Sieht aus wie neu

Die Automobilindustrie gibt inzwischen bis zu 30 Jahren Garantie auf Durchrostung – auch für Anbauteile, die in der Regel mit galvanischen Schichten oder Lack geschützt werden.

Bei der Umstellung auf CrVI-freie Systeme hat sich die galvanische Zink-Nickel-Beschichtung (ZnNi) als Verfahren der Wahl herauskristallisiert, da es bei der korrekten Abscheidung der Schicht nicht zu Ausfällen im Feld kommt. Um die Anforderungen zu erfüllen, setzen Beschichter hochwertiges technisches Equipment für die Prozessüberwachung ein, beispielsweise Online-Analyse, X-Raytechnik und AAS. Durch eine Schichtdickenmessung mit X-Ray-Geräten mit integrierter Messung der Nickeleinbaurate, direkt nach dem Galvanisieren, kann die Korrosionsbeständigkeit bewertet werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Rotrostbeständigkeit von >720 h gewährleistet ist, wenn die Schichtdicke >5 µm und die Ni-Einbaurate 12 bis 16 % beträgt. Bei alternativen Systemen mit hohem Korrosionsschutz muss in der Regel das Ergebnis des Salzsprühtests (SS-Test) abgewartet werden, das heißt 720 h oder 6 Wochen. Da die beschichteten Bauteile bis dahin längst verbaut sind, kann es zu unschönen Ausfällen im Feld kommen.

ZnNi-Schichten lassen sich transparent/blau und schwarz passivieren. Um den Korrosionsschutz bei schwarz zu erhöhen, muss anschließend ein Top-Coat appliziert werden. Dieses Top-Coat oder Versiegelung stellt gleichzeitig bei Verbindungselementen den Reibwert ein, der im Normalfall zwischen 0,08 und 0,14 nach VDA liegen sollte. Mit den bei Krämer vorhandenen Systemen kann der Reibwert von der Streuung her noch enger eingestellt werden, so dass Streuungen von <± 0,02 realisierbar sind. Die passivierten Zink-Nickel Schichten haben eine Temperaturbeständigkeit von 180 °C und 96 h.

Bei einem Ringversuch mit schweren Schrauben für einen OEM wurde ZnNi als Alternative getestet. Sowohl bei der Korrosionsbeständigkeit, als auch bei der Lehrenhaltigkeit und dem Reibverhalten zeigte sich deutlich, dass selbst bei höchster thermischer Belastung kein Einbruch des Systems zu verzeichnen war. Nach 1011 h im Salzsprühnebel mit Wärmeauslagerung wurde der Test bei Krämer abgebrochen, beim Kunden waren auch nach 1400 h noch keine Anzeichen von Rotrost zu sehen.

Weiterer Vorteil dieses Schichtsystems ist – nachgewiesen durch Untersuchungen der Bundesanstalt für Materialwirtschaft und des Zentralverbandes Oberflächentechnik – dass ZnNi-Schichten bei hochfesten Stählen >1000 N/mm² ein verringertes Sprödbruchverhalten zeigen. Zeitnah wird es hierzu einen Abschlussbericht geben, der aussagen wird, ob hochfeste Stähle, die mit ZnNi beschichtet und passiviert sind, getempert werden müssen oder nicht. Schon heute gibt es Bauteile bis 1200 N/mm², die mit Freigabe ohne eine nachfolgende Wärmeauslagerung beschichtet werden dürfen und es nach Millionen von Teilen noch zu keinem Ausfall kam.

Das ZnNi-Schichtsystem ist im Gestell- und Trommelbetrieb für Massenware applizierbar. Mit intelligenter Gestelltechnologie kann die Schichtverteilung sowie die damit verbundene Ni-Einbaurate in einem engen Toleranzfenster konstant gehalten werden. Um ein optimales Ergebnis zu erhalten, ist eine enge Abstimmung mit dem Hersteller und Konstrukteur bereits in der Planungsphase notwendig, damit alle Details im Vorfeld abgesprochen werden können. Galvanisiergerechtes Konstruieren ist ein ganz wesentlicher Bestandteil für ein haltbares und gut funktionierendes Bauteil. Aufwändige und teure Produktionsmaßnahmen beim Beschichten können vermieden werden, was sich positiv auf den Preis der Bauteile auswirkt.

Moderne Anlagen wie der „Platexpress“, in dem täglich bis zu 40 t Material schonend und kostengünstig beschichtet werden können, sind weitere Argumente für das System. In dieser Anlage lassen sich auch komplizierte Geometrien mit bis zu fünf unterschiedlichen Nachbehandlungsverfahren beschichten.

Krämer; Telefon: 0731/93798-14; E-Mail: m.juros@kmv-ulm.de