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AK ZnNi: Zwischenergebnisse zum Ringversuch 80/80-Korrosionstest

Die Mitglieder des DGO/ZVO-Arbeitskreises Zink-Nickel trafen sich am 4. März 2020 zu ihrer ersten Arbeitssitzung des Jahres bei der Firma Dr. Hesse & Cie KG in Bielefeld. Erstes Thema des Arbeitskreises ZnNi war der Ringversuch zum sogenannten 80/80-Korrosionstest für ZnNi-beschichtete Bauteile.

BU: Beim Ringversuch zum 80/80-Korrosionstests werden Zn-Ni-beschichtete Schrauben eingesetzt. (Bild: Coventya)

Zn-Ni-beschichtete Schrauben für den 80/80-Korrosionstests

Nach Start des Versuchs im vergangenen Jahr, konnten nun erste Zwischenergebnisse präsentiert werden. Bei dem Versuch geht es darum, mit einem einfachen Zyklus aus einstündiger klassischer NSS-Prüfung kombiniert mit 23-stündiger Klimalagerung bei 80°C und 80 Prozent Luftfeuchte die Korrosionsbeständigkeit von ZnNi-Oberflächen zu bewerten. Als Prüflinge wurden ZnNi-beschichtete M6-Schrauben mit verschiedenen Nachbehandlungen (Passivierungen/Versiegelung) sowie mit und ohne mechanische Vorschädigung verwendet. Prüfergebnisse wurden mittlerweile von einem Großteil der beteiligten Labore zurückgemeldet. Dabei sind die Streuungen der Ergebnisse unter den Laboren bis auf wenige Ausnahmen verhältnismäßig gering. Bestehende Abweichungen lassen sich durch unterschiedlich strenge Anwendung der Bewertungsmaßstäbe erklären. Durchgängig zeigt sich die Beständigkeit der schwarzpassivierten Prüflinge als außerordentlich gut. Da die Schwarzpassivierung, wie sie heute typischerweise in Serie ist, vermutlich nicht so leistungsfähig ist, soll noch eine Prüfrunde mit entsprechenden Schrauben aus der Serie gefahren werden. Unabhängig von der Passivierung führt eine zusätzliche Versiegelung der Oberfläche bei allen Prüflingen im Mittel zu einer Verdopplung der Standzeiten im Vergleich zu nicht versiegelten Bauteilen.

FuE-Vorhaben zu Korrosion an Al-Bauteilen beschlossen

Der AK diskutierte intensiv die Problematik von Korrosionsschäden an Al-Bauteilen in Verbindung mit ZnNi-beschichteten Verbindungselementen aus Stahl. Abhängig von Einbauort und -lage kann es zu starker Korrosion des Al-Bauteils kommen. Es wurden verschiedene Hypothesen zur Ursache vorgestellt und die Initiierung eines FuE-Vorhabens beschlossen.

Auch Probleme mit nicht ausreichender Lackhaftung ZnNi-beschichteter Oberflächen wurden diskutiert. Eine Passivierung hat tendenziell einen nachteiligen Einfluss auf die nachfolgende Phosphatierung und damit auf die Lackhaftung. Aus Untersuchungen ergibt sich, dass eine Dünnschichtpassivierung eine bessere Phosphatierung ermöglich als eine Dickschichtpassivierung. Am besten für die Phosphatierung wäre ein Verzicht auf die Passivierung, was jedoch aufgrund der hohen Aktivität einer „frischen“ ZnNi-Oberfläche nicht machbar ist. Alternativ käme ein temporärer Korrosionsschutz in Frage, der jedoch auch nicht unproblematisch in Bezug auf Lebensdauer, Schlag- bzw. Abriebfestigkeit ist. Statt einer Universallösung existieren abhängig von den konkreten Bedingungen vor Ort sehr unterschiedliche, individuelle Lösungen zur Optimierung der Phosphatierung.

Weitere Themen waren die Simulation der Korrosionsbelastung von ZnNi-Oberflächen in Bereichen, in denen sie nicht vollständig abtrocknen können, sowie die Korrosion von Schrauben aus weniger festem Grundmaterial mit ZnNi-Oberfläche.

Die nächste Sitzung findet voraussichtlich im Juli 2020 statt.