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ALLES ÜBER DIE OBER-FLÄCHENVEREDELUNG (TEIL 1)

In unserer neuen zweiteiligen

Serie beleuchten wir die Ver-

edelung von Oberflächen.

Gerade die Oberflächen von Ver-

bindungsteilen sind den unter-

schiedlichsten Anforderungen

ausgesetzt und müssen den wid-

rigsten Umständen standhalten.

In dieser Folge schauen wir uns

die verschiedenen metallischen

Überzüge und ihre Eigenschaf-

ten an.

Im zweiten Teil unserer Mini-Se-

rie beschäftigen wir uns dann

mit nichtmetallischen Überzü-

gen. Mit diesen wird ein tempo-

rärer Korrosionsschutz erreicht.

Gut geschützt

Die verschiedensten Einsatzbereiche von Verbindungsteilen machen es nötig, einige von ihnen mit neuen oder ver-

besserten Eigenschaften auszustatten – etwa bezüglich der Reibungswerte, des Verschleiß-schutzes oder der elektrischen Leitfähigkeit.

Bei dieser Oberflächenveredelung wird zwischen zwei Arten unterschieden: metal-lische und nichtmetallische Überzüge. Die metallischen Überzüge wiederum werden noch einmal nach Art der Aufbringung untergliedert:n Galvanisch: nach DIN EN ISO 4042n Chemisch: Vernickelnn Thermisch: Feuerverzinken nach

DIN EN ISO 10684n Mechanisch: (3M-mechanical plating)

n Dispersion: Zinklamellenüberzüge nach DIN EN ISO 10683

n Diffusion: Sherardisieren, Inkromieren

Nachfolgend erläutern wir die Verfahren:n Galvanische Überzüge werden durch

elektrolytisches Metallabscheiden in Bä-dern erreicht. Zum Einsatz kommen entweder Metalle (Zink, Nickel, Kupfer, Zinn) oder Metalllegierungen (Zink-Ei-sen, Zink-Nickel, Zink-Kobalt). Auch ein Mehrschichtaufbau ist möglich: entweder unterkupfert-vernickelt-verchromt oder aber unterkupfert-verzinnt. Die Schicht-dicken betragen 3 – 15 μ. Nachbehandlung durch Chromatieren/Passivieren möglich.

Beispiele für die Oberflä-chenveredelung: Sechs-kantmuttern Typ FS ISO

7042 8 galvanisch verzinkt (Schichtdicke 8 µ) und

gelb passiviert (Bild oben). Sechskantschrauben galva-nisch verzinkt (Bild rechts).

Je nach Anwendungsbereich sind Verbindungsteile vielfältigen Belastungen ausgesetzt – deshalb werden die Oberflächen veredelt.

TECHNIK: Qual i tätsmanagement

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n Chemische Überzüge sind stromlose che-mische Beschichtungen aus wässriger Nickel-salzlösung. Die Schichtdicke beträgt ~ 5 μ.

n Thermische Überzüge werden durch Tau-chen des Werkstücks in flüssiges Zink bei ~ 500 °C produziert. Bei dieser Feuerver-zinkung wird eine Schichtdicke von min-destens 40 μ erreicht.

n Mechanische Überzüge: Beim sogenann-ten Mechanical Plating entsteht durch das Aufstrahlen von Zinkkügelchen eine me-chanische Metallpulver-Beschichtung, die ungefähr 8 μ dick ist.

n Dispersionsüberzüge: Der Korrosions-schutz wird durch einen Zinklamellen-überzug erreicht, der den so genannten kathodischen Schutz erzeugt. Der Zinkla-mellenüberzug basiert auf einer nichtelek-trolytisch aufgebrachten Beschichtung aus Zink- und Aluminiumlamellen. Sind defi-nierte Reibwerte gefordert, kommen gege-benenfalls Gleitmittelzusätze zum Einsatz.

