Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

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

22.11.2013
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.

Pressekontakt:
Ansprechpartner für die Redaktion:
Deutsche Messe AG
Onuora Ogbukagu
Tel.: +49 511 89-31059
E-Mail: onuora.ogbukagu@messe.de

Onuora Ogbukagu | Deutsche Messe AG
Weitere Informationen:
http://www.ounds-messe.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert
21.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

nachricht Designvielfalt für OLED-Beleuchtung leicht gemacht
21.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics