der zur Automatisierung von Handhabungsvorgängen entwickelt wurde, ermöglicht die kontinuierliche, schrittweise Zuführung von Teilen entlang der gesamten Verarbeitungslinie.

Der Oberflächenwaschzyklus erfolgt in mehreren Stufen innerhalb des mehrstufigen automatischen Waschtunnels, der aus zwei durch automatische Türen getrennten Kammern besteht. In der ersten Kammer wird eine Heißentfettung durchgeführt, während in der zweiten automatischen Waschkammer zwei Spülungen mit Leitungswasser gefolgt von einer Spülung mit Osmosewasser erfolgen.

Die Waschvorgänge zielen darauf ab, nach und nach Schmieröle, Fette und chemische Rückstände zu entfernen, diedie Haftung der Oberflächenbeschichtung beeinträchtigen könnten. Am Ende des Zyklus maximiert die Passivierung die Wirksamkeit der Dekontaminierung, die einen nanoskaligen Verstärkungsfilm auf der Oberfläche erzeugt. Jede Stufe des Prozesses verfügt über einen eigenen Tank für die Rückgewinnung von Flüssigkeiten, so dass eine Kreuzkontamination vermieden wird und die Flüssigkeiten im Sinne der Effizienz und Nachhaltigkeit wiederverwendet werden können.

In jeder Anlage kommen Technologien zum Einsatz, die nach dem 3R-Modell der industriellen Ökologie – Reduzieren, Wiederverwenden, Recyceln – entwickelt wurden und den gesamten Zyklus der Oberflächenbehandlung steuern, von der Flüssigkeitsabgabe bis zum Rückgewinnungsmanagement.

Besonderes Augenmerk wird auf die Begrenzung der Dispersion von Chemikalien, die Kontrolle der Durchflussmengen und die Rückführung von Waschflüssigkeiten gelegt, Elemente, die direkt zur Reduzierung des Verbrauchs und der Betriebskosten beitragen.

An dieser Stelle kommen die EN ISO-Normen ins Spiel, die die Auswahl der am besten geeigneten Lösungen und deren Integration in den Waschtunnel leiten.

Wie man sich denken kann, gibt es also kein Verfahren im Bereich der Vorbehandlung, das absolut zu bevorzugen ist. Um die Art der mechanischen und chemischen Vorbehandlung zu ermitteln, die für die eigenen Zwecke am besten geeignet ist, ist daher eineauf die Produktionsanforderungen zugeschnittene Präventivanalyse unerlässlich, um zu verstehen, wie man die Oberflächen angemessen auf die anschließende Lackierung vorbereitet.

Um die Art der mechanischen und chemischen Vorbehandlung zu ermitteln, die für die eigenen Zwecke am besten geeignet ist, ist es unerlässlich, eine präventive Analyse durchzuführen, die auf die Bedürfnisse der Produktion zugeschnitten ist, um zu verstehen, wie man die Oberflächen angemessen auf die anschließende Lackierung vorbereitet.

Im Bereich der Eisenmetalle (Stahl, behandelter Stahl) und der Nichteisenmetalle (Legierungen, Aluminium, Kupfer, Zink, rostfreier Stahl) zum Beispiel sind Korrosionsschutzbehandlungen entscheidend für die Qualität und die Einhaltung von Vorschriften bei Produkten.

Die Normen UNI EN ISO 12944 sind die internationalen Referenzstandards für den Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen, hauptsächlich durch Vorbehandlung und Anstrich. Das Set enthält Richtlinien für:

• die Klassifizierung von korrosiven Umgebungen (UNI EN ISO 12944-2);
• den Entwurf von Bauwerken (UNI EN ISO 12944-3);
• Oberflächenvorbereitung (EN ISO 12944-4);
• Schutzbeschichtungssysteme (UNI EN ISO 12944-5);
• Labortests zur Bewertung der Wirksamkeit des Schutzes (UNI EN ISO 12944-6);
• Ausführung und Überwachung von Malerarbeiten (UNI EN ISO 12944-7);
• Spezifikationen für neue und Wartungsarbeiten (UNI EN ISO 12944-8);
• Offshore-Umgebungen (EN ISO 12944-9).

