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Zinn-Zink Gliederung Vorstellung DIPSOL Tribologische Eigenschaften Anwendungsbeispiele Steuerung Legierungszusammensetzung Abwasserbehandlung Zusammenfassung Ausblick

DIPSOL Chemical Group DIPSOL Chemical Group ist ein privates Unternehmen zur Entwicklung, Herstellung und des Vertriebs von Spezialchemikalien zur Oberflächenveredelung. Wir sind spezialisiert auf Zink- und Zinklegierungssysteme und beliefern die wichtigsten OEMs und deren Zulieferer auf der ganzen Welt in den verschiedenen Industriezweigen. Über 600 Mitarbeiter weltweit 17 Niederlassungen mit Fertigung in 12 Ländern Jahresmengen 25.000 Tonnen Über 50 Patente > 100 Millionen Dollar Umsatz

Europa DIPSOL Europe GmbH, Düsseldorf Verkauf & Technischer Service, Qualitätskontrolle 7 Mitarbeiter Gründung Juli 2016 Büro, Labor und Technikum im Technologiepark Life Science Center Düsseldorf X-Ray AAS ICP XRF Salzsprühkammer HPLC Nass Analytik Pilot Anlage

Zinn-Zink Zinn-Zink Verfahren in der Literatur: Cyanidisch, Fluoroborat, Silosilicate, Pyrophosphat, Gluconate, Saure organisch stabilisierte, Alkalische cyanidfreie,. Dipsol SN 240/242 seit Ende der 80 er im Einsatz

Zinn-Zink Dipsol SN-240/242 Zinn-Zink Legierung mit 70 % Zinn und 30 % Zink Arbeitsbereich ph-wert zwischen 6,0 7,0 Auf Carbonsäurebasis; Fluorid- und cyanidfrei

Zinn-Zink Spezifikationen A1/4 Sn-Zn: WSS-M1P95 Zn-Ni: WSS-M21-P44 A1 Zn-Ni: WSS-M1-P87 Zn: (acid & alkaline): GMW3044 Sn-Zn: GMW3200 Zn-Ni (acid & alkaline):gmw4700types A&B GMW16730: Decorative Black Zn-Ni HES D2003-05 Zn, Zn-Ni, Sn-Zn Zn: PS-8814 Sn-Zn: PS-8956 Zn-Ni: PS-8955 Zn, Zn-Ni, Sn-Zn: MFS CG310D Zn: TSG 6524G Zn-Ni: TSG 6530G Sn-Zn: TSG 6526G Zn: NES M4040 Zn-Ni: NES M4060 Sn-Zn: NES M4067

Zinn-Zink Phasendiagramm 500 400 L 419.5 o C Melting Point ( o C) 300 200 232 o C 9% a 199 o C 100 S 0 Zn Sn 0 20 40 60 80 100 100 80 60 40 20 0 Wt (%)

Härte Härte kathodischer Korrosionsschutzschichten Verfahren cyanidfrei alk. Zink sauer Zink sauer Zink-Kobalt sauer Zink-Nickel alkalisch Zink-Nickel (5-9 %) alkalisch Zink-Nickel (12-15 %) alkalisch Zink - Eisen Zinn-Zink Kadmium Härte 100-140 HV 60-80 HV 180-210 HV 140-180 HV 250-310 HV 350-450 HV 100-150 HV 13-17 HV 16-24 HB; 20 HV

Reibkoeffizent

Leitfähigkeit Ergebnisse nach GM9540 P Test Widerstandszunahme nach zyklischen Korrosionstest 2,157 mωm bzw. 0,002157 µωm Ausgangswert bei 0,092 µωm

Whiskerbildung Number of day elapsed substrate Type of plating 50 days 100 days 600 days Acid tin plating Many occured - - Zinc plating Some occurred Many occured - Copper alloy Tin-zinc Alloy plating 90/10 Some occurred Some occurred Some occurred 70/30 none none Bump protruding object steel 70/30 none none none

Beginn Grundmetallkorrosion (h) Korrosionsschutz 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit vom Zinn (%) Salzsprühbeständigkeit DIN EN ISO 9227 With Chromate Without Chromate 0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Zinn (%)

Korrosionsschutz Korrosionsergebnisse in SO 2 -Atmosphäre Tin-Zinc Thickness Hours to Hours to Alloy Ratio (micron) White Rust Red Rust 60 / 40 10 12 400 As is 60 / 40 5 12 210 75 / 25 5 9 170 Tin-Zinc 85 / 15 5 12 185 60 / 40 5 20 250 Chromate 75 / 25 5 50 400 85 / 15 5 50 250 Zinc Yellow Chromate 5 12 200 (Iridescent) 10 12 250 SO 2 Konzentration: 200-300 ppm Temperatur : 40±2 o C Rel. Feuchte: > 95%

Beginn Grundmetallkorrosion (h) Korrosionsschutz Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit der Legierung und Schichtdicke 2500 2000 10 11 µm passiviert 1500 1000 5-6 µm passiviert 500 5 6 µm ohne Passivierung 0 40 50 60 70 80 90 100 Anteil Zinn (%)

Anwendungsbereiche Masseanbindung Umformung Verbindungselemente Elektronik Automobil

Zinn-Zink Badparameter SZ 240/242 Gestell (SZ-240) Trommel (SZ-242) Standard Range Standard Range Zinn (g/l) 20 15-25 10 7-12 Zink (g/l) 8 5-15 10 8-13 SZ- B (g/l) 120 110-140 130 120-140 SZ- C (g/l) 80 60-120 100 80-140 Sn% / Zn% 70 / 30 60/40-75/25 70/30 65/35-80/20 Temp. ( o C) 23 18-24 22 18-24 kath. Stromdichte (A/dm²) 2 1,3 2,7 0,5 0,3 1,2 Absch. Geschw. µm/min) 0.55 @2,0 A/dm² - 0.18 @0,5 A/dm² -

Zinn-Zink

Zinnanteil (%) Zinn-Zink Zinnanteil in Abhängigkeit der Stromdichte (Gestell) Stromdichte (A/dm²

Abscheidegeschwindigkeit (µm/min) Zinn-Zink 1 Abscheidegeschwindigkeit in Abhängigkeit der Stromdichte (Gestell) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 Stromdichte (A/dm²)

Abwasserbehandlung Zugabe FeCl3 (0,5 2,0 g/l) Calciumchlorid (0,5 2,0 g/l) Aluminiumhydroxychlorid (10 20 ml/l) Natronlauge; ph-wert auf 8 10 Flockungshilfsmittel (5 10 ml/l) Dekantieren bzw. abpressen

Zusammenfassung Zinn-Zink Legierungsverfahren mit folgenden Eigenschaften Pro Sehr guter Korrosionsschutz (auch bezgl. Kontaktkorrosion in Verbindung mit Aluminium) Hohe Leitfähigkeit Geringe Reibbeiwerte Exzellente Duktilität und Verformbarkeit Lötbar Robustes Verfahren, gut steuerbar Einschränkungen Anwendbarer Temperaturbereich (< 200 C) Kosten Geringe Härte

Ausblick Neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich E-Autos? Kadmiumersatz? Zinn und Zink sind nicht in der Diskussion! Ideen? Fragen?

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