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04.08.2020

Metalllackierung

Automobillackierung, Metalllackierung: 05.12.2013

Glänzende Perspektiven

ThyssenKrupp Steel Europe präsentiert innovative Oberflächen für beste Lackierung

Automobiles Design spricht für sich selbst. Denn wenn das neueste Objekt der Begierde verlockend im Schauraum glänzt, braucht es mitunter nicht mehr viel Überzeugungsarbeit. Erstklassige Lackierergebnisse sind damit für die Hersteller essentiell. ThyssenKrupp Steel Europe präsentiert jetzt die stark verbesserten Oberflächen "PrimeTex" und "EloTex" für ein optimiertes Erscheinungsbild von Außenhautteilen in der Karosserie.

Mit bloßem Auge zu sehen: Auf dem rechten, aus "PrimeTex" hergestellten Kotflügel, spiegelt sich der Lichtstreifen klar wider. Im Gegensatz zum Standard-Kotflügel links, bei dem das Spiegelbild unruhig ist. Quelle (zwei Fotos): ThyssenKrupp Steel Europe

Mit bloßem Auge zu sehen: Auf dem rechten, aus "PrimeTex" hergestellten Kotflügel, spiegelt sich der Lichtstreifen klar wider. Im Gegensatz zum Standard-Kotflügel links, bei dem das Spiegelbild unruhig ist. Quelle (zwei Fotos): ThyssenKrupp Steel Europe

Das Geheimnis einer guten Lackierung ist vielschichtig. Der Erfolg liegt dabei tiefer als das, was das bloße Auge sieht. Es beginnt im Untergrund – bei der Beschaffenheit des Trägermaterials. Nach sieben Jahren intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit bei ThyssenKrupp Steel Europe ist das Ergebnis jetzt marktreif: Neue antikorrosiv verzinkte Bleche stehen unter den Markennamen "PrimeTex" und "EloTex" zur Verfügung, also als feuerverzinkte und elektrolytisch beschichtete Varianten.

Verzerrungsfreies Spiegeln bei guter Umformung

Am Anfang dieser Entwicklung stand ein schon fast klassischer Zielkonflikt der automobilen Produktion: Der Lackierer wünscht sich einen Untergrund so glatt wie ein Spiegel. Für die Umformung der Bleche dagegen wäre perfekte Glätte ein Problem. Denn in den Presswerkzeugen sorgt die Mindestrauheit der Oberflächen dafür, dass Öl auf dem Material haften bleiben kann. Das ist unverzichtbar, sonst würden sich Prozessstörungen häufen. Werkstück und Werkzeug neigen nämlich dazu, miteinander zu verschmelzen. Jetzt hat es ThyssenKrupp Steel Europe geschafft, die gegensätzlichen Anforderungen zu vereinen, und hat Oberflächen mit flachen Hochplateaus und glatten Talböden gestaltet – an den Rändern jeweils mit steilen Flanken. Damit sind die Voraussetzungen für ein verzerrungsfreies Spiegeln und eine gute Umformung gegeben. Wobei der steile Übergang vom Berg zum Tal für Schmierflächen sorgt, die sich im Presswerkzeug konstant verhalten. Der Schlüssel zum Erfolg ist dabei das Dressieren. Während des Verzinkungsprozesses wird das durchlaufende Blech mit hochpräzisen Walzen feinbearbeitet. Die neuen Walzen schaffen es, eine sehr feine, gleichmäßige Textur in die Zinkoberfläche zu prägen und zugleich die wellenförmigen Schwankungen der Rauheit in der Substruktur zu harmonisieren. Ergebnis ist ein definiertes Rauhigkeitsprofil mit hoher Spitzenzahl und niedrigem Langwelligkeitswert.

Erfolg liegt tiefer als das, was das bloße Auge sieht: Mit der bewährten Wavescan-Messtechnik wird die Oberflächenwelligkeit nach der Lackierung gemessen.

Erfolg liegt tiefer als das, was das bloße Auge sieht: Mit der bewährten Wavescan-Messtechnik wird die Oberflächenwelligkeit nach der Lackierung gemessen.

Wsa-Wert macht Erfolg messbar

Messbar ist der Erfolg mit optischen Methoden, auf die man sich im gesamten Entwicklungsprozess konzentriert hatte. Eines der vielfältigen Parameter, der Wsa-Wert, bekam dabei die Schlüsselfunktion. Mit dem Wave Surface Arithmetric Value (Wsa) bringt ThyssenKrupp Steel Europe die bisherige Prüfmethode vieler Kunden in der Lackierstraße – Longwave/Shortwave (lw/sw) – auf einen ganzheitlichen Nenner. Ein niedriger Wsa bedeutet zunächst einmal eine gute Lackanmutung. Weil Wsa zugleich mit der mittleren Rauheit (Ra) korreliert, wird zugleich auch die Umformfähigkeit beeinflusst. In der Praxis kommt es darauf an, den Wsa-Wert der Bleche unter 0,35 zu senken. Bei herkömmlichen Blechen liegt Wsa durchaus über 0,5.

EIGENSCHAFTEN
  • antikorrosiv verzinkt
  • feuerverzinkt oder elektrolytisch beschichtet
  • Zielkonflikt Umformung – Lackierung gelöst: gleichmäßig strukturierte Oberfläche sorgt für konstantes Verhalten von Schmierflächen im Presswerkzeug sowie verzerrungsfreies Spiegeln nach dem Lackieren
  • definiertes Rauheitsprofil mit hoher Spitzenzahl und niedrigem Langwelligkeitswert
  • mit optischen Methoden messbar (z.B. mittels Wavescan)
  • auf Füller zum Ausgleich von Oberflächenunebenheiten kann verzichtet werden

In der Konsequenz gelingt eine besonders hohe Prozessgenauigkeit, bei der man nicht nur eine homogene Textur erreicht, sondern die für die Umformung bedeutende Spitzenzahl erhöhen kann, ohne damit die Glätte sichtbar einzuschränken. Wie bei der Drucktechnik muss die Dressierwalze die spätere Topografie des Blechs als "Negativ mit Zugabe" vorwegnehmen. Um entsprechende Walzen überhaupt herstellen zu können, wurde – in enger Zusammenarbeit mit dem Hersteller – Neuland beschritten. Wobei wirtschaftliche Kriterien, beispielsweise vertretbare Kosten, hohe Standzeiten und problemloses Refreshing abgenutzter Werkzeuge, nicht zu unterschätzende Hürden darstellen. Bei der Herstellung nutzt man das Electrical Discharging Texturing (EDT), ein noch sehr junges Verfahren, bei dem man die Oberflächen der Walzen einem Gewitter aus Stromschlägen aussetzt. Schlussendlich dürfte der "Orangenhaut" im Lack damit die Grundlage entzogen sein. Viel entscheidender jedoch ist, dass die innovativen Materialien nicht nur fürs Auge Effekte bieten, sondern auch für die Bilanzen. So wurden Oberflächen bisher aufwändig durch Aufbringen von Füller geglättet. Dank "PrimeTex" und "EloTex" besteht jetzt die Option, diesen energieintensiven und umweltbelastenden Arbeitsschritt einzusparen. Erste Automodelle, die "PrimeTex" nutzen und die Füllerschichten nicht mehr haben, sind bereits auf unseren Straßen zu finden.

ThyssenKrupp Steel Europe AG, Duisburg, Erik Walner, Tel. +49 203 52-45130, erik.walner@thyssenkrupp.com, www.thyssenkrupp-steel-europe.com

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