Plastlackering – specialister på våtlackering
På AMB är vi ensamma i Norden om att kunna erbjuda både våtlackering och olika vakuumbaserade metalliseringstekniker under samma tak. I våra toppmoderna lackeringslinor och i kombination med snart 50 års erfarenhet kan vi producera många funktionella och dekorativa ytbehandlingar.
Redan 1973 började vi att lackera plastdetaljer. Sedan dess har vi bland annat lackerat hundratals miljoner mobiltelefonkomponenter och annan konsumentelektronik. Idag är vi en av få specialister i världen på ytbehandling av hörapparater.
Vi lyssnar gärna till era behov och ser fram emot en dialog om lösningar.
Vad tillför lackering?
Innan vi nedan beskriver processen lackering mer i detalj behövs några ord om vad en lackering tillför en plast- eller metallprodukt.
En lack ska främst:
- skydda den underliggande ytan och därmed hela föremålet
- vara dekorativ genom optisk verkan och kulöreffekter
- vara funktionell genom tillsatser som till exempel gör den ledande eller greppvänlig.
Även om man utgår ifrån att en lack enbart tillför en kulör på en yta kan detta i sig innebära ett köpbeslut hos en kund jämfört med en olackerad produkt och ger därför konkurrensfördelar. Dessutom kan färgvalet anpassas efter olika kundgrupper eller till och med preferenserna i vissa länder. Ett brett utbud av kulörer tilltalar köpare och signalerar mångfald fast det är samma basprodukt.
Utöver det skyddar lacken produkten och ger den en längre livslängd samt ett fräschare utseende och valbara funktioner som en antibakteriell yta eller känslointryck vid beröring.
Alla dessa funktioner och därmed nyttan som lackeringen tillför en produkt gör ofta att investeringen i ytbehandlingen är väl värt kostnaden för den.
AMB – industriell lackering av plast
AMB är huvudsakligen specialiserat på industriell våtlackering av plastdetaljer och i viss mån även metalldetaljer i storlekar från några millimeter upp till ca drygt en A4-sidas storlek (hör gärna ändå med oss om din plastdetalj är något större) och för vitt skilda användningsområden.
Principen för all våtlackering, det vill säga att spreja tunna skikt av lacker på föremål, är densamma. Men att lägga dessa tunna skikt på metaller, trä eller plaster har delvis helt olika förutsättningar. Liksom om plastdetaljen (kallat substrat) som ska lackeras är relativt stort eller mycket litet.
Olika plaster har också helt olika ytbehandlingsegenskaper och en del går inte att ytbehandla. Nedan beskrivs därför några generella förutsättningar för plastlackering. Förutom den automatiserade lackeringen för stora volymer i lackeringslinor erbjuder AMB även manuell lackering av 1-komponentslacker.
Automatiserad lackering på AMB
AMB förfogar över två toppmoderna lackeringsanläggningar. Lackeringen sker här automatiskt genom programmerade lackeringsrobotar i en kontinuerlig process medan substraten på sina fixturer transporteras genom olika stationer i lackeringslinan.
Fördelarna med en automatiserad lackering genom robotar är flera. Lackeringsprogrammen är optimerade och robotarna utför operationen likadant varje gång vilket säkrar kvalitetsutfallet och därmed en bra ekonomi.
Att lackera i en lackeringsanläggning lönar sig normalt inte för små serier, men kan ändå vara fördelaktig om det är viktigt att exakt kunna repetera ett rörelsemönster vid applikationen som renderar jämna lackskikt.
För stora serier är effektiviteten i en lackanläggning helt överlägsen manuella processer när det gäller ergonomi, säkerhet, ekonomi och kvalitativt utfall.
Ventilationen
I AMB:s lackeringsanläggningar lackeras nästan uteslutande med 2-komponentslacker (2k-lacker) där en lackkomponent blandas med en härdare. Eftersom både lösningsmedel och härdare är farliga att andas in är lackeringsanläggningen indelad i olika zoner med särskilda ventilationssystem. I en del zoner kan personalen arbeta utan andningsskydd. I vissa andra zoner, som till exempel i färgköket där lackkomponenterna blandas, behövs andningsskydd.
