Das Ende der Rostlauben / - Innovationen im Korrosionsschutz auf der O&S 2014

Hannover/Stuttgart (ots) - Früher gehörten die so genannten
Rostlauben an der einen oder anderen Ecke zum Straßenbild dazu. Seit
der Einführung verzinkter Karosserien im Automobilbau gehören diese
Zeitzeugen der Korrosion der Geschichte an. Heute ist es alltäglich,
dass Fahrzeuge während ihres Lebenszyklus nicht mehr rosten. Doch
hinter dieser scheinbaren Selbstverständlichkeit stehen eine
permanente Weiterentwicklung und zahlreiche Innovationen, um den
wechselnden komplexen Anforderungen zu genügen oder sogar einen
Schritt voraus zu sein. Innovationen in diesem Bereich werden auch
auf der kommenden O&S 2014 in Stuttgart eine wichtige Rolle spielen.
Die internationale Fachmesse für Oberflächen und Schichten dauert vom
24. bis zum 26. Juni 2014.

Das Element Zink hat sich als Korrosionsschutz für Stahl als
unverzichtbar erwiesen und ist bei dekorativen Bauteilen im
Autoinnenraum ebenso etabliert wie für den Einsatz in
sicherheitsrelevanten Baugruppen. Bei steigenden Anforderungen an
Gewicht und Materialverbrauch sowie auch an die optischen, haptischen
und akustischen Eigenschaften hat sich der Werkstoff Zink in
unterschiedlichen Anwendungen seit vielen Jahren behauptet. Nach
Angaben der International Zinc Association (IZA) enthält ein PKW
heute durchschnittlich etwa 10,2 Kilogramm Zink, davon drei Kilogramm
im Korrosionsschutz und 4,9 Kilogramm in Form von Zinkdruckbauteilen.
Der Rest verteilt sich unter anderem auf Zink im Reifengummi, in
Auswuchtgewichten und Farben.

Die zunehmende Bedeutung des Metalls liegt unter anderem am
Innovationspotenzial, das Zink auch heute noch bietet. Eine ganze
Reihe von Neuentwicklungen ist aktuell in der Pipeline, wie die
Oberflächentage 2013 des Zentralverbandes Oberflächentechnik (ZVO) im
September in Dresden gezeigt haben. Der ZVO ist auch ein wichtiger
Partner der Deutschen Messe AG im Zusammenhang mit der O&S. Ein
Dauerthema im Automobilbau ist nicht nur der Korrosionsschutz,
sondern auch die Gewichtseinsparung. Hier bietet der Zinkdruckguss
neue Lösungen durch das Dünnwandgießen, mit dem Wandstärken von nur
noch 0,5 bis 0,6 Millimetern serienmäßig erreicht werden, sowie durch
Zinkschaum, den die Havelländische Zink-Druckguss GmbH (HZD) in
Premnitz entwickelt hat. Derartige Gussteile zeichnen sich durch eine
porenfreie dichte Oberfläche aus. Mit dieser Technologie lassen sich
Gewichtseinsparungen von bis zu 50 Prozent und Kostenreduzierungen
von bis zu 30 Prozent im Vergleich mit herkömmlichem Druckguss
realisieren. "Unser Material unter der Bezeichnung Zincopor® bietet
zudem weitere Vorteile: Der Schaumanteil und damit die
Gewichtsersparnis sind stufenlos einstellbar, der Schaum lässt sich
unter Umständen auch in dünnwandigen Bauteilen sowie Bereichen
einsetzen und die geschlossene Oberfläche ist polierbar sowie
galvanisierbar", erklärt Diplom-Ingenieur Robert Seiler, Leiter
Technologie der HZD.

