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1. Allgemeines

Wenn Substrate in korrosiven Umgebungen aktiver (weniger anodisch) als die sie bedeckenden diskontinuierlichen metallischen Schutzüberzüge sind, ist ausreichen- der Schutz vor Korrosion nicht sichergestellt. In Gegenwart eines Elektrolyten bildet sich an der Diskontinuität ein Element, das zur raschen Korrosion des Substrates führen kann.
Im Gegensatz zu kathodisch schützenden Schichten versucht das metallische Substraten der Porenbasis eines weniger aktiven Überzugs, diesen durch Selbstaufopferung vor Korrosion zu bewahren. Der hohe Verhältniswert Kathodenfläche/Anodenfläche bewirkt raschen Schadenseintritt.

Bericht über das IV. Europäische Symposium über Korrosionsinhibitoren: Das Symposium über Korrosionsinhibitoren findet alle fünf Jahre an der Universität von Ferrara statt und zählt zu den bedeutendsten Internationalen Veranstaltungen auf diesem Fachgebiet. Auch die Tagung am 15.-19. 9. 1975 vermittelte in 57 Vorträgen vor 166 Teilnehmern aus 19 Ländern einen umfassenden Eindruck vom Stand der Korrosionsforschung auf dem sehr vielschichtigen Gebiet der Inhibition. Im folgenden soll kurz über einige, die Galvanotechnik betreffende Aspekte dieser Veranstaltung berichtet werden.

Die Verknüpfung von Galvanischen- und Zinklamellenbeschichtungsanlagen erfordert eine sorgfältige Auswahl der eingesetzten Zink- und Zinklegierungen, Passivierungen und Topcoat Beschichtungen sowie deren Verfahrensparameter. Bei den gewählten Systemen zeigt sich, dass die Beschichtung der Topcoats spätestens 24 h nach der elektrolytischen Zinklegierungsbeschichtung erfolgen sollte. Eine Wärmebehandlung zur Wasserstoffentsprödung vor der Topcoat Beschichtung führt besonders bei Zink-Nickeloberflächen zu einer Verbesserung des Korrosionsschutzes. Auch der pH-Bereich der eingesetzten Passivierung war beim gegebenen System sehr viel enger als er es bei einer nicht nachgelagerten Topcoat Beschichtung ist.

Mit der Entwicklung der Kernenergie treten zusätzliche Korrosionsprobleme auf. Im Jahre 1961 ereignete sich in den USA ein Reaktorunfall, der durch Korrosion verursacht wurde. Ein Oxidbelag, der z. B. unter normalen Bedingungen einen guten Schutz darstellt, kann durch die Einwirkung von Strahlung nach und nach seine Wirkung verlieren. Die verschiedenen Zusammenhänge der Einwirkung von Korrosion werden diskutiert.

Along with the development of nuclear energy, there have become apparent a number of new problems of corrosion. In the United States, in 1961, even the failure of a nuclear reactor an the resulting accident were found to have been caused by corrosion. An oxide film, for example, which in normal conditions provides sufficient protection can gradually lose its protective property by the effect of the radiation exerted upon it. In his paper the author comments on all problems and arguments pertaining to the subject of corrosion in this particular field of nuclear physics and technology.

Die deutschen Automobilwerke fertigen Teile, wie Stoßstangen, Radkappen und Fensterrahmen selbst. Sie nehmen auch die Oberflächenbehandlung einschließlich galvanischer Metallabscheidung vor. Vereinzelt werden diese Teile von Preßwerken im Lohn her- bzw. fertiggestellt. Automobilzubehör, wie Leuchten, Signallampen, Spiegel, Türgriffe, Verzierungen, Buchstaben, Typenzeichen, Scheibenwischer und Schlösser, werden ausnahmslos von mehreren Spezialfirmen den Automobilwerken zugeliefert.

Nach DIN EN ISO 8044 bezeichnet man als Korrosion eine physikochemische Wechselwirkung zwischen einem Metall und seiner Umgebung, die zu einer Veränderung der Eigenschaften des Metalls führt und die zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Funktion des Metalls ... führen kann. Die Korrosion ist somit ein praktischer Begriff für Veränderungen des Werkstoffs durch chemische, elektrochemische bzw. metallphysikalisch geprägte Reaktionen. Diese Werkstoffinstabilität ist Ausdruck der wirkenden Naturgesetze, mit anderen Worten: Die meisten Metalle haben eine große Affinität zu den chemischen Bestandteilen der Umgebung (Sauerstoff, Wasser, Kohlendioxid, Schwefeldioxid u. ä.) und sind aus diesem Grund in der Natur auch nur in Form ihrer Oxide, Hydroxide, Sulfate, Chloride, Carbonate u. ä. anzutreffen. Dass andererseits die instabilen Werkstoffe nicht spontan mit ihrer Umgebung reagieren, liegt an reaktionskinetischen Hemmungserscheinungen, sodass insgesamt technisch akzeptable Lebensdauern beobachtet werden.

