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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.

Die Besonderheit des Precision-texturing-Verfahrens
Pretex®- Oberflächenstrukturen

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
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.

Reibung zwischen Stahlblech
und Werkzeug
Hervorragendes Umformverhalten

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.

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 Karosserieaußenhautteile, erfordert hohe Spitzenzahlen sowie geringe länger wellige 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.

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. Zusatzbeölung selbst bei schwierigen Umformteilen.
  • Deutliche Umweltentlastung 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.

Unsere Publikation über 'Pretex®' können Sie nachfolgend als PDF-Dokument herunterladen.  

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