Was versteht man unter temporären Korrosionsschutz - Systeme für den temporären Korrosionsschutz

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1 Was versteht man unter temporären Korrosionsschutz - Systeme für den temporären Korrosionsschutz Jens Emmerich, SurTec Deutschland GmbH, Fachforum parts2clean, SurTec International GmbH

2 Weshalb Korrosionsschutz Vermeidung von Schäden durch Korrosion an metallischen Bauteilen Vermeidung von wirtschaftlichen Schäden, z.b. durch hohen Teileausschuss bzw. Kundenreklamation Vermeidung von Problemen bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten 2 SurTec Deutschland GmbH

3 Welche Arten von Korrosionsschutz gibt es? Aktiver Korrosionsschutz Passiver Korrosionsschutz Temporärer Korrosionsschutz Wässriger temporärer Korrosionsschutz Ölhaltiger Korrosionsschutz (Wachse, Fette, Emulsionen) Dampf-Phasen-Inhibitoren, VCI (volatile corrosion inhibitor) 3 SurTec Deutschland GmbH

4 Aktiver Korrosionsschutz Werkstoffauswahl Einfache aber oft nicht machbare Methode aufgrund möglicher technischer oder wirtschaftlicher Faktoren Beständige Werkstoffe oft sehr teuer Geforderte mechanische Eigenschaften sind nicht gegeben 4 SurTec Deutschland GmbH

5 Aktiver Korrosionsschutz Korrosionsschutzgerechtes Planen und Konstruieren Vermeiden von Spalten, Fugen, Ecken, Kanten und rauen Oberflächen Vermeiden von Kontaktelementen (direkter Kontakt verschiedener Metalle) Schnelles Abreinigen von Spänen und Metallabrieb (mögliche Induzierung von Korrosion auch unter Schutzschichten) Effektive Absaugung und Neutralisierung von aggressiven Medien (Säuredämpfe) Trennung von Eisen und Nichteisenmetallen während der Fertigung Möglichst kurze Lagerzeiten zwischen den Bearbeitungsschritten Schnelle Trocknung bzw. Reinigung nach einer Behandlung mit korrosiven Medien, besonders bei Spalten, Hohlräumen und Sacklöchern 5 SurTec Deutschland GmbH

6 Aktiver Korrosionsschutz Lager- und Transportbedingungen Wahl geeigneter Verpackungsmittel (luft- und wasserdicht), eventuell Einsatz von VCI-Papier oder VCI-Folie Möglichst konstante und niedrige Temperatur und Luftfeuchtigkeit Kein Kontakt mit aggressiven Medien (Salze, Schweiß, Abgase oder Schwitzwasser) Lagerung von Hohlräumen und Falzen nach unten, damit Wasser besser abfließen kann und keine Korrosionsnester gebildet werden können Ausreichende Belüftung der Teile (Schwitzwasservermeidung) 6 SurTec Deutschland GmbH

7 Aktiver Korrosionsschutz Beeinflussung des Korrosionsmediums Trocknung von Luft, Pressluft und Gasen Entsalzen des Einsatzwasser (verwenden von VE-Wasser), um Chlorid und Sulfatanreicherungen zu vermeiden Inhibieren von wässrigen Bearbeitungsmedien (KSS, Reiniger,...) mit anorganischen oder organischen Inhibitoren Inhibieren anderer Medien (Öl, Schmierstoffe) mit z.b. Aminen oder Fettsäurederivaten Inhibieren von Säurebeizen (Unterdrückung Metallabtrag und Minimierung der Wasserstoffversprödung) 7 SurTec Deutschland GmbH

8 Passiver Korrosionsschutz Passiver Korrosionsschutz = Aufbringen einer Trennschicht Bei Eisen und Stahl in der Regel: Metallische Überzüge (Zink, Nickel, Zinklegierungen), galvanische Prozesse Organische Überzüge (Lacke, Anstriche), z.b. Golden Gate Bridge Nichtmetallische Überzüge ( lieren, Brünieren, Gasnitrieren) 8 SurTec Deutschland GmbH

9 Passiver Korrosionsschutz Phosphatieren Aufbringen einer Eisen-, Zink- oder Manganphosphatschicht im Tauch- oder Spritzverfahren. Einschrittverfahren (Reinigen + Phosphatieren) möglich Der Korrosionsschutz sollte durch eine nachfolgende Beölung verstärkt werden Dient in der Regel der Verbesserung von Materialeigenschaften im Produktionsprozess z.b. bei der Kaltumformung bzw. als Haftgrund für Lackierungen nicht als reiner Korrosionsschutz 9 SurTec Deutschland GmbH

