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Oberflaechenbehandlungen

Beitrag von Marc-Andres Bauer

Die nachstehenden Verfahren und Werkstoffe wurden soweit berücksichtigt, wie sie an einer Restaurierung oder optischem Tuning, an einem Fahrzeug angewendet werden können.

Werkstoffe

  • Schwarzblech
    Stahlblech mit Zunderschicht (Eisenoxid). Verwendung für Teile die nachträglich feuerverzinkt werden. Dicke ab ca 4mm. Ebenso sind alle Walzprofile und dickwandigen Rohre, mit dieser Oberfläche versehen.
  • Dekapiertes Stahlblech
    Stahlblech ohne Zunderschicht (gebeizt). 0.5 bis 10mm Dicke. Meist verwendetes Stahlblech. Problemlos mit allen Verfahren schweissbar. Bauteile die Hohlräume bilden und nicht feuerverzinkt werden bleiben blank im Innern, Rostgefahr !
  • Chromnickelstahl(z.B. 1.4301)
    Rostfreier Stahl für normale Anwendung. Als Bleche, Stabstahl, Schrauben und vielerlei Fertigteile erhältilch. Rostet nicht durch die Passivschicht, die sich auf dem blanken Material bildet. Es ist speziell jedoch zu Beachten, dass Berührungen mit Stahl, "tödlich" sind, für die Passivschicht, auch Schleifstaub von Stahl. Stahlpartikel rosten und zerstören die Passivschicht unaufhaltsam weiter. Werkzeuge, Böcke usw. aus Stahl, müssen mit Alu, Kunststoff, Holz oder dergleichen geschützt werden. Schweissnähte durch Beizen oder Schleifen wieder blank machen. Schweissen generell mit möglichst wenig Strom, d. h. nicht heiss schweissen. Nicht mit galvanisch verzinkten Schrauben in Verbindung bringen. Farbaufträge haften generell schlecht auf diesem Werkstoff, am besten hält wenn schon Staubstrahlen und Pulverbeschichten. Polieren ist möglich, aber aufwendig und daher sehr teuer, es ist zu beachten das Fingerabdrücke gut "haften" und die Oberfläche schlecht zu Reinigen ist. Gleiches gilt auch für Glasperlengestrahlt. Geschliffen mit Korn 240 bis 320 hat sich am besten bewährt.
    Chromnickel-Molybdänstahl (z.B. 1.4435)
    Rostfreier Stahl, säurebeständig. Anwendung in Hallenbädern und aggressiver Athmosphäre. Teurer Werkstoff und noch heikler in der Anwendung. Anfälliger auf Risse z.B. bei Auspuffen, jedoch je nach Legierung zusätzlich hitzebeständig und darum vorzuziehen dafür.
  • Kupfer
    Guter Strom- und Wärmeleiter. Als Kabel verwenden. Achtung: zerstört Aluminium und Stahl. Lässt sich sehr gut Polieren. Kann gewählt werden bei anschliessender Glanzverchromung. Teurer Werkstoff. Auswahl an Profilen sehr begrenzt. Schlecht schweissbar. Gut lötbar.
  • Messing
    Kupfer - Zink - Legierung. Gute Gleiteigenschaften auf Stahl und rostfreiem Stahl. Unterlagscheiben, Wellen und Bolzen. Meist als Teil verwendet, dass sich abnützt und billig zu ersetzen ist. Je nach Legierung eher hart und brüchig. Lässt sich gut Polieren. Kann gewählt werden bei anschliessender Glanzverchromung. Sehr schlecht schweissbar. Gut lötbar.
  • Bronze
    Kupfer - Zinn - Legierung. Sehr gute Gleiteigenschaften auf Stahl und rostfreiem Stahl. Eher etwas weicher als Messing und weniger brüchig bei Belastung. Idealer Werkstoff z.B. für "rostfreie" Bremskolben in Radbremszylindern.
  • Aluminium
    Sehr vielseitiger Werkstoff. Leicht, günstig, gut bearbeitbar. Bleche in Aluman und Peraluman (auch eloxierbar) und weich (abkanten) bis hart erhältlich. Farbe haftet schlecht auf Aluminium. Bei normaler Lackierung, vorgängig spezieller Primer (Haftgrund) auftragen. Einbrennlackierung und Pulverbeschichtung: vorgängig Chromatieren oder Staubstrahlen. Gussteile und Schweissnähte können durch den hohen Siliziumanteil, nicht eloxiert werden, bzw es wird schwarz. Galvanisch verzinkte Schrauben die zu rosten beginnen, "fressen" rasch grosse Löcher ins Aluminium. Gilt generell für rostende Stahlteile, die in Berührung kommen mit Alu.

