DE102007002321B4 - Coil spring with corrosion protection - Google Patents

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Abstract

Schraubenfeder aus metallischem Material mit einer Zugfestigkeit zwischen 1900 MPa und 2050 MPa für den Einbau in ein Kraftfahrzeug, wobei die Schraubenfeder mindestens eine Beschichtung für den Korrosionsschutz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als galvanischer Zink-Nickel-Überzug ausgebildet ist und zusätzlich auf den galvanischen Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert ist.Coil spring made of metallic material with a tensile strength between 1900 MPa and 2050 MPa for installation in a motor vehicle, wherein the coil spring has at least one coating for corrosion protection, characterized in that the coating is formed as a galvanic zinc-nickel coating and in addition to the galvanic coating a powder coating is sintered on.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubenfeder für den Einbau in ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a coil spring for installation in a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Schraubenfedern für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug sind bekannt. Derartige Schraubenfedern weisen als Standardoberflächenschutz Pulverlackierungen wie beispielsweise die Pulverlackierung gemäß Volkswagennorm TL 261 D auf. Diese Pulverbeschichtung bietet für Schraubenfedern einen Korrosionsschutz. Als problematisch hierbei erweist es sich, dass Federn in Kraftfahrzeugen extremen Belastungen ausgesetzt sind. Insbesondere bei Steinschlag können Beschädigungen der Beschichtung entstehen. Weiterhin kann im Abwälzbereich der Federn die Beschichtung unter Umständen sogar komplett abgerieben werden. Bei Beschädigungen der Pulverbeschichtung kann diese den Schutz vor Korrosion nicht mehr gewährleisten. Da es sich beispielsweise bei Schraubenfedern um hochfeste Bauteile mit Zugfestigkeiten zwischen 1000 MPa und 2400 MPa handelt, sind die Werkstoffe, aus denen das Bauteil besteht, grundsätzlich gegenüber Schwingungsriss- und Spannungsrisskorrosion empfindlich. Eine Beschädigung der Pulverbeschichtung kann somit zu einem vorzeitigen Bruch eines Bauteils führen, so dass dessen Lebensdauer verkürzt ist.Coil springs for use in a motor vehicle are known. Such coil springs have as standard surface protection powder coatings such as the powder coating according to Volkswagen standard TL 261 D. This powder coating offers corrosion protection for coil springs. As problematic here it turns out that springs in motor vehicles are exposed to extreme loads. In particular, in the case of rockfall, damage to the coating can occur. Furthermore, in the rolling area of the springs, the coating may even be rubbed off completely. Damage to the powder coating can no longer guarantee protection against corrosion. For example, as coil springs are high-strength components with tensile strengths between 1000 MPa and 2400 MPa, the materials that make up the component are generally sensitive to vibration cracking and stress corrosion cracking. Damage to the powder coating can thus lead to premature breakage of a component, so that its life is shortened.

Aus DE 199 20 394 A1 und FR 2 839 729 sind jeweils Beschichtungen aus einem Zink-Nickel-Überzug auf Bauteilen bekannt.Out DE 199 20 394 A1 and FR 2 839 729 For example, coatings of a zinc-nickel coating on components are known.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Schraubenfeder der eingangs genannten Art, die korrosionsbeständiger ist.The problem underlying the present invention is to provide a coil spring of the type mentioned, which is more corrosion resistant.

Die Aufgabe wird durch eine Schraubenfeder mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.The object is achieved by a coil spring with the features mentioned in claim 1. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Beschichtung als galvanischer Zink-Nickel-Überzug ausgebildet ist und zusätzlich auf den galvanischen Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert ist. Ein galvanischer Überzug bietet neben einem guten Korrosionsschutz auch einen hohen Schutz gegen mechanische Beanspruchungen wie beispielsweise Steinschlag oder Abrieb. Auch bei einer Beschädigung des galvanischen Überzugs bietet dieser immer noch einen gewissen kathodischen Korrosionsschutz.According to claim 1 it is provided that the coating is formed as a galvanic zinc-nickel coating and in addition a powder coating is sintered on the galvanic coating. A galvanic coating offers not only a good corrosion protection but also a high level of protection against mechanical stresses such as stone chipping or abrasion. Even if the galvanic coating is damaged, it still offers some cathodic protection against corrosion.