10 Temporärer Korrosionsschutz Ein temporärer Korrosionsschutz ist in der Regel ein passiver Korrosionsschutz kann aber z. B. in Reinigungs- und Spülbäder oder bei Verwendung von VCI- Papier dem aktiven Korrosionsschutz zugesprochen werden Ziel ist es während des Produktionsprozesses, der Lagerung und dem Transport eine ausreichende Korrosionsschutzwirkung auf den Bauteilen zu erzielen Zu den temporären Korrosionsschutzmitteln gehören die wässrigen sowie die ölhaltigen Medien Die maximale Korrosionsschutzdauer beträgt ca. 2 Jahre je nach Anwendung. Die Haltbarkeit ist stark abhängig von den Umgebungsbedingungen und steigt im Vergleich der wässrigen zu den ölhaltigen Medien deutlich an Bei den ölhaltigen Korrosionsschutzmitteln ist die Entfernung von der Teileoberfläche schwieriger als bei den wässrigen Medien 10 SurTec Deutschland GmbH

11 Wässriger temporärer Korrosionsschutz In der Regel Addukte von Fettsäuren und Aminen Erzeugen ein mildalkalisches bis alkalisches Milieu auf der Oberfläche der Teile Sind salzfrei und damit auch für Mischsubstrate geeignet Bilden einen dichten Film auf der Teileoberfläche Können (abhängig von der Kettenlänge) einen hydrophoben Film erzeugen, z.b. SurTec 104 Hydrophobe Filme können nachfolgende Lackierprozesse stören und lassen sich nur alkalisch wieder entfernen 11 SurTec Deutschland GmbH

12 Wässriger temporärer Korrosionsschutz Wird den Spülbädern bzw. der letzten Spüle zudosiert (0,5 1,0 Vol.%) Bei korrosionsempfindlichen Teilen oder bei der Reinigung (mildalkalische Reinigung) von z.b. Aluminium und Stahl werden auch im Reinigungsbad Produkte eingesetzt die einen temporären Korrosionsschutz enthalten, um die Eisenmetalle zu schützen Diese Korrosionsschutzfilme werden auf der Oberfläche aufgetrocknet Nachfolgende Prozesse wie z.b. Härten werden nicht negativ beeinflusst, da der Korrosionsschutz bei Temperaturen über 200 C vollständig abdampft Je nach Material bzw. Lagerbedingungen und Wasserqualität lassen sich Korrosionsschutzzeiten von 2 Wochen bis 6 Monaten erzielen 12 SurTec Deutschland GmbH

13 Wässriger temporärer Korrosionsschutz Voraussetzungen für einen guten wässrigen Korrosionsschutz: Ansatz in vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) Wasserqualität von < 10 mg/l Chlorid und < 20 mg/l Sulfat Schnelle und vollständige Trocknung nach dem Reinigen oder Passivieren Bei Teilen mit komplexer Geometrie ist eine Vakuumtrocknung von Vorteil Die Teile müssen trocken und abgekühlt in Korrosionsschutzpapier verpackt werden Teile die direkt zur Montage gelangen, müssen trocken und in trockener Umgebungsluft gelagert werden Regelmäßige Kontrolle der Reinigungs- und Spülbäder auch auf Chlorid- und Sulfatgehalt 13 SurTec Deutschland GmbH

14 SurTec Produkte mit temporärer Korrosionsschutz Reiniger mit temporärem Korrosionsschutz: Für Eisen + Stahl, z.b.: SurTec 108 -> phosphathaltig, tensidfrei, ph: 10 SurTec 042 -> salzfrei, tensidhaltig, ph: 10 SurTec 531 -> salz- und tensidfrei, ph: 12 Für Eisen + Aluminium, z.b.: SurTec 001 -> salzfrei, tensidhaltig, ph: 8 SurTec 010 -> salzfrei, tensid- und biozidhaltig, ph: 8 SurTec 101 -> salzfrei, tensidhaltig, ph: 8 SurTec 102 SFT -> salzfrei, tensidhaltig, ph: 9 SurTec 104 -> salzfrei, erzeugt einen hydrophoben Film, ph: 8 SurTec 107 -> phosphathaltig, tensidfrei, ph: 8 Die Produkte SurTec 107 und SurTec 108 sollten aufgrund ihrer Salzhaltigkeit nicht in Spülbädern zu Einsatz kommen 14 SurTec Deutschland GmbH

15 SurTec Produkte mit temporärer Korrosionsschutz Korrosionsschutzmittel für z.b. Spülbäder: Für Eisen + Stahl SurTec 531 SurTec 533 Für Eisen + Aluminium SurTec 534 Korrosionsschutzzeiten: Aluminium -> 1 Woche bis 3 Monate Stahl -> 2 Wochen bis 6 Monate Voraussetzungen sind eine gute Wasserqualität, sowie eine gute Badkontrolle und eine trockene Lagerung der Teile 15 SurTec Deutschland GmbH

