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Zagnelis® Protect - Schmelztauchveredelte Stähle mit beidseitiger ZnMgAl-Auflage

Beschreibung

Die Zagnelis® Beschichtungen wurden besonders für die Steigerung der Korrosionsbeständigkeit von Fahrzeugen entwickelt. Hierbei wurden die hohen Anforderungen der Autohersteller bezüglich der Verarbeitung von Stahl erfüllt: Umformbarkeit, Schweißbarkeit, Klebefähigkeit, Lackierbarkeit...

Diese Beschichtung bietet einen wesentlich höheren Korrosionsschutz als der klassischer Zinkbeschichtungen. Magnesium in der Beschichtung bildet sehr stabile und dichte Korrosionsprodukte zu Beginn der Korrosionsbelastung. Diese verlangsamen den Korrosionsprozess deutlich und verbessern zudem den Korrosionsschutz der Schnittkanten.

Zagnelis® Beschichtungen weisen ein exzellentes Umformverhalten durch herausragende tribologische Eigenschaften im Vergleich zu anderen Beschichtungen auf Zn-Basis auf.

Anwendungs­bereiche

"Dank seines über dem europäischen Marktdurchschnitt liegenden Aluminium- und Magnesiumgehaltes (3,7% Al - 3% Mg) bietet Zagnelis® Protect einen verbesserten Korrosionsschutz und ist damit bestens für viele Aufgaben in der Automobilindustrie geeignet. Bei innenliegenden blanken Karosserieteilen kann damit die Dicke der verwendeten Beschichtung verringert oder bei gleicher Dicke wie der einer Zinkbeschichtung der Schutz von Bauteilen oder Modulen mit erhöhten Anforderungen an den Korrosionsschutz gewährleistet werden: beengte Bereiche, Hohlräume, Flansche....

Zagnelis® Protect ist für bestimmte Anwendungen – wie Fahrgestellteile – ein vorteilhafter Ersatz für klassische dicke Zn-Beschichtungen (>20µm), Hierbei wird besonders die Schweißbarkeit, Umformbarkeit und die Beständigkeit erhöht. Diese Beschichtung stellt eine echte Alternative für Stückverzinkung und Bauteillackierung dar.

Die Beschichtung Zagnelis® Protect weist zudem einen geringeren Abrieb und einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als herkömmliche verzinkte Beschichtungen auf, was zu einer geringeren Verschmutzung und einer höheren Produktivität der Werkzeuge auf der Stanzlinie führt.

Mechanische Eigenschaften

Oberflächenbeschaffenheit

Die Oberfläche von Zagnelis® weist keine makroskopisch erkennbare Struktur auf. Diese besondere Oberflächenqualität führt zu einem Erscheinungsbild, die im Automobilbereich für nicht sichtbare und teilweise sichtbare Bauteile genügt.

Härte

Zagnelis® Protect gehört aufgrund seiner Mehrphasenstruktur zu den harten Beschichtungen (ternäres in Primärzink eingebundenes Zn/Al/MgZn2-Eutektikum).

Morphologie

  • Oberflächenansicht von Zagnelis® Protect nach dem Dressieren (Rasterelektronenmikroskop)

  • Oberflächenansicht von Zagnelis® Protect vor dem Dressieren (Rasterelektronenmikroskop)

  • Schnittflächenansicht von Zagnelis® Protect

Beschichtungsdicken

Sofern nicht anders angegeben, sind die standardmäßig angebotenen Beschichtungsstärken von Zagnelis® Protect (pro Seite, gemessen an drei Punkten):

Ähnlicher Standard Minimum
(beidseitig)
Minimum
(pro Seite)
Maximum
(pro Seite)
(g/m²) µm g/m² µm g/m²
ZM70 70 5,6 35 8,1 50
ZM90 90 7,3 45 10,5 65
ZM120 120 9,7 60 12,9 80

Größere Beschichtungsdicken sind auf Anfrage erhältlich.

Beschichtungs­verfahren

Zagnelis®-Beschichtungen werden durch Schmelztauchveredelung erzeugt. Dabei durchläuft das Substrat eine Schmelze, welche Zink-, Magnesium-und Aluminium enthält. Das Stahlsubstrat kann aus fast allen unserer kalt- oder warmgewalzten Produkte gewählt werden.