n Diffusionsüberzüge sind unter hoher Temperatur aufgebrachte Metallpulver-Be-schichtungen. Dabei wird zwischen Sherar-disieren und Inkromieren unterschieden. Sherardisieren ist ein Zink-Diffusions-Verfahren, um Zink-Eisen-Schichten auf eisenhaltigen Werkstücken zu bilden. Es dient hauptsächlich dem Korrosionsschutz oder als Haftvermittler. Benannt ist es nach seinem Entwickler Sherard Cowper-Coles, der dieses Verfahren um 1900 in England erfand, es selbst aber „Vapour galvanizing“ (Dampfverzinken) nannte. Unter Inkro-mieren versteht man das Erzeugen chrom-reicher Oberflächenschichten (metallische Schutzschichten) auf Stahl mit einem Koh-lenstoffgehalt unter 0,1 % zur Erhöhung der Härte, Verschleißfestigkeit und Korrosions-beständigkeit durch Diffusion von Chrom in die Stahloberfläche. Als Chromspender dienen Halogenverbindungen des Chroms bei Temperaturen oberhalb von 950 °C. n

TECHNIK: Qual i tätsmanagement

Für jedes Einsatzgebiet die richtige Veredelung

ANFORDERUNGEN AN DIE ÜBERZÜGEBeim Auto wird deutlich, was

Überzüge leisten müssen.

Metallische Überzüge verrichten

Schwerstarbeit. Denn sie müssen

stabil sein gegen:

n mechanische Beanspruchungen

(Kratzer, Schwingungen)

n Lösemittel wie Benzin und Öl

n chemische Beanspruchungen,

vor allem gegenüber elektrolyt-

haltiger Feuchtigkeit (Salzwas-

ser, saurer Regen)

n UV-Strahlung

n extreme Temperaturwechsel

Deshalb ist eine ausgezeichnete

Qualität der metallischen Über-

züge für eine störungsfreie

Funktion essentiell. n

Flexibel und zukunftsorientiertFerdinand Gross legt ein eigenes Zinklamellenprogramm auf.

Thomas Hermann, Leiter Technik & Qualitätsmanagement, erläutert die Vorteile für die Kunden.

Herr Hermann, warum ein eigenes Zinklamellenprogramm?

Stand heute wird Chrom-Trioxid zum 21. September 2017 ver-

boten. Das hat zur Konsequenz, dass Cr(VI)-haltige Korrosions-

schutzüberzüge (etwa Gelb-/Schwarz-/Oliv-Chromatierungen

oder auch DACROMET) ab diesem Zeitpunkt in Europa nicht

mehr hergestellt und aufgebracht werden dürfen. Unser lager-

seitiges Zinklamellenprogramm ist durchgängig Cr(VI)-frei und

trifft damit genau die gestellten Anforderungen. Mit uns sind

unsere Kunden also bestens für die Zukunft gerüstet.

Das Verbot greift ja erst Ende 2017. Wie profitieren die

Kunden heute schon von Ihrem Zinklamellenprogramm?

Wir können unsere Kunden schon jetzt schneller und flexibler

beliefern, da die vorgelagerten Beschaffungsprozesse bei Ein-

gang des Kundenauftrags bereits abgeschlossen sind und auf

das bestehende Lagerprogramm zugegriffen werden kann.

Was sind eigentlich die Vorteile der Zinklamellen-

beschichtung?

Aus technischer Sicht ist die Zinklamellenbeschichtung DER

Korrosionsschutzüberzug schlechthin – und zwar nicht nur

für den hochfesten Bereich bei Teilen mit Zugfestigkeits-

werten über 1.000N/mm², sondern auch für federharte Teile.

Das liegt daran, dass eine mögliche Wasserstoffversprödung

wie bei galvanischen Überzügen ausgeschlossen werden

kann. Aber auch für Festigkeitsklassen unterhalb von 10.9

stellt der Zinklamellenüberzug einen erstklassigen Korrosions-

schutz dar.