DE102015219055A1 - Method and coating for protecting a component against corrosion - Google Patents
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Abstract
Um einen verbesserten Korrosionsschutz zu ermöglichen wird vorgeschlagen, dass ein Verfahren zum Korrosionsschutz das Aufbringen einer Beschichtung zum Korrosionsschutz mittels einer Düse umfasst, wobei die Düse mittels eines Roboters bewegt wird, und wobei die Düse entsprechend der Formgebung, insbesondere Erhebungen und Hinterschneidungen, des Bauteils bewegt wird.In order to enable improved corrosion protection, it is proposed that a method for corrosion protection comprises applying a coating for corrosion protection by means of a nozzle, wherein the nozzle is moved by means of a robot, and wherein the nozzle moves in accordance with the shaping, in particular elevations and undercuts, of the component becomes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion nach Anspruch 1. Zudem befasst sich die Erfindung mit einer Beschichtung zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion gemäß Anspruch 7.The invention relates to a method for protecting a component against corrosion according to claim 1. In addition, the invention is concerned with a coating for protecting a component against corrosion according to claim 7.
Stand der TechnikState of the art
Beim Verbinden von mehreren Bauteilen, insbesondere Blechen, tritt typischerweise das Problem auf, dass eine bereits vorhandene Beschichtung der Bauteile zum Korrosionsschutz, mit denen diese typischerweise werkseitig ausgestattet wurden, beschädigt wird. Die Beschädigung geschieht zumeist durch mechanische Einwirkung beim Fügen, Zuschnitt oder Umformen des Bauteiles. Davon insbesondere betroffen ist der Leichtbau, der zunehmend in Form von Mischbauweisen verwirklicht wird, da hierbei unterschiedliche Materialien, wie bspw. Stahl, Aluminium, Magnesium und auch carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) durch Kleben, Nieten, Schweißen etc. miteinander verbunden werden. When connecting a plurality of components, in particular sheet metal, there is typically the problem that an existing coating of the components for corrosion protection, with which they are typically factory-fitted, is damaged. The damage is usually done by mechanical action during joining, cutting or reshaping of the component. Of particular concern is the lightweight, which is increasingly realized in the form of mixed construction, since in this case different materials, such as steel, aluminum, magnesium and carbon fiber reinforced plastic (CFRP) by gluing, riveting, welding, etc. are interconnected.
Um dennoch einen ausreichenden Korrosionsschutz zu gewährleisten, ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Fügestellen der miteinander gefügten Bauteile großzügig mit einem Polyvinylchlorid(PVC)-Anstrich abzudecken, der eine weitere Isolationsschicht bilden soll. Diese Herangehensweise hat allerdings mehrere Nachteile. Die Verwendung von PVC führt zu einer Gewichtserhöhung des Bauteils, was im Widerspruch zum Leichtbaugedanken des Mischbaus steht. Ferner ist der PVC-Einsatz sehr kostenintensiv.In order nevertheless to ensure adequate corrosion protection, it is known from the prior art to cover the joints of the components joined together generously with a polyvinyl chloride (PVC) paint, which is to form a further insulating layer. However, this approach has several disadvantages. The use of PVC leads to an increase in weight of the component, which is in contradiction to the lightweight construction of the mixed structure. Furthermore, the use of PVC is very costly.
Unter dem Begriff „Bauteile“ werden im Folgenden insbesondere Bleche für den Fahrzeugbau, bevorzugterweise Karosseriebau von Fahrzeugen, verstanden. Dabei treten die oben genannten Probleme insbesondere im Nassbereich, d.h. im Fahrzeugaußenbereich auf, der dazu ausgebildet sein muss, der Einwirkung von Nässe Stand zu halten. In the following, the term "components" is understood in particular to mean plates for vehicle construction, preferably body construction of vehicles. In this case, the above-mentioned problems occur especially in the wet area, i. in the vehicle outer area, which must be designed to withstand the effects of moisture.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Beschichtung zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion bereitzustellen, das einen verbesserten Korrosionsschutz von miteinander verbundenen Bauteilen gewährleistet, wobei die Verwendung einer PVC-Beschichtung vermieden werden soll. Genauer soll eine Gewichtserhöhung durch die Sicherstellung des Korrosionsschutzes minimal gehalten werden, wobei gleichzeitig die Beschichtung für Korrosionsschutz möglichst robust und widerstandfähig sein soll. Ferner soll der Korrosionsschutz lokal einsetzbar sein. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, dass das gefügte Bauteil gleichmäßig mittels einer kathodischen Tauchlackierung beschichtet werden kann, insbesondere ohne dass unterschiedliche Farbeindrücke entstehen. The object of the present invention is to provide a method and a coating for protecting a component against corrosion, which ensures improved corrosion protection of interconnected components, wherein the use of a PVC coating is to be avoided. Specifically, an increase in weight by ensuring the corrosion protection should be kept to a minimum, while at the same time the coating for corrosion protection should be as robust and resistant as possible. Furthermore, the corrosion protection should be locally applicable. Another object of the invention is that the joined component can be uniformly coated by means of a cathodic dip coating, in particular without causing different color impressions.