I de zoner där luften är kontaminerad med farliga ämnen sugs dessa ut genom olika filter och resten förs till en förbränningsanläggning med hög verkningsgrad. Efter härdningen avger detaljerna inga skadliga ämnen.
Lackeringsprogrammet
Innan lackeringen kan ske måste ett optimerat program, individuellt anpassat till varje produkt, tas fram. Olika geometrier, kulör- och färgsystemval och många andra faktorer påverkar vilka parameter som ger bästa möjliga resultat. AMB:s erfarna tekniker har en stor kunskapsbas att utgå ifrån, och ger ett kvalitetssäkrat resultat. Varje program sparas i anläggningens datorer.
Effektiv lackering med rätt fixtur
Det finns tre principiella lackeringstekniker i våra lackeringsanläggningar som även påverkar fixturernas beskaffenhet:
1. Lackering med spindlar
Den dominerande tekniken är att använda sig av cylindriska fixturer (spindlar) som bär substraten. AMB har ett egenutvecklat system för detta och det finns spindlar med olika diameter medan cylinderns höjd alltid är densamma. Detta möjliggör många flexibla fixtureringslösningar för substraten och resulterar i både ett bra kvalitativt resultat samt en ekonomiskt fördelaktig resursoptimering.
Cylindrarna roteras sedan, först åt ena och sedan åt andra hållet medan roboten sprejar färg på dem i en upp- och nedåtgående rörelse. Det kan synas vara en enkel operation men den är i själva verket relativt komplex då många olika parametrar i programmet som till exempel sönderdelningstryck, rotationshastighet, sprutvinkel, munstycksstorlek med flera inställningar är optimerade genom tester.
Metoden är mycket ekonomisk för stora serier då oftast fler substrat kan fixeras och lackförbrukningen minimeras.
2. Lackering med fasta fixturer
Här används rektangulära fixturer och robotens rörelsemönster vid lackapplikationen följer ett visst schema som tagits fram under programutvecklingsfasen. Det finns numera få tillfällen när denna fixturtyp används.
3. Lackering med fasta fixturer och vändstation
Tekniken är i princip samma som avsnittet ovan med den skillnaden att fixturerna kan vridas 180° och lack appliceras även från baksidan. Detta behövs när substratets geometri är sådan att vissa områden inte kan nås med lacken eller inte får ett jämnt lackskikt genom spindellackering. Nackdelen är att färre antal detaljer för plats på fixturen och att lackförbrukningen blir högre.
Processbeskrivning – lackeringslinans olika stationer
Nedan ges en kortfattad processbeskrivning för de olika stationerna och en typisk lackering i tre skikt som är vanligast. Den genomsnittliga genomloppstiden för en lackeringsomgång är drygt tre timmar.
Färgkök
Lackmaterialet blandas i färgköket enligt lackeringstesternas resultat och inom leverantörens rekommendationer samt anpassat till antalet detaljer som lackeras.
Transportör
Fixturerna sätts på transportbandet (conveyorn) och positionen registreras så att datasystemet och operatören alltid vet exakt var varje enskild fixtur befinner sig i processen. Conveyorn rör sig kontinuerligt framåt.
Jonisering
Första stationen som lackeringsfixturerna passerar är joniseringen. Plastmaterial har ofta en statisk elektrisk laddning som attraherar dammpartiklar. Många av dessa är mycket små och uppfattas inte alltid av ögat men de syns desto tydligare efter lackeringen. Genom att blåsa på substraten med joniserad luft minskas laddningen och dammpartiklarna släpper. Partiklarna blåses samtidigt mot en vattenridå som fångar upp och forslar bort dem. Ibland sker joniseringen i två steg då operationen även har gjorts en första gång innan fixturerna tas in i lackeringsanläggningen.
