Aufsprühen von Barrieren auf Papier und 3D-Faserformen – Mein FachPack-Eröffnungsvortrag

Wenn Sie in der Papier-, Faserverpackungs- oder Weiterverarbeitungsbranche tätig sind, wissen Sie bereits: Das Sprühen ist allgegenwärtig. In meiner Keynote auf der FachPack gehe ich darauf ein, was den Erfolg der Beschichtung auf Papierbahnen und komplexen Formfaserteilen wirklich ausmacht – und warum die Form (und die Art und Weise, wie wir jede Oberfläche erreichen) wichtiger ist als die Frage, ob eine Barriere überhaupt aufgesprüht werden kann.

Im Folgenden finden Sie die Hintergründe meines Vortrags, die wichtigsten Erkenntnisse und einen Link zur vollständigen Aufzeichnung.

Warum dieses Thema gerade jetzt wichtig ist

Marken und Verarbeiter wetteifern darum, recycelbare, faserbasierte Lösungen mit zuverlässiger Barrierewirkung anzubieten. Fast jede moderne Barriere lässt sich zerstäuben. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, eine gleichmäßige Beschichtung mit der richtigen Schichtdicke zu erzielen – insbesondere bei 3D-Geometrien mit Ecken, Hinterschneidungen und variabler Porosität –, und dabei Overspray und Ausschuss in Grenzen zu halten.

Was Sie in der Aufzeichnung erfahren

• Grundlagen des Sprühvorgangs: Flachstrahl vs. Vollkegel vs. Hohlkegel und wo sie auf Papiermaschinen ihre Stärken ausspielen (z. B. Filzreinigung, Nachbefeuchtung, Additivauftrag).

• Zerstäubungsoptionen: rein flüssig vs. luftunterstützt – wie mittlere Viskosität und die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit die Wahl beeinflussen und Ihnen helfen, das Overspray-Risiko einzuschätzen.

• 3D-Realitätscheck: Warum statische, von oben nach unten gerichtete Sprühbahnen Vertiefungen verfehlen und wie die Flugbahn die Abdeckung einschränkt.

• Roboter + Bildverarbeitung als Wegbereiter: Wann Objekterkennung und Bahnplanung für saubere Kanten und minimalen Overspray sorgen.

• Wirtschaftliche Aspekte, auf die es ankommt: Durchsatz und Stückzahl – nicht nur „Können wir es besprühen?“

Die wichtigste Erkenntnis

Der Engpass liegt nicht darin, ob die Barriere besprüht werden kann – das ist möglich.
Der Engpass besteht darin, bei komplexen Formen überall eine gleichmäßige Abdeckung mit minimalem Overspray zu erzielen, und zwar unter Verwendung der richtigen Zerstäubungsmethode und in vielen Fällen durch roboter- und bildverarbeitungsgesteuerte Anwendung.

In unserem Labor: Beschichtung der Innenseite einer Flasche aus Formfasern

In einem kürzlich durchgeführten Test haben wir das Beschichtungsmedium eingefärbt (um die Ergebnisse sichtbar zu machen) und einen Innensprühdurchgang in weniger als einer Sekunde durchgeführt. Das Ergebnis sah großartig aus – doch die Erkenntnis ging noch weiter:

• Das Substrat bestimmt die Leistung. Die Faserdichte und die Oberflächenhärte beeinflussen, wie eine Barriere eindringt und sich verankert.

• Die Düse trägt das Material auf; das Material entscheidet. Sowohl die Auftragsqualität als auch die Wirksamkeit der Barriere sind entscheidend – optimieren Sie beide gemeinsam.

• Sichtbarkeit beschleunigt Entscheidungen. Eine einfache Visualisierung (z. B. durch Einfärben des Mediums bei Versuchen) deckt Lücken bereits vor der Skalierung auf.

3D-Formen: Wann Roboter sinnvoll sind (und wann nicht)

• Wo sie glänzen: komplexe Geometrien, variable Teile, enge Funktionsvorgaben und hohes Materialeinsparpotenzial durch Overspray-Kontrolle.

• Zu beachten: Taktzeit, Liniengeschwindigkeit und Stückzahlen. Möglicherweise benötigen Sie viele koordinierte Achsen, um den Durchsatz zu erreichen – planen Sie die Wirtschaftlichkeit frühzeitig ein.

• Statische Aufbauten sind bei flachen Werkstücken und wiederholbaren Durchläufen nach wie vor die beste Wahl – übertreiben Sie es nicht mit der Technik, wenn ein fester Aufbau die Aufgabe erfüllt.

Praktische Tipps, die Sie sofort umsetzen können

• Passen Sie die Zerstäubung an das Medium an. Hochviskose Barrieren benötigen möglicherweise mehr Energie; sehr wässrige Systeme kommen ohne Druckluft aus.

• Planen Sie den Sprühweg, nicht nur den Sprühstrahl. Ecken, Kanten, Hinterschneidungen: Entwerfen Sie Flugbahnen, um diese zu erreichen – sonst treffen Sie Ihr Ziel nie.

• Entwerfen Sie so, dass Overspray vermieden wird. Das ist Materialverschwendung und kostet Zeit bei der Reinigung. Geteilte Sprühwege und Abdecken helfen dabei.

• Testen Sie es im kleinen Maßstab. Schnelle Laborversuche (sichtbare Medien, kurze Sprühvorgänge) decken die Grenzen der Deckkraft auf, bevor Sie in Hardware investieren.

• Messen Sie das Ergebnis, auf das es ankommt. Geben Sie sich nicht mit dem „nassen Aussehen“ zufrieden. Überprüfen Sie die Schichtdicken-Gleichmäßigkeit und die Funktionsleistung an kritischen Stellen.

Für wen ist dieses Video interessant?

• Prozessingenieure in der Papier- und Verarbeitungsindustrie

• Verpackungsentwickler, die an Formteilen aus Formfaser arbeiten

• Betriebsleiter, die Materialeinsparungen und Linienstabilität anstreben

• Nachhaltigkeitsteams, die funktionale Barrieren auf Faserbasis validieren

Sehen Sie sich die gesamte Keynote an

Holen Sie sich einen Kaffee und begleiten Sie mich bei einem praktischen, sachlichen Rundgang – von den Grundlagen des Sprühens bis hin zum robotergestützten Auftragen auf komplexen Formen.

Besonderer Dank gilt Pacoon für die Einladung, über dieses wichtige Thema zu sprechen.

Lassen Sie uns über Ihre Anwendung sprechen

Haben Sie ein Projekt oder eine Herausforderung bei der Beschichtung, die Sie gerne besprechen möchten? Nehmen Sie Kontakt mit unserem Team auf, um die Machbarkeit und Anwendungsmöglichkeiten zu erörtern, die auf Ihre Liniengeschwindigkeit, Ihre Ziele und Ihre Geometrie zugeschnitten sind.