Erfindungsgemäß wird hierfür vorgeschlagen, dass das Verfahren das Aufbringen einer Beschichtung zum Schutz des Bauteils vor Korrosion mittels einer Düse umfasst, wobei die Düse mittels eines Roboters bewegt wird, und wobei die Düse entsprechend der Formgebung, insbesondere Erhebungen und Hinterschneidungen, des Bauteils, bewegt wird. According to the invention, it is proposed for this purpose that the method comprises applying a coating to protect the component against corrosion by means of a nozzle, wherein the nozzle is moved by means of a robot, and wherein the nozzle is moved in accordance with the shaping, in particular elevations and undercuts, of the component ,
Insbesondere wird die Beschichtung mittels Robotertechnik im Sprühverfahren auf das Bauteil bzw. die zu beschichteten Flächen oder Bereiche des Bauteils aufgebracht. Der Einsatz von Robotertechnik hat den Vorteil eines freien und variablen Verfahrens und Schwenken der Düse in sämtliche Winkel, sodass eine konturnahe Beschichtung ermöglicht wird. Die Robotertechnik kann somit ein Beschichten aus beliebiger Lage gewährleisten, wobei insbesondere eine schon geschwenkte Position des Bauteils, insbesondere der Karosserie, nach dem Fügeprozess genutzt werden kann.In particular, the coating is applied by means of robotic technology in the spray method to the component or the surfaces or areas of the component to be coated. The use of robotic technology has the advantage of a free and variable method and pivoting of the nozzle in all angles, so that a conformal coating is possible. The robot technology can thus ensure a coating of any position, in particular, an already pivoted position of the component, in particular the body, can be used after the joining process.
Die Düse wird entsprechend der Formgebung, insbesondere den Erhebungen und den Hinterschneidungen, des Bauteils bewegt, sodass eine konturnahe 3D-Beschichtung ermöglicht wird. Insbesondere wird die Kontur unter einem Winkel von 15° bis 75° nachgefahren. Dadurch wird sichergestellt, dass eine gleichmäßige Schicht abgeschieden wird. Ferner ist man über eine robotergeführte, einseitige Zugänglichkeit in der Lage, unterschiedliche Aufbringungswinkel zu realisieren. Dies ermöglicht die Reduzierung des Schichtauftrags auf das Minimum des Notwendigen. Ferner ist dadurch eine Großserientauglichkeit gegeben.The nozzle is moved according to the shape, in particular the elevations and the undercuts, of the component, so that an approximate 3D coating is made possible. In particular, the contour is traced at an angle of 15 ° to 75 °. This ensures that a uniform layer is deposited. Furthermore, a robot-guided, one-sided accessibility makes it possible to realize different application angles. This allows the reduction of the layer order to the minimum of what is necessary. Furthermore, this is a high-production suitability.
Ferner kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Beschichtung auf schwer zugängliche Stellen mittels Robotertechnik aufgebracht werden, bspw. auf Falzkanten und im inneren und äußeren Falzbereich, insbesondere aber im Steinschlagbereich. Der Vorteil der Beschichtung an Umformkanten zeigt sich darin, dass dort die bereits werkseitig aufgebrachten Schutzschichten bedingt durch die Umformung dünner und rissbehaftet auftreten können.Furthermore, with the method according to the invention, a coating can be applied to places which are difficult to access by means of robot technology, for example on folding edges and in the inner and outer fold area, but in particular in the rockfall area. The advantage of the coating on forming edges is that the protective layers already applied at the factory may be thinner and cracked due to the forming process.