Lackeringsbox 1
AMB har som mest tre lackboxar i en produktionslinje. Den första lackboxen kan då användas relativt flexibelt beroende på funktion och krav på de tre lackskikten som kan appliceras. Roboten börjar applicera lacken enligt programmet medan fixturen rör sig framåt på conveyorn.
Den lack som inte träffar substraten fångas upp av en vattenridå och förs till en bassäng bakom ridån. Oftast appliceras här en grundfärg/primer som ska förbättra vidhäftningen och/eller jämna ut ytan i denna lackbox. Om ingen primer ska appliceras körs fixturerna bara igenom boxen till nästa box.
Sedan kan man välja om följande lackskikt ska appliceras i denna eller i lackeringsbox 2:
- en kulörbärande baslack
- en 1-skiktslack
Ibland vill man dock applicera en baslack i två skikt för att uppnå en viss effekt och då kan detta göras här.
Flash-off 1
Här avdunstar lösningsmedlet vid en kontrollerad temperatur. Detta är viktigt att göra innan nästa lackskikt kan appliceras.
Lackeringsbox 2
Nu appliceras baslacken eller 1-skiktslacken om detta inte har skett i Lackeringsbox 1.
Flash-off 2
Som i Flash-off 1.
Lackeringsbox 3
Här appliceras topplacken, det skyddande yttersta lackskiktet som är transparent men som också definierar glansen efter härdningen, från ultramatt till högglans.
Ugn
På vägen till ugnen avdunstar lösningsmedlet och genom värmen i ugnen sker en accelererad förnätning, också kallad härdning, genom bildandet av tvärbindningar mellan lackkomponenterna.
Avplockning
Efter ugnszonen är fixturerna åter i positionen där de sattes på conveyorn och kan tas av för avplock av detaljerna och kvalitetskontroll. Oftast är de lackerade detaljerna nu hanterbara manuellt eller maskinellt i kvalitetskontrollen och för packning, men för vissa lacker som till exempel pianolack behövs en efterhärdning som görs i en separat ugn.
På- och avplock och kvalitetskontroll
Eftersom lackering i en automatiserad anläggning lönar sig mest för stora serier har AMB satsat hårt på att även automatisera på- och avplockningen av detaljer på fixturerna samt den efterföljande kvalitetskontrollen. Beroende på volymerna per artikel lönar sig investeringen i anläggningar och programmering genom robotar. Stora delar av olika volymflöden är därför automatiserade. För lägre volymer görs dessa operationer manuellt.
En del av kvalitetskontrollen görs redan i lackanläggningen, till exempel när man gör en skikttjockleksmätning eller ett gitterritstest för att kontrollera vidhäftningen.
Efter utslussningen från lackeringsanläggningen kontrolleras de lackerade detaljerna enligt olika avsyningsnivåer eller specifikationer som vi har kommit överens om med kunden.
Kulören kontrolleras mot godkända likare, vid behov i standardiserade ljusförhållanden i speciella ljusskåp.
Sedan kontrolleras detaljerna för avvikelser mot likarna samt enligt en med kunden överenskommen avsyningsnivå. Ett av de vanligaste felen är inneslutningar av små dammpartiklar.
Innan utleverans sker sedan en sista kvalitetskontroll innan leverans kan ske.
Manuell lackering på AMB
I den manuella lackeringsavdelningen på AMB appliceras enbart 1k-lacker i lackboxar med utsug för avdunstande lösningsmedel. Substraten som ska lackeras fästs på en fixtur som kan vändas och roteras men som har olika typer av fästanordningar anpassade för det aktuella substratet. Lackerna blandas med lösningsmedel men utan härdare i ett så kallat färgkök. Mängden anpassas till antalet detaljer som ska lackeras och enligt färgtillverkarens rekommendationer.
Den kulörbärande lacken eller vid behov en grundfärg (primer) appliceras manuellt i jämna skikt av en operatör genom en sprejpistol och med ett bestämt rörelsemönster.