Tauchgänge in flüssigem Zink

Immer mehr an Bedeutung gewinnt auch der Korrosionsschutz durch
Feuerverzinken. Nach einer nasschemischen Tauchreinigung und einer
Vorbehandlung durch Beize und Flussmittel werden die Teile durch
Tauchen in flüssigem Zink mit einer Temperatur von 450 Grad Celsius
verzinkt. Der Zinküberzug bildet sich durch wechselseitige Diffusion
von Zink und Eisen. Er ist nicht nur korrosionsbeständig und
haftfest, sondern auch abrieb- und stoßfest. Ein wichtiges
Einsatzgebiet ist unter anderem der Nutzfahrzeugbereich: "Rostige
LKW-Auflieger sind zunehmend ein Bild der Vergangenheit. Durch die
Feuerverzinkung als Korrosionsschutz erhielt die Branche einen
enormen Innovationsschub", sagt Ulrich Henssler, Vorsitzender des
Industrieverbandes Feuerverzinken. Korrosion war jahrelang ein nicht
zu leugnendes Problem an Nutzfahrzeugen. Schnee, Regen, Tausalze und
Steinschlag als permanente Belastungsfaktoren hinterließen bereits
nach wenigen Jahren deutliche Spuren an den LKW-Aufliegern. Die
robuste Feuerverzinkung bot sich als wirkungsvolle Alternative an,
stellte jedoch die Fahrzeugkonstrukteure vor eine anspruchsvolle
Aufgabe, für die heute Lösungen zur Verfügung stehen. "Die
Stückverzinkung bietet einen optimalen und wirtschaftlichen Schutz
für ein raues LKW-Leben und erlaubt den Auflieger-Herstellern
Garantieleistungen von bis zu 15 Jahren", weiß Henssler.

Seit mehr als 40 Jahren gibt es schon Bemühungen, über die
Koabscheidung von Legierungsmetallen die Eigenschaften von
Zinkschichten zu verbessern. Dabei hat sich inzwischen die
Zink-Nickel-Legierung als beste in vielerlei Hinsicht etabliert.
Hervorzuheben sind hier neben dem Korrosionsschutz auch deren
Hitzebeständigkeit, die geringe Kontaktkorrosion mit Leichtmetallen
sowie die Eignung für sprödbruchgefährdete Teile. Intensiv auf diesem
Gebiet arbeitet die SurTec International GmbH, ein weltweit aktiver
Spezialist für Chemikalien in der industriellen Teilereinigung,
Vorbehandlung von Metallen und Galvanotechnik. Das Unternehmen hat
verschiedene neue Legierungen erprobt. Dazu gehören auch
Zink/Chrom-Systeme. Chromgehalte von sieben bis 34 Prozent verbessern
den Korrosionsschutz und auch die Verarbeitbarkeit. So wurde etwa
kein Abblättern beim Biegen beobachtet. Die optischen Eigenschaften
jedoch sind nicht zufriedenstellend: Das Aussehen war grau, matt und
streifig. In den zurückliegenden Jahren wurden alle erdenklichen
Kombinationen bis hin zu quaternären Legierungen erforscht. Als
Ergebnis lässt sich festhalten: Zink/Nickel ist nach wie vor
unangefochten die technische Nummer eins. Nickel ist für
sprödbruchgefährdete Teile vermutlich unverzichtbar. Zink/Mangan und
Zink/Chrom weisen Potenziale auf, die noch nicht ausgeschöpft sind.
Zink/Zinn- und Zinn/Zink-Legierungen weisen gute Beständigkeit gegen
Schwefeldioxid und widrige Naturmedien auf, ihr Erfolg hängt aber
stark vom Zinnpreis ab. Zink/Eisen könnte sich zu einer eigenen
Kategorie entwickeln und wurde bisher deutlich unterschätzt.

