Digitalisierung statt Versuch und Irrtum – Potentiale für die Lack- und Tintenindustrie

Die Bedeutung von Oberflächen in verschiedensten Produkten ist offenkundig. Lacke schützen Oberflächen vor Umwelteinflüssen, verbessern Haptik und Optik und damit die Eigenschaften von Produkten, die von Gartenmöbeln über Autos bis hin zu Flugzeugen reichen. Bei der Entwicklung von modernen Lacken, Farben oder Tinten sind die Formulierungen komplex und die Wechselwirkungen zwischen Einzelkomponenten vielfältig. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Sicherheit und Umweltverträglichkeit hoch. Deshalb werden in der Praxis oft viele verschiedene Mischungen erdacht, erstellt, getestet und verworfen oder modifiziert. Dieses Vorgehen ist nicht ideal, aber aufgrund der Komplexität meist unvermeidbar. Negative Nebeneffekte sind Materialverschwendung und ein beträchtlicher zeitlicher und finanzieller Aufwand.

Zusammenhänge zwischen Oberflächenstruktur, Schichtdicke und Formulierung erarbeiten
Am EZD in Selb, einem Unternehmen der SKZ-Gruppe, erarbeiten Forscher darum mit einem neuen Entwicklungsprojekt die Vorteile der Digitalisierung für die Entwicklung von Lacken, Farben und Tinten. Im Rahmen des Projektes DigiLack sollen so Zusammenhänge zwischen Oberflächenstruktur, Schichtdicke und Formulierung erarbeitet und dadurch Materialmodelle zur Vorhersage und Simulation von Produkten erstellt werden. Insbesondere wird der Einfluss des Mahlgrades von Ruß auf die Lack- und Tinteneigenschaften von UV-härtenden Systemen mittels prozessbegleitender Messmethoden untersucht.

Entwicklungsprozesse effizienter gestalten
Das Ziel: Durch digitale Simulationen sollen künftig die Entwicklungsprozesse effizienter gestaltet werden. Dadurch können wertvolle Ressourcen eingespart und auch die Kosten für zahlreiche Laborversuche gesenkt werden, was durch die mittelständische Struktur der Branche einen wichtigen Wettbewerbsvorteil darstellen würde und große Kostensenkungen ermöglicht. Außerdem wären sehr individuelle Kundenrezepturen leichter realisierbar und auch komplexe Anforderungen leichter umzusetzen. „Wir freuen uns sehr, die Ausstattung unserer neuen Labore in ersten Projekten einzusetzen und einen Beitrag zur Effizienzsteigerung der Lack, Farb- und Tintenproduktion zu leisten. Die Digitalisierung bietet hier – gute Datenmodelle vorausgesetzt – immense Potentiale“, erklärt Dr. Felipe Wolff-Fabris, Standortleiter des EZD.Das Projekt DigiLack wird durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft gefördert und ist mit zwei Jahren Laufzeit geplant.

Das EZD ist eine Einrichtung des Kunststoff-Zentrums SKZ und beschäftigt sich als interdisziplinäres und gemeinnütziges Forschungs- und Innovationszentrum mit der Herstellung und Charakterisierung von Dispersionen wie z. B. Klebstoffe, Harze, Tinten, Beschichtungen oder Elastomere. Es wurde in enger Kooperation mit der Industrie und mit Unterstützung des Freistaates Bayern 2014 errichtet. Eine hohe Priorität des EZD liegt auf dem Übertrag von der wissenschaftlichen Forschung in die angewandte Industrie.