PRETEX®-Oberflächenstruktur
PRETEX® – die Feinblechstruktur für höchste Anforderungen im Karosseriebau
PRETEX® steht für PREcision TEXturing, die innovative, von der Salzgitter AG entwickelte Oberflächenstruktur für unbeschichtetes und oberflächenveredeltes Feinblech.
PRETEX® ist als Marke eingetragen und international geschützt.
PRETEX®-Feinblech wird vor allem von der Automobilindustrie im Karosseriebau für Innen- und Außenhautteile mit höchsten Ansprüchen an das Umformverhalten und die Lackierbarkeit eingesetzt.
Die Oberflächenfeingestalt des Feinbleches ist ein wesentliches, qualitätsrelevantes Produktmerkmal und beeinflusst maßgeblich das Umformverhalten sowie die Haftung und die optischen Eigenschaften der Automobillackierung. Um die steigenden Anforderungen bei den komplizierten Verformungsvorgängen moderner Transferpressen sowie an die Lackeigenschaften großflächiger Karosserieteile auch zukünftig sicher erfüllen zu können, wurde bei der Salzgitter AG das PRETEX®-Verfahren entwickelt.
Was ist PRETEX®
Die definierte, den Kundenanforderungen
entsprechende Oberflächenstruktur des
Feinbleches wird beim Nachwalzen im
Dressiergerüst erzeugt. Hierbei wird die
Oberflächenstruktur der texturierten
Arbeitswalze auf die Oberfläche des unbeschichteten
oder oberflächenveredelten
Feinbleches übertragen.
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Schematische Darstellung des Vorganges des Aufbringens der PRETEX®-Oberflächenstruktur
Die Besonderheit des PREcision-TEXturing-Verfahrens
PRETEX® – Oberflächen-
strukturen
Herkömmliche Walzentexturierverfahren verformen die Walzenoberfläche entweder plastisch durch Beschuss mit feinkörnigem metallischen Strahlkorn oder schmelzen sie partiell auf. Dabei werden je nach Verfahren Rauheitsstrukturen mit zufälliger Verteilung (stochastisch) oder regelmäßiger Verteilung (deterministisch) erzeugt.
Im Unterschied zu den herkömmlichen Texturierverfahren werden beim PRETEX®- Verfahren die Walzenoberflächen nach dem patentierten TOPOCROM-Verfahren elektrolytisch struktur- und hartverchromt.
PRETEX®-Reaktor
Der Reaktor, in dem die Arbeitswalze beschichtet wird, ist mit einem Anodenkäfig bestückt und wird für den Beschichtungsprozess mit einem Chromelektrolyt befüllt.
Die Chrom-Ionen des Elektrolyten werden während der Beschichtung reduziert und an der Walzenoberfläche metallisch abgeschieden.
Präzision und Reproduzierbarkeit über die ganze Bandlänge und -breite
Walzentexturierung in der
PRETEX®-Anlage
Das PRETEX®-Verfahren liefert eine absolut gleichmäßige stochastische Verteilung der unterschiedlich großen, auf der Walzenoberfläche abgeschiedenen Hartchromhalbkugeln, die in ihrer Größe und Anzahl pro Flächeneinheit gezielt und reproduzierbar durch die prozessrechnergesteuerten Beschichtungsparameter den Kundenanforderungen entsprechend eingestellt werden können. Somit werden maßgeschneiderte Oberflächen für alle Anwendungen produziert.
Der Reaktor, in dem die Arbeitswalze beschichtet wird, ist mit einem Anodenkäfig bestückt und wird für den Beschichtungsprozess mit einem Chromelektrolyt befüllt. Die Chrom-Ionen des Elektrolyten werden während der Beschichtung reduziert und an der Walzenoberfläche metallisch abgeschieden.
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Hervorragendes Umformverhalten
Reibung zwischen Stahlblech
und Werkzeug
Die Oberflächenfeinstruktur hat die Aufgabe, das Schmiermittel aufzunehmen sowie eine hydrostatische bzw. hydrodynamische Schmierung zur Reduzierung der Reibung zu unterstützen. Ein höherer Mittenrauwert und voneinander isolierte Schmiertaschen, die als Schmierstoffreservoir dienen, verbessern die Reibungs- und Schmierverhältnisse deutlich. Ebenso entscheidend ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Schmierstofftaschen und des Schmierstofftransportes im Bereich der Kontaktzonen zwischen Werkzeug- und Feinblechoberfläche.
Untersuchungen unterschiedlicher Oberflächentexturen
zeigen, dass die PRETEX®-
texturierten Feinbleche die Reibung reduzieren
und die höchsten Niederhalterkräfte
übertragen, ohne dass Kaltverschweißungen
zwischen Werkzeug und Blechoberfläche
auftreten. Dadurch wird der Arbeitsbereich
beim Tiefziehen, in dem sich Gutteile ohne
Falten und Reißer herstellen lassen, erweitert.
