Treibende Kraft für die Entwicklung und den Einsatz schwermetallfreier Beschichtungen für Fahrzeugteile ist die EU-Altautoverordnung. Als Marktplatz innovativer Verfahren für die Oberflächenbehandlung bietet die SURFACTS einen Überblick über die aktuellen Entwicklungen zur Substituierung chrom(VI)- und schwermetallhaltiger Korrosionsschutz- und Veredelungssysteme. Die 3. internationale Fachmesse für Oberflächentechnik findet vom 10. bis 12. Oktober 2006 in Karlsruhe statt.
Der Einsatz gefährlicher Stoffe in Oberflächenbeschichtungen wird durch verschiedene gesetzliche Vorschriften geregelt. Der Korrosionsschutz für Fahrzeugteile darf entsprechend der EU-Altautoverordnung, die zum 1. Juli 2007 in Kraft tritt, kein Chrom (VI) beziehungsweise keine chrom(VI)-haltigen Verbindungen mehr enthalten. Dies hat zu einer Reihe von neuen und modifizierten Lösungen geführt, die auf Chrom (III)-Verbindungen aufgebaut sind beziehungsweise als völlig chromfreie Passivierungen zur Verfügung stehen, und das auch für Leichtmetalle wie Aluminium- und Magnesiumlegierung. Diese Verfahren erfüllen teilweise höhere Korrosionsschutzanforderungen als die bisherigen chrom(VI)-haltigen-Systeme. Allerdings erfordern sie neben einem höheren Prozessaufwand auch eine wesentlich intensivere Prozesskontrolle.
Chromatfreie Schichtsysteme sind sowohl für die Zinklamellenbeschichtung als auch für den klassischen galvanotechnischen Korrosionsschutz bereits verfügbar. Sie basieren einerseits auf ständig optimierten und neu entwickelten Elektrolyten andererseits auf der Entwicklungsarbeit bei Dünn- und Dickschicht-Passivierungen. Optimieren lässt sich der Korrosionsschutz durch organische oder silikatische Versiegelungen, so genannte Topcoats. Zink oder Zinklegierungen mit anschließend aufgebrachter Passivierung sind häufige angewandte Verfahren, um einen zuverlässigen Korrosionsschutz zu erzielen. Für Verbindungsteile, die hochkorrosionsbeständig sein müssen, kommt eine Kombination von drei aufeinander folgenden Beschichtungen zum Einsatz: zunächst ein cyanidfreies Zink-Eisen-Legierungsverfahren, danach eine Schwarzchromatierung für galvanische Zink-Eisen-Legierungsschichten auf Chrom(III)-Basis und abschließend ein transparenter, auf Silizium und Titan basierender anorganischer Topcoat. Darüber hinaus gibt es einen Trend zu Duplex-Beschichtungen. Dabei werden Teile mit einer Zink- oder Zink-Legierung und einer KTL-Oberfläche (schwarzer Decklack) beschichtet. Damit die Schutzwirkung auch bei extremer Temperaturbelastung, wie sie etwa im Motorraum und im Bereich der Bremsen auftritt, erhalten bleibt, weisen viele der neuen chrom(VI)-freien Korrosionsschutzsysteme eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit auf. Die Entwicklung in diesem Bereich bringt ständig neue Lösungsansätze hervor, ein Beispiel ist der Einsatz nanoskaliger Partikel.
Chemisch Nickel – schwermetallfreie Oberflächen mit maßgeschneiderten Eigenschaften
Chemische Vernickelungen zeichnen sich durch hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit, ausgezeichnete Härte, magnetische Eigenschaften und gute Maßhaltigkeit aus. Darüber hinaus sind chemisch vernickelte Oberflächen kontakt- und lötfähig. Sie besitzen dadurch eine große Bedeutung im Fahrzeugbau, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik, der chemischen und Lebensmittelindustrie. Chemische Vernickelungen sind Beschichtungsverfahren, bei denen überwiegend eine Nickel-Phosphor-Legierungsschicht aus einer wässrigen Nickelsalzlösung durch Reduktion mit Hypophosophit abgeschieden wird. In diesem Bereich warten die Aussteller der SURFACTS ebenfalls mit innovativen Lösungen auf: So stehen Verfahren zu Verfügung, die weder Schwermetalle noch Schwefelverbindungen in die Schicht einbauen. Sie erfüllen nicht nur die Vorschriften der RoHS (Reduction of Hazardous Substances), EU-Altautoverordnung und EU-Elektrogeräterichtlinie, sondern auch die Bestimmungen der Lebensmittelbedarfsgegenstände- und Trinkwasserverordnung. Mit autokatalytisch abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierungsschichten lassen sich im Vergleich zur elektrolytischen Vernickelung sehr gleichmäßige Schichtdicken mit engen Toleranzen erzielen. Und das auf nahezu allen technisch genutzten Metallen und Kunststoffen. Die Oberflächen geometrisch kompliziert geformter Werkstücke werden konturengetreu abgebildet, die abgeschiedenen Schichten sind auch an scharfen Kanten, in zugänglichen Hohlräumen und Bohrungen gleich dick.
