Zinklamellen-Beschichtung

Kathodische Alternative

Eine neue Zinklamellen-Beschichtung für große Stahlbauteile im Automobil- und Windkraftanlagenbau hat Dörken MKS- Systeme entwickelt. Sie soll die systemspezifischen Nachteile des Feuerverzinkens vermeiden und einen aktiven kathodischen Schutz mit hohen Korrosionsstandzeiten bei extrem dünnen Schichten bieten. SCOPE-Redakteur Michael Stöcker stellt die Lösung vor.

Sturzlenker erhalten mit dem neuen Zinklamellensystem hohe Korrosionsstandzeiten und einen erhöhten Schutz vor chemischen und mechanischen Belastungen.

Große Stahlbauteile für den Einsatz in der Automobil-Industrie werden zum Korrosionsschutz in der Regel feuerverzinkt. Allerdings gibt es systemspezifische Nachteile dieser Oberflächenbehandlung. Dazu gehören beispielsweise die hohen Temperaturbelastungen oder das aufwändige Nacharbeiten von Gewinden. Meist werden diese Nachteile aus Mangel an Alternativen hingenommen. Neben dem Automotiv-Sektor gehört auch die Windkraft-Industrie zu den Branchen, die nach nachhaltigen, leistungsfähigen Korrosionsschutzsystemen suchen, die die Intervalle der teilweise recht aufwändigen Instandhaltungsarbeiten verlängern. Vor allem die Hersteller der „grünen“ Industrie haben freilich ein vitales Interesse an umweltfreundlichen, effizienten und gesundheitlich unbedenklichen Oberflächenschutzsystemen. Die seit der EU-Altautoverordnung im Automobilbau zum Standard zählenden Cr(VI)-freien Zinklamellensysteme werden deshalb auch im Bereich der Windkraft vermehrt zum Einsatz kommen – zum Teil werden sie hier bereits verwendet. Schon seit 15 Jahren werden die Beschichtungen Delta-Tone und Delta-Seal von Dörken MKS-System in Windkraftanlagen genutzt.

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Nun stellt das Herdecker Unternehmen auf der diesjährigen Hannover Messe in Halle 6 auf Stand D27 und in Halle 27 auf Stand K07 ein neues Zinklamellensystem vor. Es heißt Delta-Protekt KL 101 und wurde speziell für große Stahlbauteile im Automobil- und im Windkraftanlagenbau konzipiert. Und zwar als Alternative zur etablierten Normaltemperatur-, insbesondere aber zur Hochtemperatur-Feuerverzinkung bei Fahrzeugachsen und Windturm-Bolzen. Laut Hersteller bietet sich damit vor allem bei hochfesten empfindlichen Stählen die Möglichkeit, den erwähnten Nachteilen des Feuerverzinkens durch ein anderes Applikationsverfahren zu begegnen.

Das neue Zinklamellensystem kommt – im Vergleich mit dem Feuerverzinken – mit um 70 Prozent reduzierte Schichtdicken aus. Mit einer Objekttemperatur von maximal 250 °C beim Einbrennprozess kommt es als Alternative zum Feuerverzinken von Verbindungselementen und Hochfestteilen in Frage. Die Beschichtung mit optimierter Haftung auf dem Stahluntergrund bietet einen aktiven kathodischen Schutz und erreicht bei einer Schichtdicke von gerade mal 10 µm Korrosionsstandzeiten von mehr als 1000 Stunden (DIN EN ISO 9227) – je nach Schichtaufbau, Teilegeometrie und Applikationsform. Sie lässt sich mit gängigen Methoden wie dem Tauchen, dem Tauchschleudern oder dem Spritzen aufbringen. Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach der Größe und der Geometrie der Teile. Im Anschluss wird die Schutzschicht bei einer Objekttemperatur von im Schnitt 240° C eingebrannt. Das dauert etwa 30 Minuten.

Energieeffizient und Material schonend

Wegen der relativ niedrigen Einbrenntemperaturen kommt die neue Beschichtung von Dörken erheblich energieeffizienter aufs Blech als das Feuerverzinken. Außerdem wird dadurch eine Vorschädigung des Stahlbauteils durch eine zu hohe Temperaturbelastung vermieden. Nicht zuletzt entfällt durch die geringe Schichtdicke auch das kostenintensive Nachschneiden bei Mutterngewinden, so dass ein vollflächiger Korrosionsschutz selbst im Bereich der Gewinde erreicht wird.

Im Automobilbau kann Delta-Protekt KL 101 beispielsweise auf Motorschemeln, Achsträgern, ITG-Trägern und Sturzlenkern eingesetzt werden. Sturzlenker sind hoch belastete und sicherheitsrelevante Bauteile im Bereich der Fahrzeugachsen. Sie kontrollieren die statische Radneigung und regulieren den Sturzausgleich auch unter Rüttelbelastung. Damit ermöglichen sie die sichere Bodenauflage der Reifenlauffläche und sorgen für einen gleichmäßigen Abrieb der Reifen. Im Bereich der Bodengruppe eines Fahrzeugs sind Sturzlenker aber nicht nur hohen chemischen Belastungen durch Öle, Bremsflüssigkeiten oder Tausalze ausgesetzt; sie müssen auch mechanische Beanspruchungen aushalten – etwa durch Splitt oder Steinschlag. Auch deshalb setzen Hersteller wie BMW und Daimler die Zinklamellen-Beschichtung bereits bei den Sturzlenkern verschiedener Modelle ein.

Die neue Beschichtung entspricht aber nicht nur der DIN 55996 (Steinschlagtest), sie bietet zudem einen leistungsfähigen Korrosionsschutz im Mikroschicht-Bereich. Dünnere Schichtstärken bedeuten außerdem weniger Gewicht, was besonders bei der in Sachen Fahrzeuggewicht und damit Energieverbrauch sehr sensibilisierten Automobilindustrie ein wichtiger Faktor ist. ms

HMI, Halle 6, Stand D27

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