16 Analyse der Korrosionsschutzbäder Konzentrationsbestimmung des Korrosionsschutzmittels mittels einer Säure- Base-Titration. Analyse der Korrosionsschutzbäder auf Chlorid- und Sulfatgehalt. Eine weitere Methode zur Bestimmung der Korrosionsschutzleistung im Bad ist der DIN-Späne-Test in Anlehnung an die DIN Teil 2. Hierbei wird mit Hilfe von Grauguss-Spänen der Korrosionsschutzgrad des Bades ermittelt. Der Test wird anschließend mit einer Grafik verglichen und der jeweilige Korrosionsgrad zugeordnet. Korrosionsgrad 0 = keine Korrosion Korrosionsgrad 1 = Spuren von Korrosion Korrosionsgrad 2 = leichte Korrosion Korrosionsgrad 3 = mäßige Korrosion Korrosionsgrad 4 = starke Korrosion 16 SurTec Deutschland GmbH

17 Ölhaltiger Korrosionsschutz Korrosionsschutzemulsionen: Wässrige Emulsionen von Mineralölen und Wachsen Nach guter Trocknung kann eine fast grifffeste Oberfläche erreicht werden Beinhalten Inhibitoren die verhindern das die wässrige Phase zu einer Metallkorrosion führt Lösemittelfreie Applikation Korrosionsschutzwerte von Wachsen können erreicht werden Produkt aus der SurTec-Range: SurTec SurTec Deutschland GmbH

18 Ölhaltiger Korrosionsschutz Korrosionsschutzöle: Mineralölraffinate Erzeugen viskose Filme an der Teileoberfläche Die Schutzwirkung hängt von der Viskosität des Öles ab Um die Schutzwirkung zu erhöhen werden häufig öllösliche Amine (< 1%) zugesetzt Werden entweder unverdünnt oder als Fluid (mit Benzin verdünnt) aufgetragen 18 SurTec Deutschland GmbH

19 Ölhaltiger Korrosionsschutz Korrosionsschutzfette: Mit Inhibitoren versetzte Vaselinen Werden deutlich dicker aufgetragen als Öle (Schichtdicke: 500 µm) Werden häufig mit Metallseifen verdickt, um den Tropfpunkt zu erhöhen Korrosionsschutzwachse: Komplexe, flüssige Systeme aus Wachsen oder wachsartigen Stoffen Beinhalten Testbenzin und korrosionsinhibierende Stoffe (z.b. Silikonöle) Ergeben grifffeste plastisch-harte Schichten Als Schichtbildner dienen z.b. Bienenwachs, Hartparaffine oder Lanolin 19 SurTec Deutschland GmbH

20 Damph-Phasen-Inhibitoren Kostengünstige Alternative bei längerer Lagerung und Transport Bestehen aus leicht flüchtigen Pulvern oder Flüssigkeiten die in Form von Papier, Folie, Päckchen oder auch Tabletten eingesetzt werden Wirkung durch Korrosionshemmung an der Metalloberfläche Sie verdampfen bis sich der Dampfdruck eingestellt hat und kondensieren dann auf der Metalloberfläche Nach Verbrauch des VCI erlischt die Korrosionsschutzwirkung Anwendung sollte nur in geschlossenen Gebinden stattfinden 20 SurTec Deutschland GmbH

21 Zusammenfassung Die Korrosionsbeständigkeit der Werkstücke hängt von vielen Faktoren ab und steht in der Regel in unmittelbarer Korrelation zu den entstehenden Kosten Daher sollte regelmäßige Wirtschaftlichkeitsanalysen durchgeführt werden Ziel sollte sein alle Einflussgrößen zu optimieren Die wichtigsten Einflussgrößen sind: Oberflächenbeschaffenheit (Verhindern von rauen Oberflächen, schnelle Reinigung und Verhindern von Salzauftrocknungen) Möglichst kurze Lagerzeiten und Transportwege unter optimalen Bedingungen Möglichst korrosionsbeständige Werkstoffe Vermeiden von aggressiven Medien (Säuredämpfe, Schwitzwasser, Späne, Abrieb) 21 SurTec Deutschland GmbH

22 Fazit Es ist zu erkennen das ein Einfluss auf den Korrosionsschutz der Teile nicht erst nach einem Reinigungsprozess sondern schon während der Konstruktion der Teile beginnt Um einen ausreichenden über einen bestimmten Zeitraum bestehenden Korrosionsschutz zu erzielen, ist es wichtig den gesamten Fertigungsprozess bis hin zum Transport zu betrachten So können eventuelle Probleme zeitnah erkannt und vermieden werden Reklamationen bezüglich korrodierter Teile können auf diesem Wege minimiert, wenn nicht sogar komplett vermieden werden 22 SurTec Deutschland GmbH

23 Danke! SurTec International GmbH