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Chrom (VI)- freie Oberflächen galvanisch - Automobil Cluster

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Stand 01/05<br />

<strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>)- <strong>freie</strong> <strong>Oberflächen</strong> <strong>galvanisch</strong><br />

Thomas Hager<br />

Produktmanager<br />

1<br />

Seite 1


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

•Galvanischer Prozessablauf / Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

• Kunden – Normen (Auszüge)<br />

2<br />

Seite 2


Stand 01/05<br />

Gebräuchliche Cr (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

Passivierungstyp<br />

Zink gelb chromatiert<br />

Zink schwarz<br />

chromatiert<br />

Zink Eisen<br />

gelb/schwarz<br />

chromatiert<br />

Zink Nickel<br />

gelb/schwarz<br />

chromatiert<br />

Normen<br />

DIN EN ISO 4042<br />

A 3 c<br />

DIN EN ISO 4042<br />

A 3 R<br />

DIN 50962<br />

DIN 50962<br />

Achtung: Tabelle zeigt Annäherungswerte<br />

Zn-Korros.<br />

h<br />

96<br />

96<br />

120<br />

120<br />

Grund-Korros.<br />

h<br />

144<br />

144<br />

480<br />

480<br />

3<br />

Seite 3


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

• Vergleich Galvanischer Prozessablauf / Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

•Kunden – Normen (Auszüge)<br />

4<br />

Seite 4


Stand 01/05<br />

Verzinkt gelb chromatiert<br />

Tempern<br />

Vorbehandlung<br />

verzinken<br />

gelb chromatieren<br />

Trocknen<br />

Galvanischer<br />

Prozessablauf<br />

chrom (<strong>VI</strong>)-haltig<br />

Verzinkt transparent passiviert<br />

Vorbehandlung<br />

verzinken<br />

passivieren<br />

Trocknen<br />

Tempern<br />

chrom (<strong>VI</strong>)-frei<br />

5<br />

Seite 5


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

• Vergleich Galvanischer Prozessablauf / Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

