NeutraSoil-Lack von der Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH: Weitergedacht

Der Traditionshersteller von Schmiedeteilen für die Landtechnik Frank entwickelte einen kunststoffreduzierten Lack für Verschleißteile. Wir sprachen über die Hintergründe.

vor 7 Monaten

Durch die Lage des Werks am Fluss Eder, kann ein Teil der benötigten Energie durch ein eigenes Wasserkraftwerk erzeugt werden. (Bildquelle: Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH)

Schmieden bedeutet das Druckumformen von glühend erhitzten Metallen zwischen 750 bis 1250 °C mit einem Hammer oder einer Presse. In Verbindung mit verschiedenen Härte- und Beschichtungsverfahren (siehe Kasten: Weitere Entwicklungen), eignet sich das Herstellungsverfahren für die Produktion hochbelasteter Verschleißteile. Beispiele sind Grubberschare oder Gleitkufen und Mähscheiben.

Frank Walz- und Schmiedetechnik im sauerländischen Hatzfeld produziert an diesem Standort bereits seit 1836 Schmiedeteile. Wir haben über Trends und Entwicklungen unter anderem mit Geschäftsführer Dr. Frank Grote sowie mit Stefan Zimmermann, Leiter Innovation und Werkstofftechnik, gesprochen. Wie weitsichtig das Unternehmen seine Entwicklungen vorantreibt, zeigt das Beispiel des Lacks NeutraSoil.

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Sie erkennen Ersatzteile mit NeutraSoil-Lackierung an der silbernen Farbe. (Bildquelle: Bertling)

Mikroplastik im Boden

Herkömmliche Tauch- und Pulverlacke basieren auf hochvernetzten Polymeren. Diese sorgen dafür, dass Farbpigmente, Füllstoffe und Additive eine homogene Schicht bilden. Beim Abrieb der Lackierung im Boden bildet sich Mikroplastik. Besteht dieses aus hochvernetzten Polymeren, wird es teils erst nach hunderten von Jahren durch Mikroorganismen zersetzt.

Zudem sorgt Reibung für eine weitere Zerkleinerung im Boden und es bildet sich sogenanntes Nanoplastik, das von Pflanzen und letztendlich über die Nahrung von Mensch und Tier aufgenommen werden kann. „Im Vergleich zur Belastung in Ozeanen, ist der Eintrag von Mikroplastik ins Erdreich bislang deutlich weniger erforscht. Auf kurz oder lang wird man nicht drumherum kommen, die Belastung in Bodenproben zu analysieren“, argumentiert Stefan Zimmermann die Entwicklung des Lacks, der auf der Agritechnica 2023 erstmals vorgestellt wurde.

Nach anfänglichen Versuchen, einen Lack auf Basis von Leinöl zu entwickeln, fokussierten sich die Spezialisten auf die Reduktion des Anteils petrochemischer – also erdölbasierter – Komponenten. So basiert der neue Lack vorwiegend auf metallischen Inhaltsstoffen, welche die silberne Farbe der Verschleißteile bedingen.

Darüber hinaus ermöglicht die Zusammensetzung eine um mindestens 50 % reduzierte Schichtdicke im Vergleich zu konventionellen Lacken. Das bedeutet, dass Verschleißteile mit NeutraSoil-Lack eine Lackdicke von maximal 20 μm haben; konventionelle Lack-Beschichtungen weisen eine Dicke von 40 bis 120 μm auf. Trotzdem verspricht das Unternehmen keine Einbußen beim Korrosionsschutz, was ein Salzsprühtest nach EN ISO 9227 über 420 Stunden Testdauer bestätigen soll.

Kosten und Fazit

Der Lack ist seit diesem Jahr auf Ersatzteilen des Unternehmens vom Grubberschar bis zum Ladewagenmesser erhältlich. In separaten Gebinden ist der Lack bislang nicht lieferbar.

Die Kosten liegen im Schnitt leicht über den Preisen konventioneller Ersatzteile. Zukünftig soll sich der Preisunterschied angleichen.

Lacke auf Verschleißteilen dienen lediglich dem Korrosionsschutz während der Lagerung und der Optik beim Neukauf. Somit ist die Idee, der Reduzierung des Eintrags von Mikroplastik in Böden durch einen optimierten Lack in dünnerer Schichtdicke, durchaus nachvollziehbar. Bislang kommen Anfragen laut Hersteller vorwiegend aus dem Biolandbau. Inwieweit die Sonderlackierung im konventionellen Markt ankommt, bleibt abzuwarten.

Weitere Entwicklungen

Ein weiterer Fokus des Herstellers liegt auf der Weiterentwicklung verschiedener Verschleißschutzlösungen. Das Unternehmen beschäftigt sich zum einen mit stoß- und feuchtigkeitsbeständigen Klebstoffen, um Hartmetallplättchen auf stark beanspruchte Verschleißteile aufzukleben und so eine Alternative zum energieintensiven Auflöten zu schaffen. Zudem laufen Versuche, Anlasszeiten — also das kurzzeitige Erwärmen des Werkstücks nach dem Härten zur Reduzierung von Spannungen — durch das Einsetzen von Infrarot-Öfen zu senken. Zudem beschäftigt sich Frank mit der Weiterentwicklung des Laser Claddings, also dem Auftragen von Verschleißbeschichtungen aus Wolframkarbiden per Laserschweißverfahren (profi 3/22). Da Wolfram als Bindestoff seit 2010 als kritischer Rohstoff in Bezug auf die Verfügbarkeit und Beschaffung gilt, hat Frank ein bundesweit prämiertes Werkstoffkonzept entwickelt, das einen Ersatz von Wolfram für Agraranwendungen erlaubt.

Die Karbidsplitter (schwarz) sind in der neuen Beschichtung deutlich feiner. (Bildquelle: Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH)

Genaueres hierzu finden Sie im Video.

Alexander Bertling

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