Chemetall
 
 

08.10.2012

Chromfreie Verfahren eröffnen vielfältige Möglichkeiten

Die Gelb- und Grünchromatierung bestimmten über viele Jahrzehnte das Bild im Korrosionsschutz von Metallen. Steigende Kosten für Arbeitsschutz und Umwelt sowie geänderte Marktbedürfnisse haben jedoch dazu geführt, dass immer mehr chromfreie Alternativen in den Markt drängen. Im Vergleich alt gegen neu zeigt sich warum: Bei entscheidenden Aspekten schneiden die umweltfreundlichen Verfahren besser ab.

Für den Vergleich zwischen der Chromatierung und Alternativverfahren wurden mit Gardobond® X 4707 und Oxsilan® AL 0510 zwei chromfreie Prozesse der Frankfurter Chemetall GmbH gewählt. Beide sind bereits seit mehreren Jahren in vielen Anlagen weltweit etabliert. Gardobond X 4707 basiert auf den Beschichtungskomponenten Zirkon und Titan und wurde speziell für die Aluminium-Behandlung entwickelt. Völlig neue Wege wurden mit der Oxsilan Technologie beschritten, die sich für alle gängigen Metalle wie Stahl, Edelstahl und Aluminium eignet.

Nachteile der Chromatierung

Das wesentliche Manko der Gelb- und Grünchromatierung liegt in der Toxizität der Metallsalze. Nach der GHS-Verordnung werden die eingesetzten Chromkonzentrate als akut toxisch, umweltgefährdend, ätzend, entzündlich und gefährlich bei Aspiration eingestuft.

Es sind vor allem die erheblichen Unterschiede in der Gefährlichkeit, die sich stark auf die Wirtschaftlichkeit der Verfahren auswirken. Das Neutralisieren, Ausfällen, Abtrennen und Entsorgen der mit Chrom belasteten Wässer verschlingt einen Großteil der gesamten Prozesskosten. Hinzu kommen hohe Kosten für Entsorgung sowie für die regelmäßige Analysen und Kontrollen durch Umweltschutzbehörden.

Höhere Trocknungstemperaturen erlauben höhere Produktivität

Die umweltfreundlichen Technologien halten hohen Trocknungstemperaturen stand. Sie erlauben eine höhere Taktzeit und reduzieren erheblich die Gefahr des Ausgasens nach der Beschichtung. Gerade bei Aluminiumprofilen, die als Thermobarriere einen Polyamid-Kunststoff verwenden, kann durch die hohen Temperaturen ein Ausgasen während der Pulver- oder Nasslackierung vermieden werden. Auch ein Tempern, von z.B. Druckguß oder feuerverzinkten Teilen, kann direkt im Haftwassertrockner nach der Vorbehandlung stattfinden.

Vergleich der Trocknungstemperaturen

Chromatierung: 80 °C

Gardobond® X4707:

  • no-rinse Verfahren: : 120 °C

  • rinse-Verfahren: 250 °C

Oxsilan® AL 0510: 250 °C

Hervorragenden Korrosionsschutz bieten alle

In punkto Korrosionsschutz sind alle vier Verfahren über jeden Zweifel erhaben. Die Vorgaben von GSB und Qualicoat auf Aluminium erfüllen die Chromatierverfahren in gleicher Manier wie die beiden vorgestellten chromfreien Alternativen. Mikrosonden-Untersuchungen an Querschliffen von Gardobond- und Oxsilan-behandelten Substraten lassen sehr homogen geschlossene Oberflächen auf dem Metall erkennen. Die Schichten ziehen sich in gleichmäßiger Stärke über die gesamte Oberfläche, ungeachtet von Kanten oder sonstigen Oberflächen-Unebenheiten. Auf verzinktem Stahl liefert Oxsilan ähnliche Korrosionsschutzwerte wie eine Chromatierung.

Auf Stahl eröffnet Oxsilan völlig neue Anwendungsmöglichkeiten. Chromatierungen und herkömmliche chromfreie Verfahren sind für Stahl nicht geeignet bzw. liefern schlechte Korrosionsschutzwerte. Die Oxsilan-Technologie hingegen ermöglicht auf Stahl und verzinkten Stahl bei Verwendung geeigneter Lacksysteme einen Korrosionsschutz von > 1000 h neutralen Salzsprühtest. Dabei spielt es keine Rolle, zu welchen Anteilen Aluminium, verzinkter Stahl oder Stahl vorbehandelt wird. Eine Multimetall-Fahrweise ist möglich.

Alternativen sind weltweit etabliert

Wirtschaftlichkeit, Prozesssicherheit, Qualität, Haltbarkeit und Liefertreue sind wesentliche Kriterien in einem hart umkämpften Markt. Über die Jahre hinweg haben sich umweltgerechte Verfahren stetig weiterentwickelt und sind heutzutage eine reale Alternative zu den Chromatierungsverfahren. Bereits vor 15 Jahren hat das Unternehmen Chemetall Gardobond X 4707 auf dem Markt gebracht Heute wird das Verfahren in mehr als 50 Anlagen in der Räder- und Haushaltsgeräteindustrie eingesetzt, genauso wie für Aluminium-Bauprofile und -Bleche. Auch die Oxsilan-Technologie wird weltweit bereits bei mehr als 300 Unternehmen – davon über 50 in der Automobilindustrie – eingesetzt. Inzwischen haben Daimler, Opel, PSA, Renault und Hyundai in verschiedenen Werken ihre Komponenten- oder Karosserievorbehandlung auf das umweltfreundliche Verfahren umgestellt. Die Multimetallfähigkeit und Robustheit der Oxsilan-Technologie wird vielen Unternehmen neues Potential eröffnen. Wie die Praxis zeigt, lohnt sich die Umstellung auch wirtschaftlich. Ein Vergleich aus Durchschnittswerten verdeutlicht das. Die zum Teil drastisch höheren Kosten für die Entsorgung der Prozesschemikalien im Falle der Chromatierung dürften sich in den kommenden Jahren sogar noch stärker auswirken, denn selbst Optimisten rechnen nicht mit sinkenden Preisen in diesem Bereich.

 

Kontakt