•Kunden – Normen (Auszüge)<br />

6<br />

Seite 6


verzinkt gelbchromatiert<br />

Cr<br />

(<strong>VI</strong>) -haltig<br />

Stand 01/05<br />

Gelbchromatierung<br />

0,3µm<br />

Zinkschicht 8µm<br />

Träger (Schraube)<br />

<strong>Oberflächen</strong>aufbau<br />

verzinkt transp. passiviert<br />

Cr (<strong>VI</strong>) -frei<br />

Transparentpassivierung<br />

0.06µm<br />

Zinkschicht 8µm<br />

Träger (Schraube)<br />

verzinkt dickschichtpassiviert<br />

Cr (<strong>VI</strong>)-frei<br />

Dickschichtpassivierung<br />

0,3µm<br />

Zinkschicht 8µm<br />

Träger (Schraube)<br />

7<br />

Seite 7


Stand 01/05<br />

<strong>Oberflächen</strong>aufbau (Variante)<br />

verzinkt dickschichtpassiviert + Versiegelung<br />

Cr (<strong>VI</strong>)-frei<br />

Versiegelung ≤ 2µm<br />

Dickschichtpassivierung 0,3µm<br />

Zinkschicht 8µm<br />

Träger (Schraube)<br />

8<br />

Seite 8


Stand 01/05<br />

Steigung<br />

P<br />

0,5<br />

0,7<br />

0,75<br />

0,8<br />

1<br />

1,25<br />

1,5<br />

1,75<br />

2<br />

Mittlere praktikable Schichtdicken<br />

Regelgewinde<br />

M3<br />

M4<br />

M5<br />

M6<br />

M8<br />

M10<br />

M12<br />

M14<br />

M16<br />

Abmessung<br />

Feingewinde<br />

M6<br />

M8<br />

M10<br />

M12<br />

M14<br />

M16<br />

M18<br />

M20<br />

M22<br />

M24<br />

6g<br />

Smittel in µm<br />

12<br />

18<br />

6e<br />

Smittel in µm<br />

18<br />

24<br />

9<br />

Seite 9


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

• Vergleich Galvanischer Prozessablauf /<br />

Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

•Kunden – Normen (Auszüge)<br />

10<br />

Seite 10


Korrosionsschutz - Vergleich<br />

Pos.<br />

1.0<br />

2.0<br />

3.0<br />

4.0<br />

5.0<br />

6.0<br />

7.0<br />

Achtung: Tabelle zeigt Annäherungswerte<br />

Stand 01/05<br />

Prozess<br />

Zn + gelb chromatiert<br />

ZnNi gelb und schwarz chromatiert<br />

ZnFe gelb und schwarz chromatiert<br />

Zn + transparent passiviert<br />

Zn + dickschichtpassiviert<br />

Zn + transparent passiviert +<br />

Versiegelung<br />

Zn + dickschichtpassviert<br />

+ Versiegelung<br />

<strong>Chrom</strong><br />

(<strong>VI</strong>)<br />

Ja<br />

Ja<br />

Ja<br />

nein<br />

nein<br />

nein<br />

nein<br />

Zn-Korros.<br />

h<br />

96<br />

120<br />

120<br />

12<br />

96<br />

96<br />

144<br />

Grund-Korros.<br />

h<br />

144<br />

480<br />

480<br />

48<br />

172<br />

172<br />

264<br />

11<br />

Seite 11


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

• Vergleich Galvanischer Prozessablauf / Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

•Kunden – Normen (Auszüge)<br />

12<br />

Seite 12


Stand 01/05<br />

Verzinkt gelbchromatiert<br />

Tempern<br />

Vorbehandlung<br />

verzinken<br />

gelbchromatieren<br />

(Raumtemperatur)<br />

Trocknen<br />

Tauchzeit ~ 15 sec.<br />

Badkonzentration ~ 1 %<br />

Prozessablauf<br />

Prozesskosten<br />

chrom (<strong>VI</strong>)-haltig<br />

Verzinkt dickschichtpassiviert<br />

Vorbehandlung<br />

verzinken<br />

dickschichtpassiviert<br />

(Objekttemp. ~ 60° C)<br />

Trocknen<br />

Tempern<br />

chrom (<strong>VI</strong>)-frei<br />

Tauchzeit ~ 90 sec.<br />

Badkonzentration ~ 12 %<br />

13<br />

Seite 13


Vergleich der Kosten Cr(<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong>r und herkömmlicher<br />

Cr(<strong>VI</strong>) - haltiger Überzugssysteme in Form von Kostenfaktoren<br />

(abgestimmt mit dem VDA-AK Mechanische Verbindungselemente)<br />

Stand 01/05<br />

Herkömmliche Cr(<strong>VI</strong>) - haltige<br />

Systeme<br />

Zn, gelb chromatiert 1 ) 2 )<br />

Zn, gelb chromatiert 1 ) 2 )<br />

Zn, gelb chromatiert 1 ) 2 )<br />

ZnFe, schwarz chromatiert 1 ) 2 )<br />

Herkömmliche und neue Cr(<strong>VI</strong>) -<br />

<strong>freie</strong> Systeme<br />

Zn + Dünnschichtpassivierung +<br />

transparente Versiegelung<br />

Zn + Dickschichtpassivierung<br />

Zn + Dickschichtpassivierung +<br />

transparente Versiegelung<br />

ZnFe, phosphatiert +<br />

schwarzpigmentierte Versiegelung 2X<br />

1 ) Basis: Schraube M8x50 2 ) Basis-Schichtdicke 8-15µm<br />

Kostenfaktor<br />

1,2 – 1,4<br />

1,3 – 1,5<br />

1,5 – 1,7<br />

1,9 – 2,1<br />

14<br />

Seite 14


Vergleich der Kosten Cr(<strong>VI</strong> )- <strong>freie</strong>r und herkömmlicher<br />

Cr(<strong>VI</strong>)-haltiger Überzugssysteme in Form von Kostenfaktoren<br />

