stahl + eisen 08/2021 (Leseprobe)

WISSENSCHAFT
TECHNIK
Automotive
AUTOREN: Thomas Schulz, Thorsten
Müller, MET/Con.
thorsten.mueller@sms-group.com
DARUM GEHT’S: Die Bandverzinkung
hat ihre Wurzeln in Polen und
blickt mittlerweile auf eine 90-jährige
Historie zurück. Seit der Grundgüte
aus den beginnenden 1960er
Jahren gab es eine stetige Entwicklung,
die seit der aktuellen Supertiefziehgüte
(DX57D) aus dem Jahre
2004 aber eingeschlafen scheint, wie
die Autoren zeigen. Technische,
aber auch umweltpolitische Aspekte
können aber zu einer Wiederbelebung
führen.
Im Jahr 1931 wurde durch den polnischen
Ingenieur und Erfinder Tadeusz
Sendzimir die erste Anlage
zur Bandverzinkung in Polen gebaut.
Dieser und einer zweiten Anlage in
Polen folgten zeitgleich Anlagen in
Frankreich, Großbritannien und den
USA. 1952 wurde durch Ostrilion in
Buenos Aires (Argentinien) die erste
kontinuierliche Bandverzinkungsanlage
errichtet. Im Verlaufe der 1950er
Jahre folgten sechs weitere kontinuierliche
Bandverzinkungsanlagen. Später
wurden diese auch als Schmelztauchveredlungsanlagen
bezeichnet, die auf
dem Sendzimirverfahren basieren.
Ausgangspunkt für diese technische
Entwicklung war der zunehmende Bedarf
an Stählen mit einem Korrosionsschutz
im Bereich der Bauindustrie
und bei den Profilierern. In Deutschland
wurde erstmalig 1959 eine kontinuierliche
Breitband-Schmelztauchverzinkung
bei der damaligen August-Thyssen-Hütte
AG in Duisburg in Betrieb
genommen.
Vorteile durch
Bandverzinkung
Durch den Übergang von der Stückverzinkung
zur Bandverzinkung ergaben
sich eine Vielzahl von technischen und
ökonomischen Vorteilen. Die Qualität
des oberflächenveredelten Feinblechs
konnte entscheidend verbessert werden.
Dieser vor Korrosion geschützte Stahl
eignete sich jetzt auch für schwierige
Umformvorgänge, wie Streckziehen
und Tiefziehen. Der automobile Einsatz
entwickelte sich zunehmend, da die
„vollverzinkte“ Karosserie im Fokus der
Automobilindustrie stand. Der Motor
dabei war der Autohersteller Porsche.
Anlagenspezifische Übersicht über
die Anzahl von in Betrieb genommenen
Anlagen
Zwischen 2000 und 2009 wurde bislang einmal die Anzahl von 300
hochgefahrenen Anlagen überschritten
Abb. 1: Die Übersicht differenziert nach kontinuierlichen Schmelztauchveredelungsanlagen
(CGL), kontinuierlichen Durchlaufglühanlagen (CAL), kontinuierlichen
elektrolytischen Verzinkungsanlagen (ECL) sowie diskontinuierlichen Haubenglühanlagen
(BAF). [1]
Abb. 1 zeigt auf Grundlage der ehemaligen
VDEh Plantfacts die Anzahl der in
Betrieb genommenen Anlagen, Die Dominanz
der Schmelztauchveredlungsanlagen
ist sehr deutlich zu erkennen.
Abb. 2 zeigt, basierend auf die ehemaligen
VDEh Plantfacts [1] , eine anlagenspezifische
Übersicht über die Jahreskapazitäten
von in Betrieb genommenen
Anlagen nach den Jahrzehnten
betrachtet.
Neue Motivation durch
Umweltbewusstsein?
Zwischen der Grundgüte aus den beginnenden
1960er Jahren und der aktuellen
Supertiefziehgüte (DX57D) aus dem
Jahre 2004 gab es eine stetige Entwicklung,
die in den letzten 17 Jahren jedoch
zum Erliegen kam. Der DC07 (nicht
schmelztauchveredelte Supertiefziehgüte)
betrat erst im Februar 2007 die normative
Bühne. Die Gründe für eine mangelnde
Motivation zur Weiterentwicklung
dieser Stahlfamilie liegen zum
einen im Erreichen der technischen
Möglichkeiten bei der Stahlherstellung
entlang der gesamten Prozesskette, zum
anderen an der geringen Bereitschaft
der Stahlanwender, die mit einer Weiterentwicklung
verbundenen höheren
Kosten (Gütepreisaufschlag) zahlen zu
wollen.
Der notwendige Wandel im Umweltbewusstsein
und der damit verbundenen
Gewichtsreduzierung der Fahrzeuge,
zur deutlichen Reduzierung des
CO 2 -Ausstoßes, könnte mit den modernen
Schmelztauchveredelungsanlagen
der Motivator für einen Neustart in
Richtung einer Ultratiefziehgüte
(DX58D) und Extremtiefziehgüte
(DX59D) sein. Die zur Beschreibung der
Stahlgruppe verwendeten mechanischen
Basiskennwerte, wie Streck-/
Dehngrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung,
Verfestigungsexponent und senkrechte
Anisotropie, werden unter anderem
durch die Wärmebehandlung in der
Schmelztauchveredelungsanlage variiert.
Der dafür maßgeblich beeinflussende
Glühzyklus ist eine Temperatur-Zeit-
Funktion.
In Abb. 3 sind drei Generationen von
kontinuierlichen Durchlaufglühanlagen
mit und ohne Schmelztauchveredelung
und deren Glühzyklen schematisch dargestellt.
Es verdeutlicht, dass das Feinblech
in den modernen Anlagen ein
Vielfaches mehr Zeit zum Verweilen
Quellen: MET/Con
44 August 2021 stahlundeisen.de