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Schweißbare organische Beschichtungen

Schweißbare organische Beschichtungen

Verbesserter Korrosionschutz

Verbesserter Korrosionschutz
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Vorbeschichtete Feinbleche
für die Automobilindustrie
Korrosionsgeschützte Stahlfeinbleche leisten für die Fahrzeugsicherheit, den Umweltschutz und die Wirtschaftlichkeit einen erheblichen Beitrag:

  • Der Korrosionsschutz in Karosseriehohlräumen, Falzen und Flanschen wird erheblich verbessert und vergrößert somit die Werterhaltung der Fahrzeuge. Dadurch werden die Gebrauchsdauer und die Recyclingintervalle deutlich verlängert. Dies ist um so wichtiger, je geringer die eingesetzten Blechdicken sind, z. B. bei höherfesten Stahlsorten.
  • Durch den verbesserten Korrosionsschutz bei sicherheitsrelevanten Baugruppen bleibt die Fahrzeugsicherheit über die gesamte Gebrauchsdauer des Fahrzeuges erhalten.
Schweißbare Organische Beschichtungen
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Schweißbare organische
Beschichtungen
Die Kombination von metallischen Überzügen mit organischen Beschichtungen führt zu Verbundwerkstoffen mit neuartigen Eigenschaften. Sie verbinden die kathodische Schutzwirkung der Zinküberzüge mit der Barrierewirkung, Abriebfestigkeit, Elastizität und den Gleiteigenschaften organischer Beschichtungen.
Damit sind diese „Duplex-Systeme“ hervorragend geeignet, die Anforderung der Automobilindustrie nach einer Weiterentwicklung der Korrosionsschutzkonzepte zu erfüllen.

Verringerung der Fertigungstiefe

Stahlfeinbleche mit schweißbaren organischen Beschichtungen ermöglichen es, auf aufwendige Prozessschritte wie Hohlraumkonservierungen und Nahtabdichtung zu verzichten oder in Verbindung mit sekundären Korrosionsschutzmaßnahmen die Garantiezusage gegen Durchrostung erheblich auszuweiten.

Folgende Vorteile stehen im Vordergrund:

  • Verringerung der Fertigungstiefe der Automobilhersteller durch Entfall von kostenintensiven und umweltbelastenden Fertigungsschritten.
  • Einsparung der kathodischen Tauchlackierung (KTL) für Service- und Kundendienstteile bei Einsatz von schweißbaren Grundierungen (KTL-Ersatzsystem).
  • Ausweitung der Garantiezusage gegen Durchrostung, die von Karosseriehohlräumen und Blechdoppelungen ausgeht.
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Herstellung und technische Daten

Applikation der organischen Funktionsschichten im Coil-Coating-Verfahren
Die Applikation der organischen Funktionsschichten erfolgt bereits beim Stahlhersteller im Bandbeschichtungsverfahren (Coil-Coating). Diese Technologie ermöglicht es, verzinktes Stahlfeinblech vor dem Form- und Fügeprozess in engen Toleranzen zu beschichten und damit Fertigungsschritte vom Verarbeiter zum Stahlhersteller zu verlagern.

Als Trägerwerkstoff für organische Beschichtungen kommen je nach Anwendung alle gängigen Stahlsorten und Abmessungen elektrolytisch oder feuerverzinkter Stahlfeinbleche zur Anwendung.

In einem kontinuierlichen Anlagendurchlauf wird die Metalloberfläche gereinigt, chemisch vorbehandelt und im Walzenauftragsverfahren mit dem flüssigen organischen Trägersystem beschichtet. Eine anschließende Vernetzung findet im Einbrennofen statt.
Da die Beschichtung direkt am ebenen, verzinkten Stahlband erfolgt, sind intensive Reinigung und Vorbehandlung möglich, die ansonsten beim Automobilhersteller aufwendige Spritz- und Tauchprozesse erfordern würden.
Das Auftragen mit einem Walzensystem ergibt sehr gleichmäßige, dichte und porenfreie Beschichtungen bei relativ geringen Schichtdicken und hoher Ergiebigkeit des Beschichtungsstoffes. Ökologischen Gesichtspunkten kann durch Verlagerung der Beschichtungsprozesse auf den Stahlhersteller leichter Rechnung getragen werden, da die Beschichtungsstoffe effizienter und umweltschonender eingesetzt werden.

1 Qualitätskontrolle der Lackzusammensetzung
2 Schichtdickenmessung mittels Röntgenfluoreszenzanalyse
3 Eingangsprüfung der Lackviskosität
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Schweißbare Dünnfilmbeschichtungen

Schweißbare Dünnfilmbeschichtungen wie Bonazinc 3000® und Granocoat ZE® basieren auf zinkpigmentierten Epoxidharzsystemen, die im kontinuierlichen Bandbeschichtungsverfahren mit einer Schichtdicke von 2 bis 4 μm auf vorbehandelte verzinkte Feinbleche aufgebracht werden.