(abgestimmt mit dem VDA-AK Mechanische Verbindungselemente)<br />

Stand 01/05<br />

Herkömmliche Cr(<strong>VI</strong>) - haltige<br />

Systeme<br />

ZnFe, schwarz chromatiert 1 ) 2 )<br />

ZnNi, gelb chromatiert 1 ) 2 )<br />

ZnNi, schwarz chromatiert 1 ) 2 )<br />

Herkömmliche und neue Cr(<strong>VI</strong>) -<br />

<strong>freie</strong> Systeme<br />

ZnFe, schwarzpassiert +<br />

transparente Versiegelung<br />

ZnNi + Dickschichtpassivierung +<br />

transparente Versiegelung<br />

ZnNi + Schwarzpassivierung<br />

+ transparente Versiegelung<br />

1 ) Basis: Schraube M8x50 2 ) Basis-Schichtdicke 8-15µm<br />

Kostenfaktor<br />

1,2 – 1,5<br />

1,2 – 1,4<br />

1,2 – 1,4<br />

15<br />

Seite 15


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

• Vergleich Galvanischer Prozessablauf / Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

•Kunden – Normen (Auszüge)<br />

16<br />

Seite 16


Cr (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge für Verbindungselemente<br />

(abgestimmt mit dem VDA-AK Mechanische Verbindungselemente)<br />

Quelle VDA 235-104<br />

Stand 01/05<br />

VDA -<br />

Nr.<br />

20<br />

25<br />

30<br />

30<br />

System<br />

Galvanisch Zn, transparent<br />

passiviert<br />

Galvanisch Zinklegierungsüberzug,<br />

transparent passiviert<br />

Galvanisch ZnFe, passiviert,<br />

schwarz<br />

Galvanisch ZnNi, passiviert,<br />

schwarz<br />

Korrosionsschutzeigenschaften<br />

und Anwendungsbeispiele<br />

Korrosionsschutz gering;<br />

überwiegend für den<br />

Fahrzeuginnenraum<br />

Korrosionsschutz hoch; ggf. für<br />

exponierte Einbaulagen<br />

Korrosionsschutz mittel; nicht für<br />

exponierte Einbaulagen<br />

Korrosionsschutz mittel; nicht für<br />

exponierte Einbaulagen<br />

17<br />

Seite 17


Cr (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge für Verbindungselemente<br />