Thermoaktivierte Polymerversiegelungen

Eine innovative Lösung für optimalen Korrosionsschutz sind
thermoaktivierte Polymerversiegelungen. Auf Stahlsubstraten werden
zunächst der kathodische Korrosionsschutz beispielsweise mit Zink
(Schutz vor "Rotrost") sowie eine Konversionsschicht als Passivierung
(Schutz vor "Weißrost") aufgebracht. Als letzter Schritt erfolgt dann
die Versiegelung, die die Oberfläche schützt, für eine einheitliche
Optik sorgt und unter Umständen als Träger von Schmierstoffen
eingesetzt wird. Der einheitliche Polymerfilm wird durch eine
Mischung von Polymeren, Tensiden und Lösungsmittel erzeugt, wobei
spezielle Tenside eine gleichmäßige Benetzung der Metalloberfläche
bewirken. "Durch Hitzeeintrag zwischen 160 und 220 Grad Celsius
werden das Lösungsmittel, in unserem Fall Wasser, verdampft und
zugleich durch Thermoaktivierung die Verknüpfung der Polymermoleküle
eingeleitet", erklärt Dr. Sascha P. Jacob, verantwortlich für
Forschung und Entwicklung Elektrolyte bei der Hillebrand Chemicals,
die den Topcoat unter der Bezeichnung GC TOP 180 anbietet. Das
Produkt ist ein reaktives, besonders dünnschichtiges
Versiegelungsprodukt, dessen Grundstruktur Siloxane bilden. Diese
Verbindungen mit einem Gerüst aus Silizium- und Sauerstoffatomen
bilden einen Hybrid aus anorganischer und organischer Versiegelung.
Der vorwiegende Anwendungsbereich umfasst dick- und dünnschichtig
passivierte Zink-, Zink/Eisen- und Zink/Nickel-Oberflächen für
Massenware. Insbesondere Zink-Oberflächen erfahren durch die
Versiegelung eine extreme Korrosionsschutzsteigerung. Anwendung
finden entsprechend behandelte Teile bereits in der
Automobilindustrie.

Oberflächen und Schichten, die gegen Korrosion schützen, sind ein
zentraler Bestandteil der O&S, die 2014 das erste Mal gemeinsam mit
der internationalen Leitmesse für industrielle Teile- und
Oberflächenreinigung, parts2clean, veranstaltet wird. Durch den
Zusammenschluss wird das gesamte Spektrum der Oberflächentechnik -
von der Vorbehandlung über die Reinigung bis zur Beschichtung -
abgebildet. Die Besucherzielgruppen beider Messen stimmen weitgehend
überein. Besonders auch für internationale Aussteller und Besucher
bringt die zeitgleiche Veranstaltung daher Vorteile. Zuletzt hatte
die O&S 2012 fast 7 000 Besucher angelockt, die das Angebot von 330
Ausstellern auf etwa 7 500 Quadratmetern unter die Lupe nahmen. Die
parts2clean 2013 verzeichnete mit 264 Ausstellern auf 6 350
Quadratmetern und knapp 5 000 Fachbesuchern im Oktober dieses Jahres
Rekordergebnisse. Mit Rostlauben rund um das Messegelände ist im
kommenden Jahr nicht zu rechnen.

O&S, parts2clean, LASYS, Automotive Expo 2014

Die O&S, internationale Fachmesse für Oberflächen und Schichten,
deckt eine Vielzahl von Disziplinen innerhalb der Oberflächentechnik
ab. Dazu gehören etwa die Themen Galvanotechnik, Lackiertechnik,
industrielle Plasma- und Laser-Oberflächentechnik, Wärmebehandlung,
Lohnbeschichtung sowie Analyse-, Mess- und Prüftechnik.

Parallel zur O&S 2014 finden die parts2clean, die LASYS und die
Automotive Expo auf dem Stuttgarter Messegelände statt. Als
internationale Leitmesse für industrielle Teile- und
Oberflächenreinigung vereint die parts2clean nahezu alle Markt- und
Technologieführer aus den dazugehörigen Themenbereichen. Diese
umfassen Anlagen, Verfahren und Prozessmedien sowie deren
Aufbereitung für das Entfetten, Reinigen, Entgraten und Vorbehandeln
von Bauteilen, Warenkörbe und Werkstückträger, Handling und
Prozessautomatisierung, Sauber- und Reinraumtechnik,
Korrosionsschutz, Konservierung und Verpackung, Lohnreinigung,
Qualitätssicherung sowie Testmethoden und Analyseverfahren. Die LASYS
ist die internationale Fachmesse für Laser-Materialbearbeitung, die
AUTOMOTIVE Expo ein Zusammenschluss verschiedener Messen aus dem
Automotive-Bereich.

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