Zudem kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine punktgenaue Applikation der Beschichtung auf die zu schützenden Stellen erfolgen, ähnlich wie beim Punktschweißen. Die Beschichtung kann somit selektiv aufgebracht werden, genau an den Stellen, an denen sie benötigt wird. Bevorzugterweise wird das Verfahren ausschließlich an den Stellen eines Bauteils angewandt, an denen eine Beschichtung notwendig ist. Diese Stellen zeichnen sich dadurch aus, dass das Bauteil insbesondere dort zur Korrosion neigt. Zu den Stellen gehören bevorzugterweise Fügeelemente, deren angrenzenden Bereiche sowie Umform- oder Schnittkanten. Ferner gehören hierzu mindestens zweilagige Blechverbindungen, da bei diesen prozessbedingte Beschädigungen der Korrosionsschutzschicht auftreten können. Von den vorgenannten Stellen wird das Verfahren insbesondere an denen angewandt, die in den Nassbereichen eines Fahrzeugs liegen. In addition, by means of the method according to the invention, a precise application of the coating to the areas to be protected can take place, similar to spot welding. The coating can thus be applied selectively, exactly where it is needed. Preferably, the method is used exclusively at the locations of a component in which a Coating is necessary. These points are characterized by the fact that the component tends to corrode especially there. The locations preferably include joining elements, their adjacent areas and forming or cutting edges. Furthermore, this includes at least two-layered sheet metal connections, since these process-related damage to the corrosion protection layer can occur. Of the abovementioned points, the method is applied in particular to those which lie in the wet areas of a vehicle.
Das Verfahren ermöglicht somit insbesondere einen beanspruchungsgerechten Korrosionsschutz durch eine punktgenaue und lokale Beschichtung. Dies führt zu einer minimalen Gewichtserhöhung durch die Beschichtung, obwohl alternativ natürlich auch die Anwendung des Verfahrens auf das gesamte Bauteil möglich ist. The method thus makes it possible, in particular, to provide stress-resistant corrosion protection by means of spot-precise and local coating. This leads to a minimal weight increase by the coating, although of course, of course, the application of the method to the entire component is possible.
Die Dicke der Beschichtung beträgt vorteilhafterweise lediglich zwischen 500 Nanometern bis zu zehn Mikrometern, besonderes bevorzugt zwischen einem Mikrometer bis zu fünf Mikrometern, wobei der Korrosionsschutz bereits bei einer mehreren Nanometer dicken Schicht gewährleistet ist. Obwohl die Beschichtung somit nur relativ dünn aufgetragen wird, ist sie dennoch haftfest ausgebildet. Durch die Möglichkeit, die Beschichtung nur lokal und selektiv anzuwenden, ermöglicht die Erfindung einen wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Einsatz, da grundsätzlich nur wenig Material eingesetzt wird. Ein weiterer, sich dadurch ergebender Vorteil ist, dass diese Beschichtung nicht durch weitere aufzubringende Schichten, bspw. mittels einer kathodischen Tauchlackierung (KTL), oder eine Farblackierung durchschimmert, sodass an den korrosionsgeschützten Stellen kein unterschiedlicher Farbeindruck entsteht. The thickness of the coating is advantageously only between 500 nanometers to ten micrometers, more preferably between one micrometer to five micrometers, the corrosion protection is guaranteed even with a several nanometers thick layer. Although the coating is thus applied only relatively thin, it is nevertheless formed adherent. By the possibility of applying the coating only locally and selectively, the invention enables an economical and environmentally friendly use, since in principle only a small amount of material is used. Another advantage resulting from this is that this coating does not shimmer through further layers to be applied, for example by means of cathodic dip coating (KTL), or a colored finish, so that no different color impression is produced at the corrosion-protected areas.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ein Atmosphärendruckplasmaverfahren oder ein Barriereentladungsverfahren zum Aufbringen einer Beschichtung zum Schutz vor Korrosion auf dem Bauteil. Bei der Beschichtung handelt es sich bevorzugt um eine Korrosionsschutzschicht. Beide oben genannten Verfahren verschaffen den Vorteil, dass die Durchführung des Verfahrens an normaler Luftatmosphäre ermöglicht wird. Dadurch ist das Bereitstellen eines zusätzlichen Druckgefäßes, das typischerweise nötig ist, um andere Druckverhältnisse zu schaffen, überflüssig. Das Verfahren kann somit problemlos in einen bereits bestehenden Produktionsablauf integriert werden. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren großserientauglich.Advantageously, the method comprises an atmospheric pressure plasma process or a barrier discharge process for applying a coating to protect against corrosion on the component. The coating is preferably a corrosion protection layer. Both of the above methods provide the advantage that the implementation of the method in a normal air atmosphere is made possible. This eliminates the need for an additional pressure vessel, which is typically needed to create other pressure conditions. The process can thus be easily integrated into an existing production process. In particular, the method according to the invention is suitable for mass production.