Nasslackierungen

Generell sind die Farben gut aufzurühren oder zu schütteln. Alte Farben können nicht mehr richtig trocknen. Einkomponentenfarben (ohne seperaten Härter) sind gut und günstig. Zweikomponentenfarben härten schneller durch und haften besser, sind jedoch teurer. 2K- Farben können mit 1K übermalt werden. Jedoch löst eine 2K-Farbe, die 1K-Farbe meistens auf. Auftrag durch Pinsel, Rollen oder Spritzen.

  • Primer / Reaktionsprimer
    Haftgrundierungen die nur dünn aufgetragen werden. Benötigen anschliessend eine Grundierung. "Ätzen" die Oberfläche an und haften somit besser.
  • Kunstharz- Zinkchromat- Grundierung
    Rostschutzgrundierungen. meist abgestimmt auf den Decklack. In der Regel nicht "wasserdicht": Ohne Decklack beginnt es schnell zu rosten.
  • Kunstharz-Bleimenige
    Breiige Rostschutzgrundierung, orangefarben, meist an Gartenhagen zu sehen. Wird relativ dick aufgetragen. Bietet sehr guten Rostschutz durch die grosse Schichtdicke.
  • Zinkstaubgrundierung (S+Z)
    Der Stahl wird durch Strahlen metallisch blank und rauh gemacht. Mit der Spritzpistole wird die Grundierung aufgetragen. Im Trockenen kann die Oberfläche so belassen werden. Günstiger und guter Rostschutz. Kann auch nur mit Pinsel aufgetragen werden. Keinen Verzug durch Wärmeeinbringung.
  • Kunstharz-Lackierung
    Die meisten Farben sind heutzutage auf Kunstharzbasis. Auch die vom Autolackierer erstellte Lackierung, jedoch wird meist bei ca 80° in der Kabine "schnell-getrocknet".
  • Einbrennlackierung
    Meist in einem Industrielackierwerk ausgeführt. Nasslack wird elektrostatisch aufgespritzt, teils mit optiogesteuertem Roboter. Werkstück durchläuft in einer Endlosförderanlage: Entfettung, Trocknung, Grundierung, Einbrennkabine mit ca 130°, Abkühlung, Decklackierung, Einbrennkabine. Schichtdicke etwas dicker als Autolackierung, jedoch dünner als Pulverbeschichtung. Oberflächenfinish liegt auch dazwischen. Kanten decken jedoch viel schlechter als bei Pulverbeschichtung. Hochwitterungsbeständige Farben auf Silikonpolyester-Basis sind möglich, d.h. die Farbe kreidet fast nicht aus. Glanzgrad von matt bis hochglänzend möglich, normal ist ca. seidenglanz. Ein Ausbessern von Lackschäden ist relativ gut möglich.
  • Eisenglimmer- (Schuppenpanzer) - Farbe
    Deckanstrich meist auf KH-Bleimenige. Wird relativ dick aufgetragen. Farbton meist von Silber bis Schwarz. Matte eher rauhe Oberfläche, zeigt den Metallcharakter. Geländeschmutz haftet eher gut daran.

