Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einfluss von Schleifparametern auf die Korrosionseigenschaften von beschichteten Aluminiumwerkstoffen

Ein weit verbreitetes Verfahren zur mechanischen Oberflächenvorbereitung von Aluminiumbauteilen vor dem Oberflächenschutz ist das Schleifen, was u.a. in der Automobilindustrie, dem Schienenfahrzeugbau und dem Fassadenbau Anwendung findet. Schleifprozesse führen eine Verformung oberflächennaher Bereiche von Aluminiumwerkstoffen herbei. Die resultierenden submikrokristallinen Verformungszonen (Beilby-Schichten) sind aufgrund des hohen Energieeintrags beim Schleifen hochgradig gestört und damit elektrochemisch sehr aktiv, was mit einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber Filiformkorrosion im beschichteten Zustand einhergeht. Da die vollständige Entfernung der Verformungszone im Zuge der chemischen Vorbehandlung nicht wirtschaftlich ist, bleibt die Beilby-Schicht unter der Beschichtung erhalten. Die Einflüsse der Schleifparameter auf die Korrosionsanfälligkeit von beschichtetem Aluminium wurden noch nicht untersucht. Folglich existieren weder einheitliche Vorgaben für Schleifprozesse noch für die Oberflächenvorbehandlung, wodurch die Beständigkeit entsprechender Halbzeuge gegenüber Korrosion nur schwer bis gar nicht abschätzbar ist. Das angestrebte Forschungsvorhaben soll klären, wie die üblicherweise verwendeten Schleifparameter die Korrosionseigenschaften beschichteter Aluminiumhalbzeuge beeinflussen. Neben dem Wärmeeintrag beim Schleifen sollen grundlegende Untersuchungen zum Gefüge der Verformungszone, sowie zur Oberflächenaktivität und zum Korrosionsverhalten der Werkstoffe erfolgen. Aufbauend auf diesen Untersuchungen werden entsprechend geschliffene und beschichtete Bleche praxisnahen Korrosionsprüfungen unterzogen. Diese Tests werden durch elektrochemische und werkstoffanalytische Untersuchungen ergänzt. Aus dem sich ergebenden Gesamtbild der Studie wird ein qualitatives Modell zur Erklärung der Wechselwirkung Schleifen/Vorbehandlung/Beschichtung/Korrosionsverhalten erstellt und daraus eine Handlungsanweisung für zuliefernde KMU der o.g. Branchen abgeleitet.