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Optimale Lackierbarkeit
Das Erscheinungsbild der Automobillackierung
prägt den subjektiven Eindruck des
Kunden bezüglich der Produktqualität von
Fahrzeugen. Aus diesem Grund ist die
Oberflächenfeinstruktur des Feinbleches
nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich
von besonderer Bedeutung. Im
Hinblick auf die optischen Lackeigenschaften
der Automobil-Serienlackierung werden
höchste Ansprüche an die Feinblechoberfläche
gestellt.
Die ständige Verbesserung der Lackierbarkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Lacksystem-Schichtdicken, z. B. für Karrosserieaußenhautteile, erfordert hohe Spitzenzahlen sowie geringe längerwellige und kurzwellige Strukturanteile. Längerwellige Strukturanteile können die sogenannte „Orangenhaut“ im Decklack lackierter Automobilbleche verursachen. Sie entstehen prozessbedingt bei der Texturierung der Arbeitswalzen herkömmlicher Verfahren wie SBT durch kettenförmige Aneinanderreihungen von Rauheitsspitzen auf der Walzenoberfläche. Ursache ist der in Walzenlängsrichtung traversierend ablaufende Vorgang des Aufschleuderns von metallischem Strahlkorn auf die Arbeitswalzen.
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PRETEX®-Oberflächen weisen deutlich geringere längerwellige Strukturanteile im Vergleich zu herkömmlichen Blechen mit SBT-Textur auf, da der Verchromungsvorgang über die gesamte Walzenoberfläche zeitgleich erfolgt.
Bei Rauheitsstrukturen kann es in Abhängigkeit vom Eigenverlauf des Lackes zu einer Abbildung des Untergrundprofils auf die Oberfläche des Lackfilms kommen. Durch Lösemittelabdunstung erfolgt eine Schrumpfung des Lackfilms, was dazu führen kann, dass das Profil des Untergrundes auf die Oberfläche der Lackschicht abgebildet wird. Diese Untergrundabbildung kann die Struktur der Decklackschichten wesentlich beeinflussen, besonders, wenn die Lacke einen guten Eigenverlauf besitzen.
Die Beurteilung der Lackierung erfolgt meist visuell oder über Messungen mit optischen Verfahren. Optische Messverfahren zur Beurteilung der Strukturanteile einer Lackierung unterscheiden zwischen den kurzwelligen Anteilen (Short Wave) und den längerwelligen Anteilen (Long Wave). Hier zeigen lackierte PRETEX®-Oberflächen im Vergleich zu konventionellen Strukturen deutlich verringerte längerwellige Strukturanteile, die in einem günstigeren Verhältnis zu den kurzwelligen stehen und somit die Voraussetzung für ein optimales Lackierergebnis darstellen.
Die Vorteile der PRETEX®-Struktur im Überblick
Die PRETEX®-Struktur erweist sich
gegenüber herkömmlichen Rauheitsstrukturen
in jeder Hinsicht als vorteilhaft:
-
Gleichmäßige, definierte Rauheitskennwerte
über die gesamte Bandlänge und
-breite aufgrund der homogenen Rauheitsstruktur.
-
Verbesserte Umformeigenschaften aufgrund
des hervorragenden tribologischen
Verhaltens beim Tiefziehen, begründet
durch feinverteilte, voneinander isolierte
hydrostatische Schmiertaschen.
-
Hervorragende Lackierbarkeit auch bei
vertikaler Applikation aufgrund extrem
hoher Spitzenzahlen und der stochastisch
verteilten Rauheitsstruktur.
-
Kostenersparnis durch die Vermeidung
von Ziehriefen auf den Umformwerkzeugen
und eine reduzierte Beölung bzw.
ZusatzbeöIung selbst bei schwierigen
Umformteilen.
-
Deutliche UmweltentIastung aufgrund
dünnerer einsetzbarer Lacksysteme einschließlich
wasserbasierter Lacke sowie
daraus resultierende Kostenvorteile beim
Kunden.
-
Umweltschonendes Beschichtungsverfahren
der Walzen aufgrund des eigens
für diesen Anwendungszweck entwickelten
geschlossenen Reaktorprozesses.
Wegfall der sonst anfallenden Spülwässer
nach dem Prinzip „Vermeidung statt
Entsorgung“.
-
Exakte Reproduzierbarkeit der Rauheitskennwerte
durch den Einsatz modernster
elektronischer Prozesssteuerung.
-
Last, but not least: die konsequente Integration
sämtlicher Prozesse in das nach
höchsten Anforderungen der Automobilindustrie
zertifizierte und nach dem
Grundsatz der ständigen Verbesserung
ausgerichtete Total-Quality-Management-
System.
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