Die Norm UNI EN ISO 14713 hingegen dient der Überprüfung des Korrosionsschutzes von Stahlkonstruktionen und Artefakten durch Zinküberzüge, insbesondere durch Feuerverzinkung.

Das Verfahren, das die Konstrukteure von industriellen Lackieranlagen befolgen müssen, um die Vorschriften der Industrie einzuhalten, umfasst daher die folgenden Schritte:

• Ermitteln Sie die ’nominelle Lebensdauer‘, die für die Struktur erforderlich ist, d.h. ermitteln Sie die Haltbarkeit der Korrosionsschutzsysteme (UNI EN ISO 12944- 1:2001 Farbe) (UNI EN ISO 14713:2010 Verzinkung).
• Identifizieren und klassifizieren Sie die Korrosivität der Umgebung in dem Bereich, in dem sich das Bauwerk befinden wird (UNI EN ISO 12944-2:2001 Farbe) (UNI EN ISO 14713:2010 Galvanisierung). Identifizieren Sie alle besonderen Korrosionsbedingungen.
• Planen Sie die Struktur so, dass eine angemessene Zugänglichkeit für die Korrosionsschutzarbeiten gewährleistet ist (UNI EN ISO 12944-3:2001 im Falle des Schutzes durch Anstrich) (UNI EN ISO 14713:2010 im Falle der Verzinkung).
• Bestimmen Sie die Behandlung, die die erforderliche Haltbarkeit für die betreffende Umgebung bietet (UNI EN ISO 14713:2010 Galvanisierung) (UNI EN ISO 12944-5:2008, UNI EN 13438:2006 für Farben), auf der Grundlage der nach ISO 12944-6:2001 vorgeschriebenen Labortests.
• Erstellen Sie ein Wartungsprogramm, das die gesamte Lebensdauer der Struktur abdeckt (UNI EN ISO 12944-8:2002 für Anstriche) (UNI EN ISO 14713:2010 für Verzinkung).
• Sicherstellen, dass Umweltschäden und alle Risiken für die Gesundheit und Sicherheit von Betreibern und Benutzern minimiert werden (UNI EN ISO 12944-1:2001 und UNI EN ISO 12944-8:2002).

Um die Vorbehandlungszyklen korrekt zu definieren und den Tunnel auf die tatsächlichen Betriebsbedingungen abzustimmen, ist es unerlässlich, die Korrosivitätsklasse der Umgebung zu analysieren, in der das Endprodukt verwendet werden soll.

Jede präventive Risikoanalyse beginnt mit dem Wissen, dass die kombinierte Wirkung von Feuchtigkeit und Sauerstoff in der Atmosphäre die erste, unvermeidliche Ursache für Korrosion ist.

Korrosionsphänomene nehmen in Gegenwart von Schadstoffen in der Atmosphäre wie Schwefeldioxid SO2 oder Schwefelwasserstoff H2S oder in Gegenwart von Verunreinigungen der Metalloberfläche wie Chloriden erheblich zu. Daher ist die atmosphärische Korrosion in industriellen und städtischen Gebieten sowie in Meeresnähe besonders intensiv und kann durch das Vorhandensein von Verunreinigungen auf der Metalloberfläche noch verstärkt werden.

Es ist daher wichtig, die Korrosivitätsklasse des Umfelds zu bestimmen, in dem das Produkt verwendet werden soll. Die Tabelle aus ISO 9223 – Corrosion of metals and their alloys und UNI EN ISO 14713 – Zinc Coatings, Guidelines and Recommendations, enthält 6 Korrosivitätsklassen und qualitative Beispiele für typische Umgebungen:

• C1 – sehr niedrig / bewohnbar innen;
• C2 – niedrige / natürliche Bereiche, unbeheizte Innenräume;
• C3 – mittel/gering verschmutzte städtische Umgebungen und Industriegebiete;
• C4 – Hoch-/Industriegebiete, Küstengebiete, Chemieanlagen;
• C5-I – sehr hoch / Vorhandensein von aggressiven industriellen Schadstoffen;
• C5-M – sehr hoch / Meeresgebiete, Offshore.