Werkstoffe

Schmiermittel integriert

Aus dem Hause Dörken MKS Systeme kommen zwei neue Topcoats für die Oberflächentechnik. Sie eignen sich hervorragend für die finale Beschichtung von Schrauben und verfügen über integrierte Schmiersysteme. SCOPE-Redakteur Michael Stöcker stellt die beiden Problemlöser für den Fahrzeugbau vor.

Besser Schrauben: Zwei neue Topcoats von Dörken MKS-Systeme optimieren die Verschraubungseigenschaften für Anwendungen im Fahrzeugbau.

Wenn internationale Modeschöpfer von einem Topcoat sprechen, meinen sie einen zweireihig geknöpften Herrenobermantel. Für Oberflächentechniker hingegen ist ein Topcoat eine schützende oder versiegelnde Beschichtung mit ganz speziellen technischen Eigenschaften. Im Falle der neuen Topcoats von Dörken MKS handelt es sich um zwei Beschichtungen mit speziellen Gleit- und Reibeigenschaften, die prädestiniert sind für den Einsatz in der Schraubtechnik. Zum einen das Delta-Protekt VH 301.1 GZ mit optimierten Verschraubungseigenschaften für Anwendungen mit Aluminium und beschichteten Oberflächen aus der kathodischen Tauchlackierung (KTL). Zum anderen das Produkt Delta-Lube 10 für die Nachschmierung von groß dimensionierten Gewindeteilen, die mit automatischen Schraubsystemen verbaut werden.

Mit dem ersten Produkt namens Delta-Protekt VH 301.1 GZ präsentiert das Herdecker Unternehmen eine Weiterentwicklung der silikatischen Versiegelung mit integriertem Schmiermittel. Sie bietet optimierte Eigenschaften für Verschraubungen, die gegen Bauteile aus Aluminium oder gegen KTL-beschichtete Oberflächen ausgeführt werden. Laut Hersteller setzt sie "technologisch neue Maßstäbe, was die Erfüllung höchster Anforderungen der deutschen Automobil-Hersteller an die Oberflächen von Schrauben im Karosserie- und Motorenbau anbelangt".

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Zum Hintergrund: Im Zuge der Umstellung von Chrom(VI)-haltigen auf Chrom (VI)-freie Oberflächen kam es in der Vergangenheit häufig zu Problemen beim Verbau gegen kataphoresisch beschichtete Bauteile, die in der Prüfvorschrift VDA 235-203 und den dort freigegebenen Oberflächen ihren Niederschlag finden. Derzeit zeigen sich diese so genannten Stick-Slip-Effekte nur noch bei besonders anspruchsvollen, schwierigen Anwendungen. Dazu gehören beispielsweise Schrauben mit großen, außen anliegenden Köpfen.

Fahrzeugbau mit Köpfchen

Eine weitere Problemstellung ergibt sich durch die steigende Forderung nach weiteren Gewichtsreduktionen im modernen Fahrzeugbau. Sie führt zwangsweise dazu, dass inzwischen deutlich mehr Bauteile aus Leichtmetall – also etwa Aluminium und Magnesium – eingesetzt werden als dies früher der Fall war. Bei den Unterkopfauflagen für Schraubverbindungen reicht die Palette dabei von Gussteilen über gefräste Elemente bis hin zu polierten Gegenlagen. Und im Gewindebereich sind Einschraubtiefen in gefurchte Gewinde mit dreifachem Durchmesser zu bedienen. Hier führen dann hohe Reibzahlen beim Drehmoment-/Drehwinkelanzug zu hohen Anzugsmomenten, die die Kontrollgrenzen – und sogar die Kapazität der eingesetzten Schrauber – überschreiten.

Speziell für diese Szenarien im Automobil- und Fahrzeugbau wurde der neue Topcoat Delta-Protekt VH 301.1 GZ entwickelt. Diese Versiegelung mit integriertem Schmiermittel verhindert in besonders schwierigen Anwendungen die ungewollten Stick-Slip-Effekte beim Verbau von Chrom(VI)-freien Oberflächen gegen KTL-beschichtete Teile. Sie erreicht auch die Anforderungen zum Warmlöseverhalten. Von Dörken MKS heißt es dazu: „Der neue Topcoat lässt sich zudem problemlos gegen Aluminium verschrauben und erfüllt die Forderungen der neuen VW-Norm 01131-1/2, wie zum Beispiel den Zweifach-Anzug in die Streckgrenze gegen Aluminium oder den Fünffach-Anzug gegen KTL.“ Die neue Oberfläche wurde bereits an diversen Verbaustellen sowohl im Leichtbau als auch bei den genannten schwierigen Anwendungen eingesetzt und konnte dort die Verbauprobleme lösen.
Der zweite neue Topcoat Delta-Lube 10 wurde ebenfalls für den Einsatz im Fahrzeugbau entwickelt, speziell für den Nutzfahrzeugbau. Es handelt sich dabei um eine auf die Oberflächensysteme des Unternehmens abgestimmte Nachschmierung mit multifunktionalen Eigenschaften für Gewindeteile. Das anorganische Material auf wässriger Basis wurde speziell für groß dimensionierte Gewindeteile gemeinsam mit dem vor Korrosion schützenden Basecoat Delta-Protekt KL 100 konzipiert, die in der Produktion mit automatischen Schraubsystemen verbaut werden. Der Topcoat wurde bereits von der MAN Truck & Bus AG in der Werksnorm 183 spezifiziert. Die Umstellung von den alten, chrom(VI)haltigen Systemen ist hier ohne Probleme fast abgeschlossen.

Die neue Nachschmierung aus Herdecke erzeugt eine trockene, grifffeste Gleitschicht und gewährleistet konstante Gesamtreibungszahlen (µges) mit einem an das VDA-Fenster angelehnten Wert zwischen 0,09 und 0,14. Für den Anwender bedeutet das berechenbare und bezüglich Anzugsdrehmoment und Klemmkraft reproduzierbare Montageergebnisse sowie kürzere Montagezeiten. Der Topcoat wird durch Tauch-Schleudern oder Spincoating appliziert und anschließend bei 60°C etwa 15 bis 20 Minuten lang getrocknet. ms

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