Coil Coating

„Finish first, fabricate later“ auf diese kurze Formel lässt sich das Wesentliche des Coil- Coating- oder Bandbeschichtungs-Verfahrens reduzieren. Coil-Coating (Bandbeschichtung) ist der weltweit etablierte Begriff für das industrielle Verfahren, gewalzte Bänder aus Stahl und Aluminium kontinuierlich organisch zu beschichten. In diesem Veredelungsverfahren werden die Coils mit einem Lack oder Kunststofffilm beschichtet, wieder aufgewickelt und anschließend bei dem Verarbeiter geschnitten, gestanzt, walzprofiliert, tiefgezogen, mechanisch gefügt oder geklebt, je nachdem zu welchem Produkt, z. B. zu Dachelementen, Kühlschrankseitenwänden, Fensterprofilen o. Ä., sie verarbeitet werden.

Die Oberfläche von Metallen lässt sich hinsichtlich ihrer Funktionalität und ihres Designs durch eine Beschichtung gestalten. Diese schützt vor Korrosion und gewährleistet eine lange Lebensdauer. Die Lackierung erfolgt bei den meisten Wirtschaftsgütern nach ihrer Fertigung, oftmals auch erst nach der Montage. In vielen Industriezweigen wird heute jedoch im Coil-Coating-Verfahren vorbeschichtetes Metall eingesetzt. Dieses wird bereits im Stahl- oder Aluminiumwerk lackiert und kommt auf der Rolle, dem Coil, oder schon zu Tafeln zugeschnitten direkt in die Fertigung. Dort wird es dann geschnitten, walzprofiliert, gebogen oder tiefgezogen und als Dachelement, Kühlschrankgehäuse oder Leuchte montiert. Der Einsatz von bandbeschichtetem Blech eröffnet die Möglichkeit, eine farbige Oberfläche ohne eigene Lackierung zu gestalten. Dabei werden einige Fertigungsschritte auf den Vorlieferanten verlagert. Der Verarbeiter konzentriert kann sich auf seine Kernkompetenzen, die mechanische Verarbeitung und die Montage.

Die metallischen Grundwerkstoffe, die Substrate, für die in der Norm als bandbeschichtete Flacherzeugnisse definierten Produkte sind Aluminium und Stahl. Stahl ist mit mehr als 90 % der bedeutendere Werkstoff. Aluminium hat weltweit nur einen Anteil von etwa 7 % an der Gesamtproduktion [1]. Als ein Kriterium für die richtige Auswahl des Substrats, das bandbeschichtet werden soll, dienen die späteren mechanischen Bearbeitungsschritte. Walzprofilieren, Biegen, Tiefziehen usw. erfordern bestimmte Güten und Festigkeiten, die über die entsprechenden Stahl- oder Aluminiumlegierungen sichergestellt werden. Als weiteres Auswahlkriterium ist das spätere Einsatzgebiet von Bedeutung.

Die Bandbeschichtung ist ein komplexer industrieller Prozess, in dem Stahl- oder Aluminiumband kontinuierlich ein- oder beidseitig beschichtet wird. Die Bandbreite reicht bis zu 1900 mm bei Stahlbändern und geht bei den Aluminiumbändern über 2000 mm hinaus. Die Banddicken liegen im Allgemeinen zwischen 0,2 und 3 mm. Der Unterschied zu anderen industriellen Lackierverfahren zeigt sich vor allem beim Durchsatz. Die Geschwindigkeit, mit der die Bänder durch die Anlage gefahren werden, liegt zwischen 10 und 200 m/min. Bei der Aluminiumlackierung werden in einzelnen Fällen auch 200 m/min deutlich überschritten [1]. Spezielle Anlagen, auf denen z. B. Pulverlacke verarbeitet werden, laufen nur mit Geschwindigkeiten von 10 bis 20 m/min.

Die Qualität des bandbeschichteten Produkts wird von einer großen Anzahl an Parametern beeinflusst, nämlich von:

- der Oberfläche des Substrats

- der Herstellung und Applikation des Beschichtungsstoffes

- der Beschichtung und

- der Verarbeitung.