Weitere Ausstellungsthemen der 3. SURFACTS, internationale Fachmesse für Oberflächentechnik, sind unter anderem die Metallisierung von Kunststoffen, die Oberflächenbehandlung von Leichtmetallen – insbesondere Aluminium und Magnesium – und Plasmabeschichtungstechniken. www.surfacts.de
Der Einsatz gefährlicher Stoffe in Oberflächenbeschichtungen wird durch verschiedene gesetzliche Vorschriften geregelt. Der Korrosionsschutz für Fahrzeugteile darf entsprechend der EU-Altautoverordnung, die zum 1. Juli 2007 in Kraft tritt, kein Chrom (VI) beziehungsweise keine chrom(VI)-haltigen Verbindungen mehr enthalten. Dies hat zu einer Reihe von neuen und modifizierten Lösungen geführt, die auf Chrom (III)-Verbindungen aufgebaut sind beziehungsweise als völlig chromfreie Passivierungen zur Verfügung stehen, und das auch für Leichtmetalle wie Aluminium- und Magnesiumlegierung. Diese Verfahren erfüllen teilweise höhere Korrosionsschutzanforderungen als die bisherigen chrom(VI)-haltigen-Systeme. Allerdings erfordern sie neben einem höheren Prozessaufwand auch eine wesentlich intensivere Prozesskontrolle.
Chromatfreie Schichtsysteme sind sowohl für die Zinklamellenbeschichtung als auch für den klassischen galvanotechnischen Korrosionsschutz bereits verfügbar. Sie basieren einerseits auf ständig optimierten und neu entwickelten Elektrolyten andererseits auf der Entwicklungsarbeit bei Dünn- und Dickschicht-Passivierungen. Optimieren lässt sich der Korrosionsschutz durch organische oder silikatische Versiegelungen, so genannte Topcoats. Zink oder Zinklegierungen mit anschließend aufgebrachter Passivierung sind häufige angewandte Verfahren, um einen zuverlässigen Korrosionsschutz zu erzielen. Für Verbindungsteile, die hochkorrosionsbeständig sein müssen, kommt eine Kombination von drei aufeinander folgenden Beschichtungen zum Einsatz: zunächst ein cyanidfreies Zink-Eisen-Legierungsverfahren, danach eine Schwarzchromatierung für galvanische Zink-Eisen-Legierungsschichten auf Chrom(III)-Basis und abschließend ein transparenter, auf Silizium und Titan basierender anorganischer Topcoat. Darüber hinaus gibt es einen Trend zu Duplex-Beschichtungen. Dabei werden Teile mit einer Zink- oder Zink-Legierung und einer KTL-Oberfläche (schwarzer Decklack) beschichtet. Damit die Schutzwirkung auch bei extremer Temperaturbelastung, wie sie etwa im Motorraum und im Bereich der Bremsen auftritt, erhalten bleibt, weisen viele der neuen chrom(VI)-freien Korrosionsschutzsysteme eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit auf. Die Entwicklung in diesem Bereich bringt ständig neue Lösungsansätze hervor, ein Beispiel ist der Einsatz nanoskaliger Partikel.
Chemisch Nickel – schwermetallfreie Oberflächen mit maßgeschneiderten Eigenschaften
Chemische Vernickelungen zeichnen sich durch hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit, ausgezeichnete Härte, magnetische Eigenschaften und gute Maßhaltigkeit aus. Darüber hinaus sind chemisch vernickelte Oberflächen kontakt- und lötfähig. Sie besitzen dadurch eine große Bedeutung im Fahrzeugbau, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik, der chemischen und Lebensmittelindustrie. Chemische Vernickelungen sind Beschichtungsverfahren, bei denen überwiegend eine Nickel-Phosphor-Legierungsschicht aus einer wässrigen Nickelsalzlösung durch Reduktion mit Hypophosophit abgeschieden wird. In diesem Bereich warten die Aussteller der SURFACTS ebenfalls mit innovativen Lösungen auf: So stehen Verfahren zu Verfügung, die weder Schwermetalle noch Schwefelverbindungen in die Schicht einbauen. Sie erfüllen nicht nur die Vorschriften der RoHS (Reduction of Hazardous Substances), EU-Altautoverordnung und EU-Elektrogeräterichtlinie, sondern auch die Bestimmungen der Lebensmittelbedarfsgegenstände- und Trinkwasserverordnung. Mit autokatalytisch abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierungsschichten lassen sich im Vergleich zur elektrolytischen Vernickelung sehr gleichmäßige Schichtdicken mit engen Toleranzen erzielen. Und das auf nahezu allen technisch genutzten Metallen und Kunststoffen. Die Oberflächen geometrisch kompliziert geformter Werkstücke werden konturengetreu abgebildet, die abgeschiedenen Schichten sind auch an scharfen Kanten, in zugänglichen Hohlräumen und Bohrungen gleich dick.
Weitere Ausstellungsthemen der 3. SURFACTS, internationale Fachmesse für Oberflächentechnik, sind unter anderem die Metallisierung von Kunststoffen, die Oberflächenbehandlung von Leichtmetallen – insbesondere Aluminium und Magnesium – und Plasmabeschichtungstechniken. www.surfacts.de