Beschichtungen

  • Pulver-Beschichtung
    Polyurethan-, Epoxyd-, Polyester- Pulver werden elektrostatisch aufgesprüht und bei ca 180° im Ofen verschmolzen. Vorteile : sehr gute Haftung, an Kanten wird mehr Farbe aufgetragen, gute Beständigkeit, auch für Federn geeignet, eher dicke Schicht, günstig. Auch für heisse Motorteile geeignet. Örtliches abdecken mit speziellen Klebebändern ist möglich. Nachteil : Oberfläche ist nicht schön glatt, sondern hat meist eine "Orangenhaut". Glanzgrad von matt bis glänzend möglich, normal ist ca. seidenmatt. Ein Ausbessern von Lackschäden ist fast nicht möglich, ohne sichtbare Stellen zu hinterlassen.
  • Duplexierung
    Stahlteil wird vorgängig Feuerverzinkt, Staubgestrahlt und dann Pulverbeschichtet. Der Farbauftrag schützt den Zink vor Abwitterung, das ergibt eine Lebensdauer an der Atmosphäre von ca 30 Jahren. Es ist jedoch zu beachten, dass die rauhe Oberfläche der Verzinkung, auf der Lackierung gut sichtbar ist. Schweissnähte treten vielfach störend in Erscheinung durch örtlich dickere Zinkschicht (siehe Feuer-Verzinken). Schleifen der Zink-Oberfläche ist aufwendig, aber gut möglich. Hohlräume sind auch bestens geschützt.? Das Beste was man dem Stahl spendieren kann!
  • Kunststoff-Beschichtung
    Teile werden in heissem Zustand, in ein meist thermoplastisches Pulver getaucht. Ergibt eine dicke Schicht, die sogar Säurebeständigkeit aufweisen kann. Eher für kleine Teile und spezielle Anwendungen.

Metallische Überzüge (thermische)

  • Feuerverzinken
    Stahl wird in Säure gebeizt, aufgewärmt und im ca. 450° heissen Zinkbad getaucht. Es ist zu beachten dass :
    • alle Hohlräume mit Entlüftungs- bzw. Durchflutungslöchern zu versehen sind ( Platzen der Teile durch Überdruck ) Loch-Ø ca. 1/5 des Rohrquerschnittes.
    • Alle Teile müssen rundum verschweisst werden, wegen der Säure, die in die Überlappungen fliesst und nachher Rost hervorruft.
    • Schweissnähte meist sich stark abzeichen, durch örtlich dickere Zinkschicht (das Silizium in der Naht zieht mehr Zink an. TIG-Schweissen oder oxidierende / rutilsaure Elektroden anwenden).

Nachteil: Vorhandene Spannungen im Bauteil lösen sich und ergeben meist Verzug. Oberfläche kann rauh und griesig sein. Farbe haftet auf frischer ( silbrigglänzend ) Verzinkung sehr schlecht, Abwitterung nach 1 bis 2 Jahren ( dunkelgrau matt ) oder vorgängig Staubstrahlen Vorteil : Sehr guter Rostschutz, auch in Hohlräumen geschützt. Kleine Beschädigungen werden vom Zink (Opfermetall) selbst "ausgebügelt". Sehr günstig auch für grosse Teile. Alte Teile mit Hohlräumen, sind meist problematisch, da Rost, Schmutz, Hohlraumversiegelungen usw. nur sehr schlecht zu entfernenen sind. Der Schutz durch Zink ist dann nicht gegeben.

  • Sendzimirverzinktes Stahlblech
    Im Durchlaufverfahren feuerverzinktes Stahlblech kaltnachgewalzt. Dicken bis 3mm erhältlich. Durch das Kaltwalzen bekommt das Blech seine glatte Oberfläche. Die Zinkblumen sind noch leicht sichtbar. Verwendung meist ohne weitere Oberflächenbehandlung, da die Farbe sehr schlecht haftet. Kann abgekantet werden ohne Zinkabplatzungen. Die Schnittkanten werden meist nicht nachbehandelt.
  • Spritzverzinken (Flammspritzen)
    Der Stahl wird durch Strahlen metallisch blank und rauh gemacht. Der Zink wird als Draht kontinuirlich durch eine Azethylenflamme geführt, geschmolzen und durch den Flammenstrahl auf das Werkstück geschleudert (feine Zinkflocken). Die Feinheit und Schichtdicke kann variert werden. Diese Schicht muss aber vor Feuchtigkeit und Nässe geschützt werden, mit Grundieren und Decklack oder Beschichtung. Vorteil : Praktisch kein Verzug, bei entsprechender Sorgfalt, können auch dünne Autobleche behandelt werden. Nachteil : Hohlräume sind nicht geschützt. Relativ teuer.
  • Flammspritzen
    Grundsätzlich können alle Metalle und Legierungen, mit Azethylenflamme oder Plasmastrahl, aufgetragen werden. Je nach geforderten Eigenschaften: Kurbelwellen können mit harten Werkstoffen aufgetragen werden. Kolbenumfänge können gute Gleiteigenschaften verlangen. Auspuffteile können mit Aluminium gespritzt werden als Rostschutz und für die schöne Optik. Und vieles mehr.