Schweißbare Grundierungen (KTL-Ersatzsysteme)

Schweißbare Grundierungen (KTL-Ersatzsysteme)
Schweißbare Grundierungen wie Zincroplex Black® basieren auf einem Zweischichtsystem aus einer speziellen Vorbehandlung und einer Polyestergrundierung, die mit leitfähigen Eisenlegierungsteilchen pigmentiert ist. Das System besitzt eine Gesamtschichtdicke von ca. 13 μm.

Gebrauchs- und Verarbeitungseigenschaften

Kathodische Tauchlackierung

Verbesserter Korrosionsschutz in Hohlräumen, Falzen und Flanschen

Verbesserter Korrosionsschutz in Hohlräumen, Falzen und Flanschen
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Verbesserter Korrosionsschutz
durch Schweißbare organische
Beschichtungen
Durch anlagenbedingte Unterschiede bei der Beschichtung im Automobilwerk ist es wesentlich schwieriger, die Hohlräume im Bereich von Falzen und Flanschen im gleichen Maße wie die restlichen Bereiche der Karosserie zu beschichten. Daher ist es notwendig, diese Bereiche nach der vollständigen Lackierung der Karosse durch sekundäre Korrosionsschutzmaßnahmen zu schützen.

Organisch beschichtete Feinbleche zeigen im Flansch- und Hohlraumbereich einen deutlich erhöhten Korrosionschutz und leisten somit einen wichtigen Schutz vor Durchrostung, da sie auch ohne sekundäre Schutzmaßnahmen die Bildung von Rotrost verhindern.

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Hervorragendes Umformverhalten

Hervorragendes Umformverhalten
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Umformtechnisch schwieriges
Ziehteil
Die guten Gleiteigenschaften organischer Beschichtungen stellen beim Tiefziehen eine wertvolle Umformhilfe dar. Sie führen dazu, dass sich, ähnlich wie bei phosphatierten Oberflächen, ein gleichmäßiger niedriger Reibwert einstellt, der das Einfließen des Bleches in das Tiefziehwerkzeug erleichtert.
Durch die verbesserten tribologischen Bedingungen zeigen die Beschichtungen im Vergleich zu Zinkoberflächen beim Tiefziehen eine deutliche Erweiterung des Arbeitsbereiches und eine Verschiebung des Grenzziehverhältnisses zu höheren Werten.

Als Arbeitsbereich wird beim Tiefziehen der Bereich bezeichnet, in dem sich ein Pressteil fehlerfrei, d. h. ohne die Entstehung von Falten oder Reißern, tiefziehen lässt. Durch die guten Gleiteigenschaften lassen sich auch umformtechnisch schwierige Ziehteile herstellen.

Gute Schweißeignung

Gute Schweißeignung
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Schematische Anordnung beim
Widerstandspunktschweißen
Stahlfeinbleche mit Dünnfilmbeschichtungen oder Grundierungen lassen sich nach allen gängigen Schweißverfahren, wie Widerstandspunktschweißen, Bolzen- und Buckelschweißen, Metall-Aktivgasschweißen und Laserstrahlschweißen, verarbeiten.

Beim Widerstandspunktschweißen der leitfähig pigmentierten Beschichtungen wird der erforderliche Mindestpunktdurchmesser bei einem niedrigeren Schweißstrom als bei verzinkten Oberflächen erreicht. Zusätzlich vergrößert sich der Schweißstrombereich.

Alternative Fügeverfahren

Alternative Fügeverfahren
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Durchsetzfügeverfahren
Organische Beschichtungen zeichnen sich nicht nur durch ihre Schweißeignung aus, sie lassen sich auch mit allen anderen Fügeverfahren hervorragend verarbeiten. Aufgrund der guten Benetzbarkeit von organischen Beschichtungen und der günstigen Oberflächenstruktur verbessern sich die Beständigkeit und das Haftvermögen der Klebverbindungen gegenüber der reinen Zinkoberfläche.

Mechanische Fügeverfahren, wie Durchsetzfügen und Stanznieten, sind alternative Fügeverfahren zur Realisierung von modernen Fahrzeugkonzepten, insbesondere von Mischbaukarosserien aus vorbeschichteten Feinblechen. Untersuchungen von mechanisch gefügten, organisch beschichteten Blechen in Kombination mit dem Einsatz von Klebstoffen haben gezeigt, dass die dynamischen Bauteileigenschaften verbessert werden können.

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