(abgestimmt mit dem VDA-AK Mechanische Verbindungselemente)<br />

Quelle VDA 235-104<br />

Stand 01/05<br />

VDA -<br />

Nr.<br />

40<br />

42<br />

50<br />

System<br />

Zinklamellenüberzug, silberfarben<br />

Zinklamellenüberzug mit<br />

organischer / anorganischer<br />

Deckschicht, silberfarben<br />

Zinklamellenüberzug mit<br />

organischer / anorganischer<br />

Deckschicht, schwarz<br />

Korrosionsschutzeigenschaften<br />

und Anwendungsbeispiele<br />

Korrosionsschutz hoch;<br />

Korrosionsschutz sehr hoch<br />

Korrosionsschutz mittel; nicht für<br />

exponierte Einbaulagen<br />

18<br />

Seite 18


Stand 01/05<br />

Wir empfehlen<br />

Überzugs<br />

-Metalle<br />

Zn<br />

Zn<br />

Zn<br />

Zn<br />

Passivierung<br />

Dickschicht<br />

Transparent<br />

Passiviert<br />

Dickschicht<br />

Transparent<br />

Passiviert<br />

Achtung: Tabelle zeigt Annäherungswerte<br />

Versiegelung<br />

--<br />

--<br />

Arnold-Seal<br />

A1<br />

Arnold-Seal<br />

A1<br />

Farbe<br />

bläulich<br />

bläulich<br />

bläulich<br />

bläulich<br />

Zn-Kor.<br />

96<br />

12<br />

144<br />

96<br />

Grund-<br />

Kor.<br />

172<br />

48<br />

264<br />

172<br />

19<br />

Seite 19


Stand 01/05<br />

Wir empfehlen<br />

Überzugs<br />

-Metalle<br />

ZnNi<br />

ZnNi<br />

ZnNi<br />

ZnFe<br />

Passivierung<br />

Dickschicht<br />

Dickschicht<br />

Dickschicht sw<br />

Dickschicht<br />

Achtung: Tabelle zeigt Annäherungswerte<br />

Versiegelung<br />

--<br />

Arnold-Seal<br />

A1<br />

Arnold-Seal<br />

A1<br />

--<br />

Farbe<br />

bläulich<br />

bläulich<br />

schwarz<br />

matt<br />

bläulich<br />

Zn-Kor.<br />

120<br />

240<br />

120<br />

120<br />

Grund-<br />

Kor.<br />

480<br />

720<br />

480<br />

480<br />

20<br />

Seite 20


Stand 01/05<br />

Fazit:<br />

Die <strong>Automobil</strong>hersteller und Zulieferer tendieren zur Dickschichtpassivierung<br />

(z. B. siehe Kunden-Normen / Liefervorschriften).<br />

Erhöhten Korrosionsschutz bieten :<br />

• Dickschichtpassivierung + Versiegelungen<br />

• Zn Ni Legierungen<br />

21<br />

Seite 21


Stand 01/05<br />

Agenda<br />

• Gebräuchliche <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - haltige <strong>Oberflächen</strong><br />

• Galvanischer Prozessablauf<br />

• <strong>Oberflächen</strong>aufbau und Varianten / Schichtdicken<br />

• Korrosionsschutzvergleiche<br />

• Vergleich Galvanischer Prozessablauf / Kostenvergleich<br />

• Empfehlungen <strong>Chrom</strong> (<strong>VI</strong>) - <strong>freie</strong> Überzüge / Fazit<br />

•Kunden – Normen (Auszüge)<br />

22<br />

Seite 22


Stand 01/05<br />

BMW GS 90010<br />

Schutzart<br />

ZNT<br />

DC DBL 8451<br />

Ausführungsart<br />

8451.16<br />

Aussehen<br />

Zinküberzüge, transparent passiviert<br />

Zn transparent<br />

Oberfläche / Passivierung<br />

23<br />

Seite 23


Stand 01/05<br />

VW TL-217<br />

Schutzart<br />

Ofl-c340, Ofl-c640<br />

Ofl-c342, Ofl-c642<br />

GME 00252<br />

Kennzeichen<br />

6<br />

8<br />

Aussehen<br />

Unlegierter Zinküberzug (<strong>galvanisch</strong>es Verfahren<br />

beliebig), Dünnschichtpassivierung<br />

Unlegierter Zinküberzug (<strong>galvanisch</strong>es Verfahren<br />

beliebig), Dickschichtpassivierung, bläulich, grünlich,<br />

rötlich, gelblich irisierend<br />

Ausführung<br />

<strong>Chrom</strong>-<strong>VI</strong>-<strong>freie</strong> Blau-Passivierung<br />

<strong>Chrom</strong>-<strong>VI</strong>-<strong>freie</strong> Passivierung<br />

Eigenfarbe<br />

Farblos bis bläulich<br />

Gelb bis grünlich<br />

24<br />

Seite 24


Stand 01/05<br />

Bosch N67F 822 02<br />

2.3 Farbton<br />

Silberfarben bis gelblich irisierend<br />

3.1 Verfahrenskennzeichen<br />

Elektrolytisch verzinken in der Trommel und transparent passivieren. Das<br />

Passivieren erfolgt als „Dickschicht-Passivierung“. Handelsübliche<br />

Verfahrensbezeichnung hierfür z. B. <strong>Chrom</strong>itieren®.<br />

25<br />

Seite 25


Stand 01/05<br />

Ziele<br />

� Beachtung geltender Gesetze<br />

� Schutz der Umwelt<br />

� Erfüllung aller technischen Anforderungen<br />

� Marktgerechte Preise<br />

26<br />

Seite 26

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