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Glänzt mit Leistung
Nanolacktechnologie
Voith wendet ein neues Beschichtungssystem auf Nanobasis für Kühlanlagen an. Aufgrund der verbesserten
Lackoberfläche verschmutzen die Kühlanlagen nicht mehr
so stark. Bei gleicher Leistung können so kleinere und damit auch leichtere Kühler in Schienenfahrzeuge verbaut
werden. Auch der Korrosionsschutz verbessert sich durch
die neue Beschichtungstechnologie. Ein zuverlässiger Betrieb der Kühlanlage auch in kritischen Klimazonen sowie
chemisch aggressiver Umgebung ist sichergestellt.
Durch die kleineren Kühlanlagen und das geringere Gewicht
reduzieren sich auch die Kraftstoffkosten für den Fahrzeugbetreiber. Mit der geringeren Verschmutzung verlängern sich
zudem die Wartungsintervalle. In der Summe verbessert die
Nanolacktechnologie die Ökobilanz des Gesamtsystems. Der
Voith Nanolack unterscheidet sich von herkömmlichen Lacken
im Lackaufbau. Zwar sind die Komponenten wie bei konventionellen Lacken Bindemittel, Lösemittel und Additive. Allerdings ist bei diesem Nanolack das Bindemittel kein organisches, sondern ein anorganisch-organisches Hybridpolymer,
bei dem sich die positiven Eigenschaften aus organischen und
anorganischen Bindemitteln vereinen.
Korrosionsschutz für Kühlanlagen auf Nanobasis
Die Entwicklungsbestrebungen in der Industrie führten in den
letzten Jahren verstärkt zu multifunktionalen Beschichtungsmaterialien, wie zum Beispiel chrom-(VI)-freien Korrosionsschutzschichten oder Schichten mit schmutzabweisenden
Eigenschaften. Der Einsatz solcher multifunktionaler Materialien
verbessert die Schutzschicht der Oberflächen gegen Korrosion
und wirkt Schmutz abweisend. Zudem haben diese modernen
Nanolacke eine positive Ökobilanz.
weise gebildete Polysiloxane. Dieses kolloidale System be­
findet sich im sogenannten Sol-Zustand. Nach dem Auftragen
und Aushärten des Lacks geht das System in einen Gel-­
Zustand über.
Beim Aushärten der anorganischen Partikel des neuen Voith
Nanolacks bildet sich im sogenannten Sol-Gel-Prozess ein
glasähnliches Netzwerk mit verknüpfenden organischen Elementen. Das Bindemittel liegt in der Flüssigphase als dünnflüssiges kolloidales System vor, dessen Kolloidpartikel einen
Durchmesser von ca. 40 bis 50 nm haben. In dem Lösemittel
befinden sich unreagierte Silane, Silanole sowie bereits teil­
Hybride Lacke auf Sol-Gel-Basis
Voith besitzt seit mehr als 60 Jahren Erfahrung und Know-how
in der Auslegung und im Bau von Kühlanlagen bei Schienenfahrzeugen. Die neu entwickelten hybriden Lacke auf Sol-GelBasis sind ein hervorragender Korrosionsschutz für Kühlanlagen. In umfangreichen Prüfreihen wurden die Eigenschaften
des neuen Nanolackes speziell für Kühlanlagen in Schienenfahrzeugen getestet (siehe Tabelle). Sowohl bei Salzsprüh­
nebelprüfungen nach DIN 50021-SS wie auch bei Kondens­
wasserklimaprüfungen nach DIN 55017 KK wurde der
Korrosionsschutz unter Beweis gestellt.
Prüfreihen-Ergebnisse
Voith Nanolacktechnologie – die Grundeigenschaften
Salzsprühnebelprüfung
DIN 50021-SS
> 3.000 h i. O. keine Beschä­
digung oder Beeinträchtigung
•
•
Kondenswasserklima
DIN 55017 KK
9 Wochen (1512 h), keine Blasenbildung, kein Rostgrad (Ri = 0)
Gitterschnitt ISO 2409
GT 0
Pendelhärte
203 s (50 µm)
Glanzgrad
hochglänzend
Kontaktwinkel
110 °
Wechselbelastung VDA 621- 415
9 Wochen (1512 h)
kein Rostgrad (Ri = 0)
500 h Filiformkorrosionstest
nach DIN EN 3665
keine Beschädigung oder
Beeinträchtigung
Δt -Test nach AGK-Arbeitsblatt B1
14 d; keine Beschädigung
oder Beeinträchtigung
Temperaturbeständigkeit
275 °C
Brandschutz
DIN 5510, EN 45545
•
•
•
Verbesserte Untergrundhaftung
Geringe Trockenschichtdicke
Erhöhte mechanische und chemische Beständigkeit
Geringer Materialverbrauch
Funktionalisierung im Bereich Hydrophilie oder Hydrophobie
Voith Nanolacktechnologie – die Vorteile im Überblick
++ Herausragender Korrosionsschutz
++ Reduzierung der Wartungsintervalle für Kühlanlagen
aufgrund geringerer Verschmutzung
++ Gewichtsreduktion der Kühlanlagen
++ Verbesserte Ökobilanz des Gesamtsystems
Der Voith Nanolack erfüllt zudem die Vorgaben für Flammschutz nach DIN 5510 und der kommenden europäischen
Norm EN 45545 für den Brandschutz in Schienenfahrzeugen.
Der Lack ist nach dem Auftragen und Einbrennen absolut chemisch gebunden und stellt nach Ablauf der Lebensdauer der
Kühlanlagen keine speziellen Anforderungen hinsichtlich Entsorgung und Recycling dar.
Funktionale Oberflächen mit Easy-to-Clean-Effekt
Ein weiteres positives Merkmal der Lackierung ist die Funktionalisierung der Oberfläche des Kühlelements mit einem Easyto-clean-Effekt. Das Haftvermögen von Schmutzpartikel auf
der Oberfläche wird stark reduziert, was ein Zusetzen der
Kühllamellen verhindert.
Der Voith Nanolack hat im Vergleich zu den vier gängigen
Lacksystemen 1-Komponenten-Klarlack, 2-KomponentenKlarlack, Wasser-Klarlack und Pulver-Klarlack eine bessere
Ökobilanz (siehe Abb. 1).
Nanolack ist frei von Chrom-VI-Verbindungen und verbraucht
im Vergleich zu konventionellen Lacksystemen wesentlich
weniger Lösemittel und Additive. Die einfache Vorbehandlung
und Applikation wirkt positiv auf die Ökobilanz. Da die Schichtdicke des Nanolacks gegenüber konventionellen Lacksystemen um bis zu zwölf Mal dünner ist, reduziert sich auch die
Masse der Kühlelemente. Dieser Aspekt kann sich positiv auf
die Lebensdauer von Kühlsystemen auswirken (siehe Abb. 2).
Vergleich der Verbrauchsstoffe konventioneller Lacke
Vergleich CO2-Emission zu konventionellen Lacksystemen
mit Nanolack (Quelle NTC / Abb. 1)
mit Nanolack pro m2 lackierter Fläche (Quelle NTC / Abb. 2)
[g]
[kg /m2]
160
4,00
140
3,50
120
3,00
100
2,50
80
2,00
60
1,50
40
1,00
20
0,50
0
0
1 K CC
2 K CC
Wasser CC
Wasser
Lösemittel
Bindemittel/Härtesystem
Pulver CC
Additive
Chromatierung
Nanolack
1 K CC
2 K CC
Gebrauchsphase
Wasser CC
Applikation
Pulver CC
Nanolack
Lackherstellung
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Voith Turbo GmbH & Co. KG
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