Metal Finishing Deuschland January February 2012 : Page 8
TECHNISCH betrachtet peraturen. Es wurde herausgefunden, dass eine Warmwasser-Spülung (71°C [160 °F]) den Versiegelungsprozess beschleunigt. Mit diesem Wissen wurde die serienmäßige Nickelversie-gelung in zwei Abläufen betrachtet: mit nachträglicher Warmwasser-Spülung und ohne Spülung. Versiegelungstechnologien auf Kobalt-Basis Versiegeler auf Kobalt-Basis werden in der MIL-A-8625F-Richtlinie eben-falls als geeignet anerkannt, Dichro-mat-Versiegeler zu ersetzen. Diese Versiegeler sind jedoch relativ neu entwickelt, ausreichende Daten, die für die Anwendung von Kobalt als Versiegeler sprechen, sind nicht vor-handen, selbst Prozess-Daten, wie die optimale Eintauchzeit oder -tempera-tur liegen nicht vor. Zudem befindet sich Kobalt auf der OSD-Beobach-tungsliste für neu entdeckte Schad-stoffe [19]. Aufgrund dieser Betrach-tungen wurden Versiegelungstechno-logien auf Kobalt-Basis derzeit nicht als praktikable Lösungen für die Er-fordernisse der Versiegelungsarbeiten am OO-ALC in Betracht gezogen. Daher wurden sie auch nicht in weite-re Untersuchungen einbezogen. Neu Entstehende Technologien Im Zuge von Recherchen zu früheren Studien [20–23] sowie Zulieferer-befragungen wurden verschiedene weitere Technologien in dieser Unter-suchung als zukunftsträchtig bewer-tet. Die chromfreie Nachbehandlung (NCP) wurde als erfolgversprechen-der Prozess für die chromfreie Versie-gelung von Eloxalschichten bewertet. NCP ist ein geschütztes Produkt des United States Naval Air Systems Command (NAVAIR) 1 . Tests wurden durch NAVAIR in der Vergangenheit durchgeführt [20]. Die Ergebnisse der Korrosionsbeständigkeitstests sowie der Haftfestigkeitstests waren überra-gend. Obwohl diese Ergebnisse zeig-ten, dass der NCP-Versiegeler für den Bedarf des OO-ALC geeignet wäre, konnte der Prozess während der Tests nicht demonstriert werden. Aus die-1 sem Grund konnte er nicht in Be-tracht gezogen werden. Ein serienmäßig erhältlicher, Chrom-und Nickel-freier Versiegeler auf der Basis von Permanganat wur-de gefunden, der Berichten zufolge die gleichen Eigenschaften wie ein Dichromatversiegeler aufweist. Die Lösung wurde in der Vergangenheit durch AFRL und CTC untersucht [20] 2 und erzielte außergewöhnlich gute Ergebnisse in Bezug auf die Kor-rosionsbeständigkeit. Der Versiegeler bestand außerdem den Haftungstest mit Klebeband (trocken), fiel beim Haftungstest mit Klebeband (nass) je-doch durch. Die Versiegelung von Eloxalschich-ten mithilfe von flüssiger, aushärten-der Kolloidaldispersion (z. B. sol-gel) wurde bereits gezeigt. Proben wurden anodisiert und dann für 15 Minuten bei 270 °C getaucht. Die Ergebnisse zeigten eine Korrosionsbeständigkeit, die etwa der der Proben mit Dichro-matversiegeler entsprach [22]. Dieser Prozess ist jedoch teurer und verrin-gert die Abriebfestigkeit und Härte des gesamten Beschichtungssystems. Auch die Einarbeitung zusätzlicher Materialien in den Versiegeler wurde untersucht [23]. Diese Technologien werden typischerweise für reibungs-arme und/oder haftungsfreie Anwen-dungen gebraucht. In Bezug auf die Verwendbarkeit der Versiegeler unter den strengen militärischen Anforde-rungen konnten keine ausreichenden Daten gewonnen werden. Aus diesem Grund wurden sie nicht in Betracht gezogen. DEMONSTRATIONS-UND BEWERTUNGSTESTS Auf der Grundlage der Resultate die-ser Untersuchung wurden drei Kandi-daten für die Überprüfung im Labor ausgewählt: die serienmäßige Per-manganat-Lösung, die serienmäßige Nickel-arme Versiegelungslösung und eine 50 ppm-Natrium-Dichromat-Lö-sung als Referenz. Wie bereits er-wähnt, wurde die serienmäßige Ni-ckel-arme Versiegelung mit und ohne nachträgliche Spülung betrachtet. Die aktuell verwendete Natrium-Dichro-mat-Versiegelung, die Versiegelung mithilfe von kochendem entionisier-tem Wasser sowie Varianten ohne Ver-siegelung werden in dieser Studie als Basisrichtlinien für alle Tests bewertet. Die Test-Matrix für die Kandidaten ist in Tabelle 3 zusammengefasst. Momentan laufen Studien zur Überprüfung von Probenreihen aus Aluminiumlegierung, die eloxiert und mittels der oben genannten Verfahren versiegelt wurden. ZUSAMMENFASSUNG Das allgemeine Ziel dieser Arbeit war die Findung von Alternativen zum Natrium-Dichromat-Versiegeler, wie er in Eloxierverfahren angewandt wird. Zugeschnitten auf diese Zielset-zung wurden die Anforderungen an VERSIEGELER Natrium-Dichromat-Lösung, 1 37– 1 67 g/L Kochendes entionisiertes Wasser Unversiegelt Natrium-Dichromat-Lösung 50 ppm Serienmäßige Permanganat-Lösung Serienmäßige Nickel-arme Versiegelungslösung mit Warmwasserspülung Serienmäßige Nickel-arme Versiegelungslösung ohne Warmwasserspülung ZUSATZINFORMATIONEN Basisrichtlinie Basisrichtlinie Basisrichtlinie Referenz Kandidat Kandidat Kandidat Tabelle 3. Test-Matrix: Natrium-Dichromat-Versiegeler und Versiegeler mit den größten Erfolgs-aussichten bei der Überprüfung als möglicher Ersatzkandidat Die ideale Arbeitstemperatur für NCP ist 37,8 °C, und die optimale Prozessdauer liegt bei 10 Minu-ten. 2 Die Lösung wurde mit 10 Volumenprozent her-gestellt. Die Temperatur wurde bei 77,7– 82,2 °C gehalten, der pH-Wert wurde gehalten zwischen 5,0 und 8,0, die Versiegelungszeit lag bei 12–15 Minuten. 8 l metalfinishing l Februar 20 1 2 www.metalfinishing.com/deutschland
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