Den färg som inte landar på substratet fångas upp av så kallade vattenridåer respektive en vattenbassäng. Där tillsätts olika kemikalier som gör att lackslammet kan filtreras ut. Efter detta hämtas det och förbränns i svenska anläggningar för industriavfall.
Lösningsmedlen som börjar avdunsta redan under applikationen sugs bort till en förbränningsanläggning med hög verkningsgrad. Därefter roteras lackeringsfixturerna i anordningar där avdunstningen av lösningsmedel fortsätter innan nästa lackskikt kan appliceras eller lacken härdas/torkas i torkugnar vid olika temperaturer.
Därefter plockas detaljerna av från fixturerna och kvaliteten kontrolleras mot godkända likare.
Lackering och miljön
All industriell verksamhet påverkar miljön på olika sätt och mer eller mindre. För att minimera denna påverkan har AMB investerat i modern och effektiv anläggnings- och reningsteknik.
Inom lackering är det främst utsläpp från organiska lösningsmedel (VOC) som påverkar miljön förutom själva resursförbrukningen.
Några exempel på hur AMB arbetar för att minimera miljöpåverkan:
- Alla kemikalier förvaras i godkända och ändamålsenliga lokaler och hanteras på ett säkert sätt baserat på kunskap genom utbildningar.
- Det finns inga avlopp i våra lackanläggningar och alla oförbrukade färgmaterialrester omhändertas på ett säkert sätt och destrueras av svenska specialiserade företag.
- För att ta hand om VOC-haltig luft från våra lackanläggningar har vi en reningsanläggning som tar bort över 90% av våra utsläpp. 2018/2019 låg reningsgraden i snitt vid interna mätningar på 93,2%.
- Våra medarbetare är utbildade för att hantera potentiellt farliga lackkemikalier.
- Våra lacker innehåller inga tungmetaller, är registrerade i kemikalieregistret och vi följer reglerna för RoHS och Reach.
- AMB tvättar samtliga fixturer med miljövänliga rengöringsmedel så att fixturerna ofta kan användas under en produkts hela livslängd.
Läs mer om AMB och miljön och hållbarhet i vår årliga hållbarhetsredovisning.
Kontakta mig om plastlackering
Håkan Lavebratt
Marknadsingenjör mellersta och norra Sverige
+46 70 685 40 13
Referensprojekt
Neuro 2 – världens minsta cochleaimplantat
Kund: Oticon Medical
Utmaning: Att lackera avancerade komponenter till ett medicintekniskt implantat med höga krav på precision och finish
AMB:s lösning:
- Lackering av nio komponenter i tio färger
- Maskering med tre separata lösbitar på housing-detaljen för att skydda känsliga ytor
- Ytbehandling anpassad för medicintekniska krav och prisbelönt design
Trendkulörer – 31 färger som fångar tiden
Kund: Berlac
Utmaning: Att visa upp färgkollektioner som fungerar på olika material och i kombination med metallisering
AMB:s lösning:
- Medverkan i designutveckling och framtagning av verktyg
- Formsprutning av plattor i fyra olika plastmaterial
- Metallisering av utvalda kulörer i vakuumkammare
- Lackering av samtliga 31 effektkulörer
- Klippning och hantering av plattor efter ytbehandling
Vanliga frågor och svar om lackering
Haptisk varseblivning uppnås genom aktiv utforskning av ytor och objekt av ett rörligt motiv, i motsats till den passiva taktila varseblivning.
Principiellt kan man säga att ordet kulör beskriver hur vi uppfattar en färg; som till exempel blå, rosa, grön. Ofta används färg och kulör synonymt. Men internationellt, vetenskapligt och kulturellt finns många olika sätt att beskriva kulörer med var sin terminologi. För människan orsakas en färg/kulör av ljus med en våglängd mellan 400 och 780 nanometer som ger ett sinnesintryck som förmedlas av ögat och bearbetas av hjärnan. En annan definition är att färg är den enda egenskap som kan användas för att skilja två strukturlösa ytor med ögat.
Läs mer om färg och kulör i vårt blogginlägg där vi djupdyker i begreppen.