Standardschema einer Schmelztauchbeschichtungsanlage

Standardschema einer Schmelztauchbeschichtungsanlage

Empfehlungen

Korrosionsbeständigkeit

Zagnelis® Protect bietet einen hervorragenden Korrosionsschutz selbst nach Beschädigung (Stöße, Kratzer, Steinschlag) oder starker Verformung. Grund dafür ist Magnesium in der Beschichtung, welches sehr stabile und dichte Korrosionsprodukte zu Beginn der Korrosionsbelastung bildet. Diese Korrosionsprodukte haben eine „Barrierewirkung“ gegenüber korrosiven Medien und begrenzen den Beschichtungsabtrag. Der Schutz der Schnittkanten wird ebenfalls merklich verbessert. Das gestattet es, die Dicke der verwendeten Beschichtung zu verringern oder den Korrosionsschutz bei gleicher Schichtdicke zu verbessern.

  Extragal® 7 µm Zagnelis® Protect 7 µm

Beständigkeit gegen Lochfraß (sechs Zyklen VDA 233-102 - Glas-Metall-Baugruppen)

Beständigkeit gegen das Aussehen beeinträchtigende Korrosion (zwölf Zyklen VDA 233-102 - 1 mm Kratzer Sicken-Werkzeug nach Klebeband)

Beständigkeit gegen Steinschlag (zwölf Zyklen nach VDA 233-102 - nach Klebeband)

Umformen

Zagnelis® Protect hat einen niedrigen Reibwert (etwa 0,10 bis 0,15 bei normaler Beölung). Dadurch wird der Materialfluss zwischen Matrize und Stempel verbessert. Dies gibt der Beschichtung ihre ausgezeichnete Tiefziehfähigkeit.

Darüber hinaus weist diese Beschichtung einen sehr geringen Abrieb an Stanzwerkzeugen auf, was deren Lebensdauer verlängert und damit die Produktivität der Werkstätten erhöht.

Schweißen

Stähle mit der Beschichtung Zagnelis® Protect weisen ein gutes Verhalten beim Punktschweißen auf und sind unter industriellen Bedingungen schweißbar. Der Schweißprozess, insbesondere die Elektrodenlebensdauer, kann durch Anpassung der Elektrodenbeschaffenheit, der Geometrie und der Frequenz des Nachfräsens der Schweißkappen sowie durch Optimierung der Schweißparameter (Stromstärke, Stromart, Stromregelung, Verbindungskraft, Zykluszeit) optimiert werden.

Spezialisten von ArcelorMittal können unsere Kunden bei der Optimierung des Schweißprozesses unterstützen.

Darüber hinaus bietet Zagnelis® Protect den besten Kompromiss zwischen Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit, insbesondere bei Anwendungen die üblicherweise hohe Zn-Beschichtungsdicken für den geforderten Korrosionsschutz benötigen (z.B. Stückverzinkung).

Kleben

Die Beschichtung Zagnelis® weist gute Klebeeigenschaften in Verbindung mit den meisten in der Automobilindustrie genutzten Klebstoffen auf. Verantwortlich hierfür ist die gute Haftung des Klebstoffs auf der Beschichtung, die gute Haftung der Beschichtung auf dem Stahlsubstrat und die hohe mechanische Belastbarkeit der Beschichtung in sich.

Bei bestimmten Klebstoffen kann das Haftverhalten schlechter sein als bei herkömmlichen verzinkten Beschichtungen. Für diese Anwendungen empfiehlt ArcelorMittal, die zu beschichtende Oberfläche mit einer alkalischen Aktivierung zu behandeln, um ein exzellentes Haftverhalten unabhängig vom verwendeten Klebstoff zu gewährleisten. Dieses Produkt wird durch die Entfettungsphase vor dem Lackieren entfernt und hat somit keinen Einfluss auf die anderen Eigenschaften der Beschichtung.

Oberflächenbehandlung

Zagnelis® Protect kann beim Kunden nach dem üblichen Verfahren (Trikationenverfahren: Zn, Ni, Mn) phosphatiert und lackiert werden.
Mit alternativen umweltfreundlichen (phosphatfreien) Oberflächenbehandlungsverfahren werden exzellente Ergebnisse bezüglich Lackhaftung (z.B. Widerstand gegen Steinschlag) und Lackunterwanderung erzielt.

Empfehlungen

  • Bevorzugen Sie eine alkalische Entfettung zur Beseitigung von organischen Rückständen und Oxiden, die eventuell auf der Oberfläche vorhanden sind.
  • Nutzen Sie F-Ionen im Phosphatbad zur Neutralisierung der Al3+-Ionen, welche die chemische Aktivität des Bades verringern können.

ArcelorMittal kann seinen Kunden diesbezüglich mit technischer Beratung zur Seite stehen.

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