Metallische Überzüge (galvanische)

  • Verzinkung (blau)
    Galvanisch verzinkt und blau passiviert. Häufigste Oberflächenbehandlung auf Schrauben usw. Kleinteilen. Nur minimaler Rostschutz. Haltbarkeit an Bewitterung ca. 1 Jahr. Nicht beständig gegen Salzwasser. Günstig.
  • Verzinkung (gelb)
    Galvanisch verzinkt und gelb chromatiert. Wird immer häufiger angewendet, da der Rostschutz ca. 3,5 mal besser ist. Oberfläche meist wolkig mit violettstich.
  • Verzinktes Stahlblech / ZINKOR
    Galvanisch verzinktes Stahlblech, chromatiert und phosphatiert (hellgrau matt). Dicke bis 3mm. Trotz der Zinkschicht gut schweissbar. Bei hohlraumbildenden Konstruktionen sehr vorteilhaft. Farbe hält sehr gut durch die Phosphatierung. Günstig. Nicht zu verwenden bei anschliessender Feuerverzinkung.
  • Glanz-Verchromen
    Bestes Beispiel die schöne Stossstange. Bei Stahl wird zuerst poliert, dann verkupfert und wieder poliert, vernickelt und verchromt. Aus Kostengründen wird heute oft das Verkupfern weggelassen, natürlich auf Kosten des Glanzes. Aussehen silbrigglänzend mit bläulichem Stich. Gute Witterungsbeständigkeit. Stahlteile mit höherer Festigkeit wie Fahrwerkschrauben, Speichen usw, müssen thermisch nachbehandelt werden, damit keine Wasserstoffversprödung im Material auftreten kann. Aluminium und Zinkdruckgussteile, sind schwierig zum Verchromen, da die Haftung der Galvanikschicht nicht so gut ist bzw. Poren nicht gefüllt werden können. Es ist zu beachten, dass der Chrom sich immer an der äussersten Stelle ablagern will, z.B. Felgen mit Vertiefungen, werden an den innern Stellen nicht verchromt (auch Stossstangen). Abhilfe: angepasste Formen aus Kupfer. Das Verchromen einer Felge kann dann schnell Fr. 1000.- kosten. Jeder Galvanik-Betrieb, oder sehr empfehlenswert die Firma Dörrer AG, Metallveredelung, in Zürich (Felgen z.Zt. leider nicht möglich). Richtpreis für Neuverchromen : Ca. Fr.15.-/dm2.
  • Industrie-Verchromen
    Damit ist das Verchromen ohne Vorbehandlung und Verkupfern gemeint. Es kann auch mit matter Oberfläche (hellgrau) verchromt werden z.B. Schiebelehren. Relativ günstiges Verfahren, da die kostenintensive Arbeitszeit entfällt.
  • Glanz-Vernickeln
    Aufbau wie Glanz-Verchromen, jedoch ohne Chromschicht am Schluss. Aussehen silbrigglänzend mit gelblichem Stich. Gute Witterungsbeständigkeit, es kann zu grünlicher Fleckenbildung kommen.
  • Industrie-Vernickeln
    Aufbau wie Industrie-Verchromen, jedoch ohne Chromschicht am Schluss. Günstig.
  • Dickschicht-Vernickeln (Veralisieren)
    Galvanisches Vernickeln mit einer Schichtdicke von 150 my. Fristet ein unbekanntes Dasein, wird aber fast tagtäglich angefasst. Sitzgestelle, Gepäckablagen, Griffe usw in Bahnwagen, Bussen und Tram, sind meist so behandelt. Sehr Abriebfest und Beständig. Die Schwierigkeit liegt darin, dass der Galvaniseur, eine zähe und nicht harte Nickelschicht aufbauen kann. Jeder Galvanik-Betrieb, oder am bekanntesten die Firma Veralit AG in Schlieren.
  • Chemisch Vernickeln
    Der Nickel ist im Elektrolyt gelöst und nicht als Metallplatte, vorhanden. Der Vorteil liegt darin, dass der Nickel in jede kleine Ritze und Hohlräume eindringt. Der Nachteil im deutlich höheren Preis. Weitere Möglichkeiten mit den entsprechenden Eigenschaften des aufgetragenen Metalles sind :
    • Verkupfern
    • Vermessingen
    • Verbronzen
    • Versilbern
    • Vergolden: Beständigkeit am allerbesten, beste elektrische Leitfähigkeit, jedoch sehr teuer.

