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Werkstofftechnik 2

Passiver Korrosionsschutz

Beim passiven KorrosionSchutz werden hauptsächlich beschichtende Maßnahmen ergriffen um den Werkstoff vor Schädigungen zu schützen.

Lackierte Oberfläche eines Gehäuses
Lackierte Oberfläche eines Gehäuses

 

Man verwendet also Deckschichten um die Metallauslösungsreaktion zu unterbinden. Eingesetzt werden dabei entweder metallische, nichtmetallische-organische Bezüge oder organische Bezüge. Die gemeinsame Aufgabe einer jeden Schutzmaßnahme/Schutzart besteht darin den Werkstoff absolut dicht zu schützen, da ansonsten eine verstärkte Korrosion auftreten kann. 

Nachfolgend werden einige passive Schutzmaßnahmen vorgestellt.  

Temporärer Korrosionsschutz

In vielen Industriebetrieben werden Bauteile unter einer Schutzatmosphäre erzeugt und gegebenenfalls später auch unter einer Schutzatmosphäre betrieben. Die Gefahr liegt daher beim Transport des Bauteils, weshalb man temporäre Korrosionsschutzmittel entwickelt hat. Dieser Schutz ist wie bereits der Name ableiten lässt zeitlich begrenzt. Die Anforderungen an ein derartiges Korrosionsschutzmittel sind u.a. :

1. Einwandfreie Schutzwirkung für einen begrenzten Zeitraum,

2. Möglichkeit des Auftragens durch Bespritzen oder Tauchbäder,

3. einfaches Entfernen beim Einsatz oder der Weiterverarbeitung.

Stoffe die diese Aufgaben erfüllen lassen sich in vier Kategorien unterteilen:

  • Passivierungsmittel $\Longrightarrow $ Dichan
  • Abreißbare Filme $\Longrightarrow $ Acetylcellulose, Ethylcellulose
  • Weichfilmbildner $\Longrightarrow $ Rostschutzöle, Wachse, Emulsionen auf Wachsbasis, sowie Rostschutzfette
  • Hartfilmbildner $\Longrightarrow $ Öllacke, Ölfarben, Kunstharzlacke, Spirituslacke

Nichtmetallischer dauerhafter Korrosionsschutz

Nichtmetallische Überzüge spielen eine sehr wichtige Rolle. Man verwendet hierfür Anstriche sowie Plast- und Elastüberzüge.

Farb- und Lackanstriche

Ein großer Anteil der Korrosionsschutzmaßnahmen entfällt auf organische Überzüge. Dazu zählen auch Farb- und Lackanstriche. Die Anstrichstoffe sind flüssig oder pastenartige Stoffe oder auch Stoffgemische. Zu den Hauptbestandteilen eines Anstrichstoffs zählen:

  • Bindemittel $\rightarrow $ Bilden den Deckfilm aus.
  • Extender $\rightarrow $ Dienen als Pigmente oder Füllstoffe.
  • Lösungsmittel $\rightarrow $ Gewährleisten die Konsistenz des Anstrichstoffes.
  • Verdünnungsmittel $\rightarrow $ Siehe Lösungsmittel.
  • Hilfsstoffe $\rightarrow $ bspw. zum Hautschutz. 

Nach dem Auftragen des Anstrichs, besteht dessen Hauptaufgabe in der Bildung eines Schutzfilms auf der Werkstoffoberfläche. Die Aufgaben des Schutzfilms bestehen in

  • einer hohen Lebensdauer,
  • einer hohen Haftfestigkeit,
  • ausreichender Elastizität,
  • Wasser- und Luftundurchlässigkeit,
  • sowie einer ausreichenden Verschleißfestigkeit.

Plast- und Elastoüberzüge

Gegenüber Anstrichen besitzen diese Überzüge den Vorteil, dass sie neben einer dickeren Schicht auch eine isolierende Funktion übernehmen. Typische Thermoplasten sind PVC (weich und hart), PE und PA sowie Duroplasten. Desweiteren weisen diese Überzüge eine gute chemische Beständigkeit, einen hohen elektrischen Widerstand, eine glatte Oberfläche und eine ansprechende Optik auf. Elastoüberzüge auf Kautschukbasis bieten einen besonderen Korrosions- und Erosionsschutz. Hierbei kommt oft das Vulkanisieren zum Einsatz, wodruch die Gummischicht besondere Festigkeitseigenschaften und Korrosionsbeständigkeit erlangt. Ein weiterer Vorzug von Elastoüberzügen liegt darin, dass sie teilweise mechanisch bearbeitet werden können.

Metallischer dauerhafter Korrosionsschutz

Bei dieser Schutzart wird der Korrosionsschutz bereits durch vergleichsweise dünne metallische Schichten erreicht.  Zu den gängigen Verfahren zum Auftragen der Schichten zählen:

  • Galvanisieren (Elektroplattieren),
  • stromloses Metallisieren,
  • schmelzflüssiges Metallisieren,
  • Metallspritzen,
  • Diffusionsverfahren
  • und Plattieren.

Sofern der metallische Überzug den Werkstoff vollständig gegenüber Elektrolyten isoliert, besitzt er die gleichen Korrosionseigenschaften wie nichtmetallische Überzüge. Hauptsächliche kommen dabei Metalle wie Zink, Chrom oder Kupfer zum Einsatz.