Die DGO hatte im Rahmen der Jahrestagung zu einer Podiumsdiskussion über die Tendenzen des Einsatzes von Zink und Zinklegierungen geladen. Diese Schichten finden vor allem als Schutzsystem für Eisenlegierungen Anwendung und sind damit z. B. im Automobilbau unerläßlich. Als Alternative zu der bewährten Zinkschicht kommen zunehmend sogenannte Pigmentschichten in Gebrauch. Neben dem Aussehen der Schichten spielt im Automobilbau die Korrosionsbeständigkeit eine wichtige Rolle. Sie ist für den Fall der Verzinkung bzw. alternativer Techniken ein entscheidendes Kriterium.

Zur neuen Norm DIN 50 958: Im Februar 1970 kam die neue Deutsche Normenschrift DIN 50 958 heraus, welche sich mit der Korrosionsprüfung von verchromten Gegenständen beschäftigt. Es werden das Corrodkote-Verfahren und das modifizierte Corrodkote-Verfahren berücksichtigt. Der Anwendungsbereich dieser Prüfmethode bezieht sich auf Gegenstände aus Stahl mit Nickel-Chrom- oder Kupfer-Nickel-Chrom-Überzügen, weiterhin auf Zinkdruckguß-Teile mit Kupfer-Nickel-Chrom-Überzügen und Warenteile aus Kupfer bzw. Kupferlegierungen, die mit Nickel-Chrom-Überzügen versehen sind.

Für die Korrosionsprüfung werden labormäßige Schnellverfahren verwendet und Freibewitterungen. Die Arbeit befaßt sich mit Untersuchungen über Zink- und Kadmiumüberzüge. Es wurden Vergleichswerte ermittelt, die in umfangreichen Tabellen und graphischen Darstellungen aufgezeigt sind, welche es ermöglichen, durch Zahlenwerte unmittelbare Vergleiche zwischen den labormäßigen Schnellprüfmethoden und den Freibewitterungsergebnissen zu ziehen. Berücksichtigung fanden bei der Auswertung die verschiedenen atmosphärischen Bedingungen.

Corrosion testing methods comprise laboratory accelerated tests as well as open air or atmospheric weathering tests. This paper reports about such corrosion tests carried out with zinc and cadmium coatings. The various test results are compared with each other and evaluated in comparative figures which are shown in numerous tables and graphs in such a way that these comparative figures allow an immediate comparison between the results obtained by the accelerated tests and those of the open-air exposure tests. As for the latter, the various atmospheric conditions have all been considered and evaluated.

Bericht über ein Seminar an der Technischen Akademie Esslingen

Anläßlich des Seminars sprach Prof. Dr. E. Wendler-Kalsch (Institut für Werkstoffwissenschaften der Universität Erlangen-Nürnberg) über dieses Thema.
Die Bedeutung der Oberflächenveredlung von metallischen Werkstoffen zur Erhöhung des Korrosionswiderstandes ist unbestritten. Die Vielzahl der Beanspruchungen erfordert den Einsatz einer großen Zahl von Oberflächenvergütungsverfahren. Um die Gebrauchstauglichkeit, Korrosionsfestigkeit, Funktionssicherheit und Qualität zu steigern bzw. neue Anwendungsbereiche zu erschließen, haben in den letzten Jahren die Bemühungen stark zugenommen, durch moderne Oberflächentechnologien die Werkstoffoberflächen mit spezifischen anwendungsorientierten Eigenschaften auszustatten. Zunehmende Bedeutung erlangten die CVD- und PVD-Verfahren, während die Ionenimplantation und der Einsatz von Laserstrahlen zur Oberflächenveredelung auf dem Gebiet des Korrosionsschutzes z. Z. noch keine nennenswerte industrielle Anwendung gefunden hat. Die konventionellen Methoden und ihre technologische Weiterentwicklung werden aber trotzdem nicht an Bedeutung verlieren.

