DFO e.V. - Forschung, Wissenschaft und Technik für industrielle Lackiertechnik in Deutschland
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Projekte



2200-068 - Beizbänder zur lokalen Vorbehandlung von Aluminiumoberflächen zurück


Projektdauer:
01.10.2007 - 30.09.2009

Förung durch:
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

Aktueller Stand::
Abgeschlossen

Im Rahmen des Projektes wurde ein neuartiges Verfahren zur lokalen Vorbehandlung von Aluminium in Form eines rückstandsfrei abnehmbaren Beizbandes erprobt. Ziele waren die systematische Untersuchung der Eigenschaften der Klebmasse in Abhängigkeit ihrer Zusammensetzung, die detaillierte Charakterisierung der Beizwirkung sowie die  Untersuchung der Eigenschaften geklebter und lackierter Proben, die durch das Beizband vorbehandelt wurden.
Die in der Klebmasse verwendbaren Komponenten wurden durch Literaturrecherche und Vorversuche ermittelt. Dabei stellte sich das System Phosphorsäure/Polyvinylalkohol/ Polyacrylsäure/Milchsäure als am besten geeignet heraus, die Anforderungen bezüglich Klebrigkeit, rückstandsfreier Ablösbarkeit und Beizwirkung zu erfüllen. In umfangreichen, systematischen Screeningversuchen wurden die Bestandteile der Beizmasse in weiten Grenzen Spektrum variiert und bezüglich der Zielgrößen Klebrigkeit, Beizwirkung und Rückstandsfreiheit optimiert. Anhand der endgültigen Formulierung der Beizmasse wurden unterschiedliche Anordnungen vollständiger Beizbänder erprobt.
Die Beizwirkung der Beizmasse auf die Oberflächen von Reinaluminium (Aluminium AA1050A) und ausgewählten Legierungen (AA2024, AA5018 und AA6016) wurde detailliert durch oberflächenanalytische Verfahren untersucht. Es konnte eine deutliche Verbesserung der Benetzbarkeit durch den Beizprozess nachgewiesen werden. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen einen bevorzugten Beizangriff an Korngrenzen und die Ausbildung einer nichtporösen, kompakten Oxidschicht. Mit Hilfe der Röntgeninduzierten Photoelektronenspektroskopie (XPS) wurde die rückstandsarme Ablösung der Beizmasse von der Substratoberfläche und die Entfernung von Anreicherungs- und Konversionsschichten nachgewiesen. Die Verwendung des Beizbandes als Vorbehandlung vor dem Kleben oder Lackieren von Aluminiumproben zeigte eine vergleichbare Wirkung wie herkömmliche Flüssigbeizen. So konnte eine dramatische Erhöhung der Verbundfestigkeit von geklebten Proben und der Beständigkeit im Essigsäure-Salzsprühtest exemplarisch für Proben aus Reinaluminium (AA1050A) und einer magnesiumreichen Legierung (AA5018) demonstriert werden. Lackierversuche mit anschließender Prüfung der Substrate im Essigsäure-Salzsprühtest und durch Gitterschnitt-Test zeigen die Notwendigkeit einer Nachreinigung nach der Applikation des Beizbandes. Für gereinigte Proben wird eine Verbesserung der Haftfestigkeit des Lackes nach Auslagerung in DI-Wasser sowie die Erhöhung der Zugscherfestigkeit im Vergleich zu ausschließlich entfetteten Proben beobachtet.
Nach dem derzeitigen Entwicklungsstand sind Beizzeiten von 30 Minuten bis 2 Stunden für die Entfernung von Anreicherungsschichten und die Verbesserung der Lackier- und Klebbarkeit ausreichend.

Abschlussbericht: Bestnr.: 2200-068 Preis: 132€





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