ThyssenKrupp techforum 1/2011 (PDF, 13,8 MB)

LubriTreat ®
Eine funktionale Nanobeschichtung
für die Automobilindustrie
Dr. rEr. naT. JESSica BrinKBäumEr Fachkoordinatorin Entwicklung Oberfläche FuE ThyssenKrupp Steel Europe ag Dortmund
Dr. rEr. naT. KEn-Dominic flEcHTnEr Fachkoordinator Entwicklung Oberfläche FuE ThyssenKrupp Steel Europe ag Dortmund
Dipl.-ing. pETEr HEiDBücHEl Fachkoordinator Umformtechnik FuE ThyssenKrupp Steel Europe ag Duisburg
Dr. rEr. naT. STElla JanSSEn Fachkoordinatorin Organische Chemie FuE ThyssenKrupp Steel Europe ag Dortmund
Dipl.-ing. gErnoT noTHacKEr Fachkoordinator Produktion FBA 8 ThyssenKrupp Steel Europe ag Dortmund
Dr. rEr. naT. rEinHarD WormuTH Teamleiter Korrosion und Elektrochemie FuE ThyssenKrupp Steel Europe ag Dortmund
ThyssenKrupp Steel Europe hat eine neue Beschichtung
entwickelt, die das Umformverhalten verzinkter
Stähle entscheidend verbessert. LubriTreat ® wird
hauchdünn direkt auf die Stahloberfläche aufgetragen
und verbessert so die Umformeigenschaften
über die gesamte Oberfläche. Das gemeinsam mit
Castrol Industrial entwickelte und patentierte Beschichtungssystem
kann mit vorhandener Anlagentechnologie
erzeugt werden. Die Beschichtung ist
frei von Schwermetallen und wurde als universale
Umformhilfe konzipiert. Anwendungsbereiche finden
sich in der Automobilindustrie sowie bei Herstellern
von komplexen Bauteilen mit hohen Anforderungen
an die Oberfläche. Eine weltweite Vermarktung des
Produktes ist angestrebt.
ThyssenKrupp techforum 1 I 2011
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Hintergrund
Innovatives Design im Automobilbau führt zu Bauteilen mit komplexen
Geometrien, wodurch erhöhte Anforderungen an den Umformprozess
gestellt werden. Weiterhin bedingt der Einsatz von höher- und höchstfesten
Stählen, die aufgrund steigender Leichtbauanforderungen
immer mehr Anwendung finden, eine anspruchsvolle Verarbeitung
und fordert somit eine verbesserte Umformleistung des Werkstoffes
im Umformprozess. Die Wirtschaftlichkeit solcher Prozesse muss aber
dennoch gewährleistet bleiben.
Aus diesem Grund haben ThyssenKrupp Steel Europe und
Castrol Industrial gemeinsam ein patentiertes Beschichtungssystem
zur Vorbehandlung von oberflächenveredeltem Stahlband entwickelt.
Im Fokus stand die Entwicklung einer neuen schwermetallfreien
Vorbehandlung als Ersatz für die Vorphosphatierung. LubriTreat ® ist eine
ultradünne, organische Beschichtung, basierend auf Phosphorsäureestern,
welche die Umformeigenschaften des Stahls deutlich verbessert.
Ziel der Produktentwicklung ist es, durch den Einsatz von innovativen
Stählen in Kombination mit einer intelligenten Beschichtung dem
Kunden auch zukünftig ein optimales Produkt anbieten zu können.
Wirkungsweise von LubriTreat ®
Die umformverbessernde Wirkung wird durch Aufbringen der speziellen,
tribologisch aktiven Additive direkt auf die Stahlbandoberfläche
erreicht. Beim Umformprozess vermindert LubriTreat ® das Auftreten von
Kaltverschweißungen zwischen Werkzeug und Bauteil so effizient, dass
das Auftreten von Reißern nahezu vollständig vermieden wird.
Bisher werden in der Stahlwerksbeölung mit Prelubes und Hotmelts
Umformadditive eingesetzt, die – in der Ölmatrix eingebettet – beim
Beölungsprozess auf das Blech appliziert werden. Neben den
Umformadditiven enthalten Beölungen aber auch weitere Bestandteile,
wie zum Beispiel Korrosionsschutzadditive und Emulgatoren die unter-
schiedliche Funktionen erfüllen. Dabei konkurrieren alle funktionalen
Additive in der Beölung um eine direkte Anbindung an die Stahloberfläche
und können sich dadurch gegenseitig blockieren. Hinzu
kommt, dass Korrosionsschutzadditive eine stärkere Bindung zur
Stahloberfläche eingehen als die Umformadditive, sodass mögliche