Korrosionsschutz durch Oberflächenbehandlung von Metallfedern
Metallfedern sind in vielen industriellen Anwendungen unverzichtbar, da sie hohe Belastungen standhalten und ihre Form über einen langen Zeitraum beibehalten können.
Eine wichtige Herausforderung bei der Verwendung von Metallfedern besteht jedoch darin, sie vor Korrosion zu schützen, um ihre Lebensdauer zu verlängern
und ihre Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Eine effektive Methode, um Metallfedern wie Sonderfedern, Spezialfedern, Schenkelfedern, Doppelschenkelfedern, Drahtbiegeteile und Stanzbiegeteile vor
Korrosion zu schützen, besteht in der Oberflächenbehandlung oder in der geeigneten Werkstoffauswahl.
In der Regel müssen nicht rostende Federstähle bzw. rostfreie oder nichtrostende Stähle nicht gegen Korrosion geschützt werden.
Es kann jedoch aus mechanischen z.B. (Reibung) oder optischen Gründen eine zusätzliche Oberflächenbehandlung gewünscht werden.
Rostende bzw. rostanfällige Federstähle sollten in Umgebungen mit erhöhter Feuchtigkeit, aggressiven Chemikalien oder anderen korrosiven Medien mit einer geeigneten schützenden
Oberflächenbehandlung versehen werden.
Die Oberflächenbehandlung dient dazu, den Stahl vor Korrosion zu schützen und seine Lebensdauer zu verlängern.
Die gängigsten Korrosionsschutzverfahren für Metallfedern und deren Vor- und Nachteile lauten:
Oxydieren:
Das Oxydieren ist ein Verfahren, bei dem die Metalloberfläche der Feder mit Sauerstoff reagiert und eine dünne Oxidschicht bildet.
Diese Oxidschicht wirkt als Barriere gegen Korrosion. Ein häufig verwendetes Oxydierverfahren ist die Schwarzoxidbeschichtung, bei der eine schwarze Schicht
auf der Feder entsteht. Vorteile dieser Methode sind ein guter Korrosionsschutz und eine verbesserte Ästhetik. Nachteile sind jedoch die begrenzte Dicke der
Oxidschicht und die Anfälligkeit für Beschädigungen, die zu lokaler Korrosion führen können. Die Kosten für das Oxydieren sind in der Regel moderat.
Phosphatieren:
Beim Phosphatieren wird die Oberfläche der Metallfeder mit einem Phosphatüberzug behandelt. Dieser Überzug bildet eine chemische Verbindung mit der Metalloberfläche,
die vor Korrosion schützt. Das Phosphatieren bietet eine gute Haftung für nachfolgende Beschichtungen und verbessert die Lackierbarkeit der Feder.
Allerdings ist der Korrosionsschutz bei Phosphatüberzügen im Vergleich zu anderen Verfahren geringer. Die Kosten für das Phosphatieren sind in der Regel moderat bis hoch,
abhängig von der Größe und Komplexität der Feder.
Metallüberzüge:
Metallüberzüge wie Verzinkung oder Vernickelung bieten einen effektiven Korrosionsschutz für Metallfedern.
Bei der Verzinkung wird eine Zinkschicht auf die Oberfläche der Feder aufgebracht, während bei der Vernickelung eine Nickelschicht verwendet wird.
Diese Überzüge bieten eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion, sind jedoch anfällig für Beschädigungen, die zu lokalisierten Korrosionsstellen führen können.
Die Kosten für Metallüberzüge können je nach gewähltem Verfahren und Größe der Feder variieren und sind in der Regel moderat bis hoch.
Lacküberzüge:
Lacküberzüge bieten einen wirksamen Schutz vor Korrosion und können auf verschiedene Weise aufgetragen werden, z.B. durch Sprühen, Tauchen oder elektrostatische
Beschichtung. Lacküberzüge bieten eine gute ästhetische Erscheinung und eine hohe Flexibilität in Bezug auf Farben und Oberflächenstrukturen.
Allerdings können Lacküberzüge durch Beschädigungen, wie Kratzer oder Abplatzen, ihre Schutzwirkung verlieren.
Die Kosten für Lacküberzüge variieren je nach gewähltem Lack und der Größe der Feder, und sie können von moderat bis hoch sein.
Kunststoffüberzüge:
Kunststoffüberzüge bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und können durch Verfahren wie Tauchen oder elektrostatische Beschichtung aufgetragen werden.
Die Kunststoffbeschichtung bildet eine dichte und schützende Schicht auf der Metallfeder.
Sie bietet auch zusätzliche Vorteile wie Geräuschreduzierung und verbesserte Reibungseigenschaften.
Die Kosten für Kunststoffüberzüge sind in der Regel moderat bis hoch.
Die verschiedenen Korrosionsschutzverfahren bieten unterschiedliche Vor- und Nachteile für Metallfedern.
Die Wahl des geeigneten Verfahrens hängt von Faktoren wie den spezifischen Anforderungen der Anwendung, den Umgebungsbedingungen und den Kosten ab.
Es ist wichtig, dass Unternehmen und Ingenieure sorgfältig die Vor- und Nachteile sowie die Kosten der einzelnen Verfahren abwägen, um den bestmöglichen
Korrosionsschutz für ihre Metallfedern zu gewährleisten.
Die Normen für nicht rostende Federstähle lauten:
EN 10270-2: Stahldrähte für mechanische Federn - Teil 2: Nichtrostende Federstähle
EN 10270-3: Stahldrähte für mechanische Federn - Teil 3: Kaltgeformte legierte Federstähle
Beispiele für nichtrostende Federstähle sind: X10CrNi18-8 (1.4310), X5CrNiMo17-12-2 (1.4401), X7CrNiAl17-7 (1.4568)
Die Normen für rostende bzw. rostanfällige Federstähle lauten:
EN 10089: Warmgewalzte Federstähle
EN 10132-4: Kaltgewalzte Federstähle
EN 10270-1: Stahldrähte für mechanische Federn