Das Ziel aller Qualitätssicherungsmaßnahmen ist es, ein Bauteil zu erzeugen, sei es eine Dachpaneele, eine Kühlschrankwand oder auch ein LKW-Aufbau, das seine funktionellen und optischen Eigenschaften während seiner gesamten Nutzungsdauer beibehält.

Das komplett beschichtete Blech, das die Bandbeschichtungsanlage verlässt, wird als Coil oder auch schon als Tafel geschnitten zu dem eigentlichen Bauteil weiterverarbeitet. Es wird zu Dach- oder Wandpaneelen profiliert, zu Kühlschrankseitenwänden umgeformt, es wird tiefgezogen, gestanzt oder zu Sandwichelementen verklebt. Eine umfangreiche, systematische Ordnung der Verarbeitungsverfahren mit Begriffen und Einordnungen, insbesondere für die Blechbearbeitung, das Umformen, Trennen und Fügen, ist unter DIN genormt [Anhang].

Umweltschutz und Arbeitssicherheit haben in der Industrie seit vielen Jahren erheblichen Einfluss auf Einsatzstoffe, Produkte, Verfahren und die Anlagentechnik. Die Idee des Sustainable Development, nach der eine nachhaltige Entwicklung nur im Einklang von ökologischen, ökonomischen und sozialen Zielen erfolgreich sein kann, ist allgemein als Grundlage für politisches und wirtschaftliches Handeln anerkannt. Die Brundtland Kommission hat 1987 das Sustainable Development, die nachhaltige Entwicklung, als Herausforderung definiert, die Bedürfnisse der Gegenwart zu erfüllen, ohne den zukünftigen Generationen die Möglichkeit zu nehmen, ihre Bedürfnisse befriedigen zu können [1].

Wie bei vielen anderen Produkten auch, ist der Absatz von bandbeschichtetem Blech den Schwankungen unterworfen, die durch die wirtschaftliche Situation hervorgerufen werden. Derzeit entwickeln sich die Märkte regional sehr unterschiedlich. Der europäische Coil-Coating-Markt verzeichnete 2011 ein Volumen von rund 6 Millionen Tonnen [1]. Die Wirtschaftskrise 2008/2009 hatte zu einem Produktionsrückgang um 22 % geführt, den die Industrie bis heute nur teilweise wieder aufgeholt hat (Bild 8.1). In 2010 wurden mit 5,1 Millionen Tonnen 84 % des Absatzes aus dem Jahr 2007 erreicht, das als das beste Jahr für die europäische Bandbeschichtung angesehen wird. Bei bandbeschichtetem Stahl ging der Absatz 2011 noch einmal um 2 % zurück. Der Absatz von bandbeschichtetem Aluminium konnte das Niveau von 2010 halten. Die Analysten der European Steel Association Eurofer gehen davon aus, dass sich der europäische Markt ab 2013 zunehmend wieder belebt.

Nachhaltigkeit ist auch in der Coil-Coating-Branche ein treibender Faktor für neue Entwicklungen geworden. Unter dem Druck des zunehmenden Verbrauchs, aber sinkender Verfügbarkeit von Ressourcen, globalisierter Märkte und des sich abzeichnenden Klimawandels vollzieht sich ein Wertewandel. Die Industrie hat akzeptiert, dass Nachhaltigkeit einen maßgeblichen Faktor der Firmenphilosophie darstellt und bindet ihn in ihre Entscheidungsprozesse ein. Bandbeschichtetes Material und der Bandbeschichtungsprozess werden unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit positiv bewertet.

Das folgende Kapitel zur Normung und zum Procedere für die Erstellung der Normen basiert auf: Normung ist Chefsache, Auszüge aus Beilage zum Jahresbericht 2006, Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DIN. DIN-Normen sind Empfehlungen. Sie besitzen aus sich heraus keine rechtliche Verbindlichkeit. Sie setzen sich durch, wenn sie die Marktrelevanz und einen Nutzen für die Anwender erfüllen. Wer die DIN-Normen anwendet, folgt einer von der repräsentativen Fachwelt aufgestellten und getragenen Empfehlung. Er wendet damit in der Regel den neuesten Stand der Technik an. Häufig verweist der Gesetz- oder Verordnungsgeber auf DIN-Normen durch Bezugnahme in Rechts- und Verwaltungsvorschriften.