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Chrom bleibt die erste Wahl

Aluminium ist ein idealer Werkstoff für verschiedenste Branchen. Weil es jedoch zu Korrosion neigt, kommt einer effizienten Passivierung eine entscheidende Bedeutung zu, um eine gleichbleibend hohe Qualität der hergestellten Produkte zu gewährleisten. Aufgrund der EU-weiten Einschränkung der Verwendung von Chrom(VI)-Verbindungen bietet sich unter mehreren Möglichkeiten Chrom(III) als optimale Alternative an.

 

2013 ist Chrom(VI) aufgrund seiner Gefahrstoffeigenschaften und des breiten Anwendungsbereiches in die Liste für zulassungspflichtige Stoffe der europäischen Chemikalien-Verordnung REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals – Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe) aufgenommen worden. Hintergrund hierfür ist die Einstufung in Kategorie 1 (krebserzeugend) und in Kategorie 2 (erbgutverändernd) laut CLP-Verordnung. Seit einem sogenannten „sunset date“ im September 2017 besteht für sechswertige Chromverbindungen zwar (noch) kein generelles Verbot, eine weitere Verwendung von Chrom(VI)-haltigen Stoffen ist den Unternehmen allerdings nur noch nach einer vorab beantragten Zulassung möglich.

 

Mit seiner geringen Dichte, der guten elektrischen Leitfähigkeit sowie der Möglichkeit, es vielfältig zu verarbeiten und mit zahlreichen Elementen zu legieren, empfiehlt sich Aluminium als ein überaus vorteilhafter Werkstoff. Da es aber auch anfällig für Korrosion ist, muss Aluminium nachhaltig geschützt werden. Bei der Passivierung erzeugt man dünne Konversionsschichten (nichtmetallische, meist anorganische festhaftende Überzüge) traditionell mit Chrom(VI)-haltigen Lösungen in Form von Transparent-, Gelb- oder Grünchromatierung. Die dadurch entstandene Schicht sorgt einerseits für eine gute Beständigkeit gegen korrosive Medien. Andererseits besteht sie im Wesentlichen aus (Aluminium)-Mischoxiden, die beständig und inert (reaktionsträge) sind. Die deutliche Einschränkung von Chrom(VI) stellt die Oberflächentechnik vor die Aufgabe, nach Alternativen für die Passivierung von Aluminiumteilen zu suchen.

Gefragt: Eine wirksame Alternative für besten Korrosionsschutz

Für Beschichter gilt es daher, für ihre Kunden eine effiziente Lösung zu finden, die sowohl eine gründliche Vorbehandlung als auch einen optimalen Korrosionsschutz gewährleistet. In der Tat stellen die Lieferanten hierfür einige Möglichkeiten bereit, so etwa komplett chromfreie Systeme auf Basis von komplexen Zirkonium- oder Titanfluriode oder auch Titan-silanbasierte Lösungen. Nicht zuletzt gibt es Chrom(III)-haltige Produkte für eine Rinse- oder No-Rinse-Anwendung, denn – das ist die gute Nachricht – die Einschränkung von Chrom(VI) macht es nicht notwendig, komplett auf Chrom zu verzichten. Zwar reglementiert REACH die Verwendung von Chrom(VI)-Verbindungen in hohem Maße, aber Chrom(VI)-frei heißt nicht zwangsläufig chromfrei. So sind Chrom(III)-Verbindungen, entsprechende Prozesslösungen und mit Chrom(III) behandelte Oberflächen keineswegs untersagt.

 

Unerlässlich: Leistungsstarke Anlagen und Berücksichtigung von Kundenwünschen

Um die richtige Alternative zu Chrom(VI) zu finden, sind auf Seiten des Galvanik-Dienstleisters vorab einige Aspekte auf den Prüfstand zu stellen. Eine wichtige Rolle kommt beispielsweise der vorhandenen Vorbehandlungsanlage zu: Je nachdem wie sie aufgebaut ist, ist bereits festgelegt, ob im Tauch- oder Spritzverfahren gearbeitet bzw. ein Rinse- oder No-Rinse-Prozess durchgeführt wird. Entscheidend sind zudem die Wünsche der Kunden und Endkunden des Galvaniseurs hinsichtlich der technischen Leistungsfähigkeit – Stichwort Korrosionsschutz. Auch die Haftfestigkeit bei der anschließenden Beschichtung ist ein wesentlicher Faktor. Essenziell sind darüber hinaus die anwendungsbezogene Performance in Bezug auf die Stabilität des Prozesses, die Prozesssicherheit und die zur Qualitätskontrolle durchgeführten Maßnahmen.

 

Geprüft: Optimale Ergebnisse im Vergleichstest

Als Chrom in seiner beständigsten Oxidationsstufe und mit einem ungiftigen Oxid bietet Chrom(III) alle positiven Eigenschaften des herkömmlich genutzten Chrom(VI) und sorgt gleichzeitig für einen hervorragenden Korrosionsschutz; es ist zudem nicht kennzeichnungspflichtig. Im Vergleich mit chromfreien Verbindungen erzielt Chrom(III) überdies sehr gute Ergebnisse bei der Lackhaftung und auch im Filiformtest (FFC) sind keinerlei Unterschiede zu verzeichnen. Resultate eines Essigsäure-Salzsprühtests (AASS-Test) erwiesen, dass die Qualicoat-Vorgaben beim Einsatz von Chrom(III) sogar noch nach 2016 Stunden eingehalten werden.

 

Im konkreten Einsatz eignet sich Chrom(III) daher optimal zur langlebigen Beschichtung von Kontaktteilen sowie von Teilen, die nachfolgend noch lackiert werden. In diesem Zusammenhang kommen der Methode neben ihrer Eigenschaft als idealer Haftvermittler überdies ihre gute Leitfähigkeit und ein niedriger Kontaktwiderstand zugute. Es besteht darum für Beschichter keinerlei Veranlassung, auf den Einsatz von Chrom(III) zu verzichten.

 

Eingesetzt: Chrom(III)-Passivierung bei C.Jentner

Vor diesem Hintergrund hat der Galvanik-Spezialist C.Jentner ein neues Verfahren zur Chrom(III)-basierten Passivierung von Aluminiumteilen an seinem Firmensitz in Pforzheim installiert. Die voraussichtlich zur Jahresmitte 2018 verfügbare eigene Anlage fasst 2.500 Liter. Durch den Einsatz von Chrom(III)-haltigen Badansätzen lassen sich unterschiedliche Werkstücke aus Aluminium sicher mit einem wirksamen Korrosionsschutz und einer hohen Haftfestigkeit für nachfolgende Schichten versehen. Das hauseigene Labor von C.Jentner überwacht dabei den kompletten Passivierungsprozess; im Anschluss erfolgt zudem jeweils eine sorgfältige Korrosionsprüfung. C.Jentner-Kunden aus der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik- und Automobilindustrie sowie der Gehäuseherstellung erhalten auf diese Weise stets optimal beschichtete Werkstücke.

 

Autorin: Sabine Sturm, ars publicandi GmbH, Rodalben