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10.07.2011 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Korrosionsschutz bei Leichtmetall: Neuartiges Verfahren zur Vorbehandlung

Autor:
Katrin Pudenz

Leichtmetalle reagieren empfindlicher als bislang eingesetzte Werkstoffe auf Umwelteinflüsse, weiß die Benseler-Gruppe. Daher komme dem Korrosionsschutz bei mehr Leichtmetall im Auto - hinsichtlich CO2-armer oder elektrisch betriebener Fahrzeuge - eine große Bedeutung zu. Einer Aufgabe, der sich die Gruppe widmet. Sie setzt daher als Vorbehandlung ein neuartiges Verfahren ein, das auf die folgende kathodische Tauchlackierung (KTL) und die spezielle Legierung des zu bearbeitenden Bauteils abgestimmt ist.

Voraussetzung für den Korrosionsschutz ist eine eingehende Vorbehandlung, die der von Materialien wie Stahl zwar ähnelt, in ihrer Planung und Umsetzung aber oftmals wesentlich komplexer ist, erklärt das Unternehmen. Sie erfolgt in drei Phasen: Entfettung, Dekapierung und chromfreie Konversion. Damit die KTL den erwünschten Korrosionsschutz erzielt, muss jede einzelne Phase perfekt der jeweiligen Legierung angepasst werden, um die empfindlichen Werkstoffe nicht zu schädigen, betont das Unternehmen. Zudem gelte es, diese drei Phasen, die in für Leichtmetalle reservierten Tauchbecken erfolgen, exakt aufeinander abzustimmen.

Am Anfang der Vorbehandlung steht deshalb eine eingehende Analyse, heißt es. Mithilfe von Qualitätssicherungsmaßnahmen entwickelt die Unternehmensgruppe für jede Aluminium- und Magnesiumlegierung die richtige Vorbehandlung. Dabei werde auf aufwändige Analyseverfahren wie beispielsweise die Messung der Oberflächenspannung gesetzt. Denn anders als bei der früher üblichen Chromatierung lässt sich die Wirksamkeit der Vorbehandlung nicht mit bloßem Auge erkennen, betont das Unternehmen. Als wichtige Parameter für die richtige Vorbehandlung werden die Konzentration, die Temperatur und die Verweilzeit der Werkstücke in den einzelnen Tauchbecken genannt.

Bei der Entfettung werde, ähnlich wie bei Stahl, ein alkalisches Medium eingesetzt. Ziel sei, die optimale Balance zwischen Reinigung und Schonung des Werkstoffs zu erzielen. Sind die Parameter Konzentration, Temperatur und Verweilzeit falsch, bleiben entweder störende Fette zurück oder die Oberfläche der Leichtmetalllegierung wird geschädigt, warnt das Unternehmen.

Die Dekapierung, die auf die Entfettung folgt, wird mit einem Gemisch verschiedener Säuren erzielt, erklärt die Gruppe. Hier gelte es, die richtigen Säuren im richtigen Verhältnis zueinander zu finden. Mischungsverhältnis und Säuren können dabei je nach Legierung variieren, heißt es. In der abschließenden chromfreien Konversion komme eine komplexe Verbindung verschiedener Stoffe wie Titan, Mangan und Zirkon zum Einsatz. Gemeinsam sollen sie eine dünne Schicht auf dem Leichtmetall hinterlassen, die als Haftvermittler für die anschließende eigentliche Lackierung wirke und zusätzlich korrosionshemmend sei. Insbesondere für Magnesium ist die herkömmliche Zinkphosphatierung ungeeignet, verrät das Unternehmen.

Zwischen den einzelnen Tauchgängen der Vorbehandlung gelangen die zu bearbeitenden Teile in gesonderte Zonen zum Spülen. Hier werden sie mit vollentsaltzem Wasser (VE-Wasser) auf die nächste Phase der Vorbehandlung vorbereitet, erklärt die Gruppe. Darüber hinaus sei es so, dass Magnesium und seine Legierungen nach der chromfreien Konversion noch getrocknet werden müssten. Dies geschehe in einem so genannten Haftwassertrockner, wo die Temperatur der Warmluftdüsen und die Verweilzeit auf die Masse des Bauteils angepasst seien.

Nach Abschluss dieser ausgefeilten Vorbehandlung sind die Leichtmetalle bereit für die KTL-Beschichtung, betont das Unternehmen, die dann in gleicher Weise wie auf andere Metalle aufgebracht werde. Sie diene unter anderem als Grundierung für die folgende Pulverbeschichtung.

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