Der galvanische Überzug ist als Zink-Nickel-Überzug ausgebildet, wobei der Überzug zwischen 8 % und 18 % Nickel, insbesondere zwischen 12 % und 15 % Nickel enthält.The galvanic coating is formed as a zinc-nickel coating, wherein the coating between 8% and 18% nickel, in particular between 12% and 15% nickel.

Durch die Kombination des galvanischen Überzugs und der zusätzlichen Pulverlackierung wird ein vergleichsweise optimaler Korrosionsschutz und mechanischer Schutz des Bauteils gewährleistet. Es besteht dabei unter Umständen die Möglichkeit, ein beispielsweise als Feder ausgebildetes Bauteil höherfest auszulegen. Dadurch kann die Materialstärke und damit das Gewicht des Bauteils reduziert werden.The combination of the galvanic coating and the additional powder coating ensures a comparatively optimal corrosion protection and mechanical protection of the component. Under certain circumstances, it is possible to design a higher-strength component designed, for example, as a spring. As a result, the material thickness and thus the weight of the component can be reduced.

Im Nachfolgenden wird zur Verdeutlichung ein Beispiel der Erfindung beschrieben.In the following, an example of the invention will be described for clarity.

Beispiel 1:Example 1:

Eine für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehene Schraubenfeder aus einem hochfesten Material, das eine Zugfestigkeit zwischen 1900 MPa und 2050 MPa aufweist, wird mit einem galvanischen Zink-Nickel-Überzug versehen. Dieser Überzug wird mittels einer Membrantechnologie auf die Schraubenfeder aufgebracht. Der Zink-Nickel-Überzug weist einen Nickel-Anteil zwischen 12 % und 15 % sowie eine Schichtdicke zwischen 5 µm und 25 µm auf.An intended for use in a motor vehicle coil spring made of a high strength material, which has a tensile strength between 1900 MPa and 2050 MPa, is provided with a galvanic zinc-nickel coating. This coating is applied by means of a membrane technology on the coil spring. The zinc-nickel coating has a nickel content of between 12% and 15% and a layer thickness of between 5 μm and 25 μm.

Anschließend wird auf den Zink-Nickel-Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert. Die Pulverlackierung ist eine handelsübliche Pulverlackierung gemäß Volkswagennorm TL 261D. Die Pulverlackierung weist eine Schichtdicke zwischen 50 µm und 150 µm auf.Subsequently, a powder coating is sintered on the zinc-nickel coating. The powder coating is a commercially available powder coating according to Volkswagen standard TL 261D. The powder coating has a layer thickness between 50 .mu.m and 150 .mu.m.

Dauerschwingversuche an dieser Schraubenfeder zeigen, dass deren Lebensdauer im Vergleich zu Federn mit üblichen Beschichtungen deutlich erhöht ist.Fatigue tests on this helical spring show that their service life is significantly increased compared to springs with conventional coatings.

Claims (4)

Schraubenfeder aus metallischem Material mit einer Zugfestigkeit zwischen 1900 MPa und 2050 MPa für den Einbau in ein Kraftfahrzeug, wobei die Schraubenfeder mindestens eine Beschichtung für den Korrosionsschutz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als galvanischer Zink-Nickel-Überzug ausgebildet ist und zusätzlich auf den galvanischen Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert ist.Coil spring made of metallic material with a tensile strength between 1900 MPa and 2050 MPa for installation in a motor vehicle, wherein the coil spring has at least one coating for corrosion protection, characterized in that the coating is formed as a galvanic zinc-nickel coating and in addition to the galvanic coating a powder coating is sintered on. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der galvanische Überzug zwischen 8 % und 18 % Nickel, insbesondere zwischen 12 % und 15 % Nickel enthält.Component after Claim 1 , characterized in that the galvanic coating contains between 8% and 18% nickel, in particular between 12% and 15% nickel. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der galvanische Überzug eine Dicke zwischen 5 µm und 25 µm aufweist.Component according to one of Claims 1 to 2 , characterized in that the galvanic coating has a thickness between 5 microns and 25 microns. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverlackierung eine Schichtdicke 10 µm und 200 µm, insbesondere zwischen 50 µm und 150 µm aufweist.Component according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the powder coating a layer thickness of 10 microns and 200 microns, in particular between 50 microns and 150 microns.
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