Bearbeitungsmöglichkeiten

  • Sandstrahlen
    Mit Elektrokorund. Die Grösse des Kornes und der Druck, muss der Dicke des Werkstückes angepasst werden. Farbe und Rost kann gut entfernt werden. Jedoch nicht Unterbodenschutz bzw. weiche Schichten. Mechanische Teile müssen akribisch gegen Sandeindringen geschützt werden, sonst können kapitale Schäden auftreten.
  • Stahlstrahlen
    Mit kleinen Stahlkugeln. Nur für dicke Teile anwendbar.
  • Schleifen
    Mit Schrupp und Schleifscheiben keramisch gebunden (hart , für metallischen Abtrag bzw grobe Arbeiten. Mit Tuchscheiben und Fächerschleifer kunstharzgebunden ( weich ), für Farbabtrag und feine Arbeiten. Abgenutzt Schleifmittel erzeugen grosse Reibung und Wärme, die zu Verzug vorallem bei dünnen Blechen führen kann. Erkennbar an den blauen Verfärbungen (und Beulen!). Flächenschliff oder Rundschliff an rostfreien Stählen oder Nichteisenmetallen. Ausbessern oder Auffrischen mit Schleifvliesen.
  • Zapfenschliff
    Mit gummigebunden Schleifkörpern. Meist von spezialisierten Betrieben mit Schleifautomaten. Meist an Milch-Tankwagen, Tischblättern und Armaturenbrettern angewendet.
  • Bürsten
    Farbentfernung mit verschieden Arten von Drahtbürsten. Glänzen von Stahlteilen mit Messingbürsten. Satinglanz an geschliffenen rostfreien Teilen.
  • Polieren (Hochglanz-)
    Eine glatte Oberfläche erfordert einen sauberen Aufbau von grobschleifen über alle Kornstufen bis Korn 600 oder 1000, bis mit der Baumwollscheibe und dem Material entsprechender Polierpaste, der Hochglanz erreicht wird.

Entlacken

  • Ablaugen
    Mit Lauge. Muss nachträglich immer mit einer Säure neutralisiert werden. In Spalten können Salzkristalle zu Lochfrass führen. Nur bei Teilen anzuwenden, die keine Spalten aufweisen. Nicht zu empfehlen.
  • Glykoläthergemisch
    Im Tauchbad, löst Farbe, Spachtel, Polyester und Unterbodenschutz. Braucht ca 2 bis 3 Tage. Wird mit Wasser neutralisiert, daher unbedenklich, auch für ganze Karrosserien. Sehr empfehlenswert. z.B. : Fa. Gebr. Meier, 8197 Rafz.
  • Mais-Strahlen
    Löst Farbe, Spachtel und Unterbodenschutz. Strahlgranulat ist aus getrockneten Maiskolben, wurde entwickelt um Polyester zu Entlacken. Es entstehen keine Verletzungen am Grundmaterial, d. h. alle Bearbeitungsspuren sind nachher sichtbar wie Löten, Schweissen, Schleifen usw. Es sieht aus, wie wenn noch nie etwas auf dem Blech war. Es können partiell Stellen am fahrbereiten Fahrzeug gestrahlt werden. Gummi, Glas und mechanische Teile werden nicht beschädigt : Keine Folgeschäden ! Sehr empfehlenswert. z.B. : TM Strahltechnik, 4703 Kestenholz oder H. Suchy, 8902 Schlieren.

Entrosten (chemisch)

  • Phosphorbeizen
    Phosphorsäuremischung beseitigt Rost, ohne den gesunden Stahl anzugreifen. Neutralisierung durch Wasser. Anschliessende Passivierung. Voraussetzung ist eine entlackte Oberfläche. Sehr empfehlenswert. z.B. : Fa. Gebr. Meier, 8197 Rafz.

M. - Andres Bauer, Lerzenstrasse 11, 8953 Dietikon Metallbautechniker SMT/TS / Schweissfachmann EWS Mail privat : Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann.  

 

Aktualisiert ( Sonntag, den 20. Juni 2010 um 12:08 Uhr )  

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