Metal Finishing Deuschland January February 2012 : Page 5
TECHNISCH betrachtet ANFORDERUNG Typ II Beschichtungs-gewicht (mg/cm 2 ), unversiegelt 1 ,08 Minimum Typ IIB ABNAHMEKRITERIEN Typ III 0, 1 8 Minimum pro µm Beschichtung durchgeführt. Das Ziel dieser Befra-gungen war die Feststellung der tech-nischen Anforderungen an die zu be-schichtenden Teile sowie der ge-wünschten Eigenschaften einer alter-nativen Versiegelungsmethode. CTC identifizierte daraufhin die relevanten Produkte mithilfe von Internetsuche, Befragungen von Zulieferern und Literaturrecherche. Dieser Artikel präsentiert die Re-sultate der Befragungen unter den ALC-Mitarbeitern (Anforderungs-analyse) sowie der Produktforschung (Technikfolgenabschätzung), die im Zuge dessen durchgeführt wurde. Obwohl der Fokus auf den besonde-ren Bedürfnissen des ALC liegt (mili-tärische Bauteile und Anwendungen beispielsweise), sind die hier präsen-tierten Informationen und Methoden für jedermann anwendbar, der an der Findung von Alternativen zur Dichromat-Versiegelung in Anodisie-rungsverfahren interessiert ist. ANFORDERUNGEN AN ELOXIER-UND VERSIEGELUNGSVERFAHREN OO-ALC wendet in seinem Betrieb die Anodisierung mit Schwefelsäure (Typ II und IIB) sowie Hartschicht-Eloxierung (Typ III) an. Daher wur-den die Anforderungen an Verarbei-tung und Beschichtung für die Typ II, IIB und III am OO-ALC festgelegt. Den Befragungen unter Mitarbeitern des OO-ALC zufolge, werden im Elo-xier-Verfahren Aluminiumlegierun-gen der Serien 2000, 6000 und 7000 verwendet. Die Leistungsanforderun-gen für die drei Eloxierungs-Typen, die am OO-ALC angewandt werden, müssen den in der Richtlinie MIL-A-8625F niedergelegten Anforderungen entsprechen, die in Tabelle 1 zusam-men gefasst sind [6]. Die Erstellung der Abnahmekrite-rien ging in Übereinstimmung mit der Richtlinie ASTM B117 [7] (für den zur Bestimmung der Korrosionsbe-ständigkeit angewendeten Standard-Salzspray-Test) sowie mit dem Fede-ral Test Method Standard 141, Me-thode 6301 (für die Bestimmung der Lackhaftung) vonstatten [8]. Schwefelsäure-Eloxierung (Typ II und Typ IIB) Das OO-ALC nutzt die Anodisierung mit Schwefelsäure (Typ II und Typ IIB) zur Eloxierung von verschiede-www.metalfinishing.com/deutschland 0,22– 1 ,08 Korrosions-beständigkeit Lackhaftung Minimale Korrosion nach 336 Stunden* Keine Trennung zwischen den Lack-und Eloxalschicht bzw. zwischen Eloxalschicht und Basismetall. 1 ,78 –25,4 0,5 1 – 17 ,8 Keine Angabe Nicht anwendbar Schichtdicke (µm) 1 2,7– 11 4,3 Tabelle 1 . MIL-A-8625F-Leistungsanforderungen für Eloxalschichten auf Bauteilen aus Aluminiumlegierungen ( * siehe Tabelle 2: Abnahmekriterien für Korrosionsbeständigkeit) nen Fahrwerk-Bauteilen. Wenn die Teile in die Lösung getaucht werden, wird Strom angelegt und schrittweise bis zur gewünschten Spannung (übli-cherweise 12–22 Volt) erhöht. Je hö-her die Reinheit des Aluminiums im Substrat ist, desto härter und dichter werden die Schichten [4]. Teile, die mit Typ II-oder Typ IIB-Verfahren eloxiert wurden, werden mit der Natrium-Dichromat-Versie-gelung versiegelt. Aus diesem Grund standen diese Verfahren im Mittel-punkt dieser Studie. Die größten Probleme mit diesen Verfahren in Be-zug auf Gesundheit und Sicherheit in der Umgebung bereiteten den OO-ALC-Mitarbeitern der Befragung zufolge die ätzenden Eigenschaften der Natrium-Dichromat-Lösung so-wie die Tatsache, dass hier Chrom (VI) enthalten ist. Hartschicht Eloxierung (Typ III) Am OO-ALC wird als Bestandteil der Generalüberholung von Flugzeu-gen im Nachgang zur Typ II-Eloxie-rung von Bauteilen das Hartschicht-Eloxierverfahren (Typ III) ange-wandt. Aufgrund der Tatsache, dass Typ III-Eloxierschichten mit kochen-dem entionisiertem Wasser versiegelt werden, besteht die größte Sorge der Belegschaft in Bezug auf dieses Ver-fahren im Kontakt mit kochendem Wasser. Daher wurde dieses Verfah-ren in dieser Studie nicht berücksich-tigt. Versiegelungsverfahren und Abnahmekriterien Die Belegschaft des OO-ALC berich-tet, dass der Betrieb für die Versiege-lung eloxierter Bauteile über zwei Tanks zur Lagerung von Natrium-Dichromat-Versiegeler verfügt. Beide Tanks enthalten Lösungen mit einer Konzentration von 37,5 bis 67,5 Gramm pro Liter (g/L) Natrium-Dichromat. Der pH-Wert wird mittels Natriumhydroxid zwischen 5,0 und 6,3 gehalten, die Temperatur beträgt zwischen 95 und 98 Grad Celsius (°C) (203–208 Grad Fahren-heit [°F]). Unter Berücksichtigung so-wohl der Anforderungen der MIL-A-8625F-Richtlinie als auch der vom OO-ALC dargelegten Erfordernisse wurden die Abnahmekriterien für ein alternatives Versiegelungsverfahren für Typ II-und Typ IIB-Eloxierung definiert, siehe Tabelle 2 [6]. Die OO-ALC-Belegschaft bestätig-te, dass für die Prüfung von Alternati-ven zum Natrium-Dichromat-Versie-geler, die diesen in Zukunft ersetzen könnten, die oben genannten Tests ausreichten. TECHNOLOGIE-BEWERTUNG: REALISIERBARE ALTERNATIVEN ZU NATRIUM-DICHROMAT -VERSIEGELERN Zur Identifizierung potentieller Tech-nologien, die die oben beschriebenen Anforderungen erfüllen (Technolo-gien, die als Objekt einer weiteren Februar 20 1 2 l metalfinishing l 5
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