Produktionsprozess : Ressourcenschonende Beschichtung von Aluminiumteilen

Der Anteil an Bauteilen aus Aluminium z.B. im Bereich der Fahrzeug-, Bahn-, Schiffs- und Flugzeugtechnik oder im Bauwesen steigt seit einigen Jahren stetig. Durch die Leichtbauweise mit Aluminium können im Bereich der Mobilität z.B. erhebliche Gewichtseinsparungen und damit ein geringerer Treibstoffverbrauch erreicht werden. Aluminium ist vielfältig und individuell einsetzbar bei gleichzeitig hohem Nutzwert. Aufgrund der stetig wachsenden Anforderungen und Nachfrage sowie der Weiterentwicklung von Materialien im industriellen Bereich hat Ebbinghaus beschlossen, einen neuen Prozess zu implementieren.

Die bestehende Anlagenstruktur machte die Planung und Umsetzung des Projektes zu einer Herausforderung. Achtzehn Monate nach dem Startschuss blickt Alexander Bachl, Werkleiter und Prokurist Ebbinghaus Styria Coating, jedoch zufrieden auf das Ergebnis. Mit dem bestehenden Personal und ausgewählten Fachbetrieben wurde ein zusätzliches Becken aus korrosions- und säurebeständigen V4A-Edelstahl zu der derzeitigen Anlagenstruktur hinzugefügt. „Die Überhebetaktanlage und deren SPS-gesteuerten Abläufe wurden angepasst und gleichzeitig alle prozessüberwachenden Systeme aktualisiert. Die Dosier- und Pumpentechnik der Dekapierung wird nun über einen eigens geplanten Regelkreis vollautomatisch gesteuert und überwacht.“ berichtet Bachl.

Im 2-Stufen-Prozess werden Stahl- und Aluminiumteile aufgrund ihrer unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheit vorbehandelt. Damit kann mehr Aluminium verarbeitet werden und die Nachteile des bisherigen Verfahrens werden vermieden. Auch die Gefahr von Strukturproblemen an der Oberfläche von großflächigen Aluminiumteilen aufgrund nicht geschlossener Zinkphosphat-Schichten ist nicht mehr vorhanden.

Damit erreichen die Steirer mehr Prozess-Stabilität und eine optimierte Anlagenführung durch die Trennung von Stahl und Aluminium im Beschichtungsablauf. „Unser Ziel ist es, die effektivste und zugleich schonendste Vorbehandlung bei den zahlreichen Aluminium Legierungen anwenden zu können. Einer typischen Überbeizung, die im Prozess durch die Vorbehandlung entstehen kann, wird vorgebeugt. Die Dekapierung trägt weiterhin dazu bei, den Wirkungsmechanismus und die Steuerung des Sinnerschen Kreises in der gesamten Prozesskette zu verbessern“, erklärt der Werkleiter. Damit ist der neue 2-Stufen-Prozess ein nachhaltiges und ressourcenschonendes Verfahren zur Oberflächenbehandlung.

Im Zuge der Einbindung des Dekapierungsprozesses wurden auch alle weiteren Systeme auf den aktuellsten Stand der Technik gebracht. Dies erleichtert nun sowohl die Anlagenführung und verbessert auch die Wirtschaftlichkeit. Der neue Prozess ist zudem umweltverträglicher bezüglich der eingesetzten Energie, der notwendigen Chemikalien und der Abfallstoffe. Das bisher gängige Verfahren, die Zink-Phosphatierung, führt bei steigendem Anteil von Aluminium zu einer ebenfalls steigenden Menge an Abfallprodukten. Diese lassen sich aber nur mit großem Aufwand aus dem Vorbehandlungsbad und von den Oberflächen, die darin behandelt werden, entfernen. Daher konnten in der Vergangenheit nur Bauteile bis zu einem bestimmten Aluminium-Anteil beschichtet werden. Die neue Oberflächenbehandlung erlaubt die Behandlung von Bauteilen mit einem Aluminiumanteil von bis zu 100%.

Um das neue Verfahren am Kundenmarkt zu etablieren verflogt man bei Ebbinghaus einen Plan: „Im ersten Schritt möchten wir diesen Prozess Neukunden aufzeigen und anbieten. Mit der Weiterentwicklung des bestehenden Prozesses sollen neue Märkte erschlossen sowie die Kundenzufriedenheit und die Qualität im Gesamtprozess verbessert werden“, führt Bachl aus.

Unter Einbezug der bestehende Zertifizierungen (ISO 9001/IATF16949; ISO14001) ist geplant, diesen Prozess in die nächste externe Zertifizierung mit einzubeziehen. Eine externe Prozessüberwachung der Badparameter und Beschichtungsqualität über ein unabhängiges akkreditiertes Prüflabor, findet ebenfalls statt. „Die in der Automobilindustrie geforderte Erstmusterprüfungen, um nachzuweisen, dass die geforderten Qualitätsanforderungen erfüllt werden, sind über ein unabhängiges akkreditiertes Prüflabor gewährleistet“, versichert Bachl.