Fachwörter-Lexikon
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Elektrotauchlackierung
Vor allem in der Automobilindustrie wird Elektrotauchlackierung eingesetzt. Hierbei liegt ein elektrisch leitfähiger, wässriger Lack vor, in den das zu lackierende Teil eingetaucht wird. Die Herstellung des Lackfilms auf dem metallischen Untergrund wird durch einen elektrischen Strom ausgelöst, wobei die Abscheidung des Lackfilms sowohl an der Anode als auch an der Kathode erfolgen kann (anodische oder kathodische Tauchlackierung; es handelt sich allerdings um grundsätzlich unterschiedliche Lacksysteme). Im Falle des kathodischen Lacksystems erfolgt durch die Entwicklung von Wasserstoff an der Kathode eine Erhöhung des pH-Wertes des Lacks, die zur Reaktion der vorhandenen Lackbestandteile führt – eine Art von Ausfällung vor der Kathode. Der gebildete Lackfilm ist zwischen etwa 5 µm und bis zu 30 µm dick und enthält Reste von Lösemittel und Wasser. Beim anodischen Tauchlackierung erfolgt die Filmbildung durch eine Senkung des pH-Werts aufgrund der Sauerstoffentwicklung (in beiden Fällen wird an den Elektroden das vorhandene Wasser durch Elektrolyse zersetzt, wodurch sich jeweils direkt an der Elektrode der pH-Wert der wässrigen Lösung verändert). Die Dicke des Lackfilms wird aufgrund des steigenden elektrischen Widerstandes des gebildeten Lackfilms begrenzt. Der Film wird nach dem Auftragen durch eine Aushärtung bei etwa 180 °C bis 220 °C (je nach Art des Lacks) ausgehärtet, wobei neben einer Vernetzungsreaktion das vorhandene Wasser und Lösemittel aus dem Lackfilm ausgetrieben wird. Elektrotauchlackierungen sind in der Dicke sehr gleichmäßig und werden in der Automobilindustrie mit weiteren Lacksystemen (Nasslack oder Pulverlack) zu dickeren Gesamtlackierungen erweitert. Die Elektrotauchlackierung ist hier die erste Lackierung (Grundlackierung)
Je nach Geometrie der zu beschichtenden Teile und Art des Lackes sind unterschiedliche Auftragsarten möglich. Für große und ebene Teile oder Drähte und Bänder ist das Tauchverfahren vorteilhaft. Der Lackverlust ist hier gering, da der nasse Lack sehr gut ablaufen kann und direkt in den Lackbehälter zurückgelangt. Teile, die diese Grundvoraussetzungen nicht erfüllen, werden vorwiegend durch Sprühen unter Einsatz von Druck oder Druckluft aufgetragen. In der Großserienlackierung (Automobilbau, Maschinenbau, Luftfahrt) stehen hierfür Lackierroboter zur Verfügung. Um den Lackverlust zu verringern, kommen Elektrostatikeinrichtungen zum Einsatz. Darüber hinaus wird der nicht auf die Oberfläche gelangende Lack (Overspray) über Auswaschvorrichtungen (Wasserwand) entfernt. Teilweise kann der Overspray wieder in den Prozess zurückgeführt werden. Sehr große oder schwer zugängliche Teile, zum Beispiel im Inneren von Schiffen oder an großen Brücken, werden von Hand mittels Pinsel lackiert. Dies wird insbesondere auch im Reparaturfall auf diese Art ausgeführt.
Durchdringungsverbundwerkstoffe, Metall-Matrix-Verbunde (MMC), Anwendung
MMC-Werkstoffe werden für technisch hoch beanspruchte Konstruktionen, bei denen das Gewicht eine große Rolle spielt (Raumfahrt, Luftfahrt), eingesetzt. Aufgrund hoher Kosten für die Herstellung und Qualitätssicherung ist eine breite Anwendung jedoch zur Zeit noch nicht möglich, wird jedoch in den nächsten Jahren, insbesondere im Automobilbau erwartet. Mithilfe von MMC lassen sich maßgeschneiderte Werkstofflösungen mit optimaler Ausnutzung der Werkstoffeigenschaften erzielen. Möglich sind auch lokale Materialverstärkungen in hoch beanspruchten Bauteilbereichen (lokales Werkstoff-Engineering). Beispiele für MMC sind dispersionsverfestigte Aluminiumlegierungen oder dispersionsgehärtete NiCr-Superlegierungen.
Porosität von galvanischen Metallschichten
Galvanische Metallabscheidungen sind ab Schichtdicken von 2 µm bis 4 µm porenfrei. Allerdings hängt die Porosität von galvanisch abgeschiedenen Metallschichten sehr stark von der Sauberkeit der Grundmetalloberfläche (Reste von Fett, Öl, Polier-/Schleifrückstände oder Oxiden aus den Vorstufen der Bearbeitung), dem Anteil und der Art an Metallverbindungen bei Legierungen oder der Mikrorauheit der Oberflächen ab. Ungünstige Metallverbindungen oder starke Mikrorauheiten können die Porosität der Metallschicht erhöhen beziehungsweise deutlich höhere Metallschichtdicken zum Erzielen einer porenfreien Beschichtung erforderlich machen.