- Anforderungen an den Korrosionsschutz von Schienenfahrzeugfedern

- Versuchsprogramme und Versuchsfedern

- Ergebnisse der Untersuchung

1 Einleitung


Die Oberflächeneigenschaften eines Dekor- teils lassen sich unabhängig von den Volumeneigenschaften einstellen, wenn auf das Teil eine entsprechende Beschichtung auf- gebracht wird. Mit einer solchen Funktionsaufteilung können einerseits preiswerte, leicht zu bearbeitende Werkstoffe Verwendung finden, andererseits ist es möglich, hohe Ansprüche z. B. an die Korrosionsbeständigkeit oder den Verschleißschutz zu stellen. Daher stehen Beschichtungen aus Hartstoffen im Mittelpunkt des Interesses, die sich mittels plasmagestützter Verfahren im Vakuum mit vielfältigen Farbgebungen auf Dekorteilen abscheiden lassen. Nachfolgend wird anhand von Beispielen dieses Beschichtungsverfahren beschrieben. Besonderen Raum nimmt dabei die Darstellung der Korrosion von PVD-beschichteten Teilen ein.

1 Einleitung


Für hochwertige Konsumgüter, wie beispielsweise Uhren- und Schreibgerätekomponenten, Brillengestelle und zunehmend für Beschlagteile aus dem Tür- und Sanitärbereich stellt sich die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche neben der dekorativen Wirkung (Farbe und Topographie) und der tribologischen Nutzbarkeit aufgrund stetig steigender Qualitätsanforderungen als maßgebliche Größe dar. Erst das Zusammenwirken aller Oberflächeneigenschaften legt die Qualität der Wertschöpfung des Gutes fest. Die geeignete Wahl von Beschichtungstechniken und entsprechen- der Schichtfolgen erlaubt es, höchsten Anforderungen gerecht zu werden.
Abhängig von den eingesetzten Grundwerkstoffen des Substrates kommen unter Berücksichtigung von Schichteigenschaften und des Anwendungsprofiles hauptsächlich galvanische Beschichtungen und/oder PVD-Beschichtungen zum tragen.
Da viele Konsumgüter in ständigem, direktem Kontakt mit der menschlichen Haut stehen, muß möglichen Hautverträglichkeitsrisiken begegnet und gegebenenfalls entgegengewirkt werden.

Seit im Sommer 1998 mit fast einjähriger Verspätung in Hongkong der neue Flughafen Chek Lap Kok eröffnet wurde, gehört einer der spektakulärsten Landeanflüge in der Passagierluftfahrt endgültig der Vergangenheit an. Hochbetrieb herrscht seither auf der Tsing Ma-Brücke, die den Flughafen vor der Halbinsel Lantau mit dem Festland verbindet. Damit dies so bleibt, sorgt deutsche Technologie für den Korrosionsschutz der Fahrbahn.
Mit ihrer Spannweite von 1377 Metern, 97 Meter mehr als die berühmte Golden-Gate- Brücke in San Francisco, zählt die rechtzeitig zur Übergabe Hongkongs an China im vergangenen Juli fertiggestellte Tsing Ma- Brücke zu den längsten Hängebrücken der Welt. Länger sind nur die englische Humber- Bridge (1410 Meter), die Verbindung über den dänischen Storebaelt (1624 Meter) und die
japanische Akashi Kaikyo-Brücke mit 1991 Metern. Dafür wird die Tsing Ma-Brücke gleich doppelt genutzt; Auf Ihrem Oberdeck bietet sie Platz für sechs Autospuren und eine Etage tiefer sind neben zwei Bahngleisen noch zwei Reservefahrspuren untergebracht. Diese Konstruktion ist in der bisherigen Bautechnologie von Hängebrücken einzigartig.

Bericht über das 23. Ulmer Gespräch am 3. und 4. Mai 2001 in Neu-Ulm

Korrosionsschutz für Stahlbauteile

Duplex-Verfahren

Nach dem Verständnis von Herrn Morgenstern bestehen Duplexschicht aus Zink/ Nickel bzw. Zink und KTL. Duplexschichten bestechen durch einen hohen Korrosionsschutz, die mögliche tiefschwarze Variante und Chromfreiheit. Weitere Vorteile sind ein guter Kantenumgriff und die Möglichkeiten, Innenräume zu beschichten. Im Falle einer Verletzung sind die Duplexschichten den ein- fachen Zink- bzw. Zink/Nickel-Schichten weit überlegen. Bei entsprechender Anlagentechnik lassen sich beide Schichten in einem Arbeitsdurchlauf herstellen. Besonders günstig ist die Arbeit mit Horden bei der Technik Duplex 2000, wobei die Teile nur aufgelegt werden; dadurch kann vor allem die Kapazität einer Anlage drastisch erhöht werden bei gleichzeitig geringer Personalbestückung.