Bei einem Bauteil handelt es sich bevorzugterweise um mindestens ein Blech und/oder ein Fügeelement für den Fahrzeugbau, bevorzugterweise für den Karosseriebau von Fahrzeugen, insbesondere Automobilen. Dabei besteht das Blech aus Blechmaterialien, wobei darunter alle Metalle sowie alle organischen Bleche zu verstehen sind. Insbesondere werden Bleche in Mischbauweise durch das erfindungsgemäße Verfahren behandelt. A component is preferably at least one metal sheet and / or one joining element for vehicle construction, preferably for the body construction of vehicles, in particular automobiles. In this case, the sheet of sheet materials, including all metals and all organic sheets are to be understood. In particular, sheets are treated in mixed construction by the inventive method.
Bevorzugterweise wurde das Bauteil bereits behandelt bzw. verarbeitet, sodass eine werksseitig bereitgestellte Korrosionsschutzschicht durch die Behandlung bzw. Verarbeitung möglicherweise beschädigt wurde und somit der Korrosionsschutz wieder hergestellt werden muss. Unter dem Begriff „Behandlung bzw. Verarbeitung“ ist insbesondere ein Fügen, ein Zuschneiden oder ein Umformen des Bauteils zu verstehen. Unter einem behandelten bzw. verarbeiteten Bauteil versteht man bevorzugterweise bereits miteinander verbundene Bleche und/oder Fügeelemente. Bei dem Bauteil handelt es sich insbesondere um die Rohkarosserie für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Automobil, oder Teile dieser. Unter einer Rohkarosserie sind miteinander verbundene Bleche zu verstehen, bevor diese beschichtet oder lackiert werden, die den Aufbau eines Fahrzeuges, insbesondere Automobils, oberhalb des Fahrgestells bilden. Für die Herstellung der Rohkarosserie sind Bleche bspw. durch Kleben, Nieten oder Schweißen zusammengefügt worden. Insbesondere umfasst das erfindungsgemäße Verfahren keinen Einsatz von PVC. So weist auch die erfindungsgemäße Beschichtung kein PVC auf. Preferably, the component has already been treated or processed, so that a corrosion protection layer provided by the factory may have been damaged by the treatment or processing and thus the corrosion protection must be restored. The term "treatment or processing" is to be understood as meaning in particular a joining, a cutting or a forming of the component. A treated or processed component is preferably understood to mean already interconnected metal sheets and / or joining elements. The component is, in particular, the body shell for a vehicle, in particular for an automobile, or parts of it. Under a body shell interconnected sheets are to be understood before they are coated or painted, which form the structure of a vehicle, in particular automobile, above the chassis. For the production of the body shell sheets have been, for example, joined together by gluing, riveting or welding. In particular, the inventive method does not involve the use of PVC. Thus, the coating according to the invention also has no PVC.
Bevorzugterweise findet das Aufbringen der Beschichtung zum Korrosionsschutz nach dem Fügen des Bauteils und vor einer Lackierung des Bauteils, insbesondere dem Eintauchen des Bauteils in ein Tauchbad zur kathodischen Tauchlackierung, statt. Vor dem Fügeprozess des Bauteils ist neben den bereits werkseitig aufgebrachten Beschichtungen grundsätzlich keine weitere Beschichtung notwendig. Allerdings können während der Fügeprozesse der Bauteile Schädigungen an den Schutzschichten entstehen. Diese werden zwar durch das Fügeelement teilweise bedeckt, teilweise verbleibt allerdings auch ein Spalt. Da das Fügeelement und die Werkstoffe der zu verbindenden Bauteile zumeist aus jeweils unterschiedlichen Materialien bestehen, begünstigt ein Spalt nicht nur Spalt-, sondern auch Kontaktkorrosion. Ein ähnliches Verhalten ist auch an den Schnittkanten der Bauteilwerkstoffe zu beobachten, da hier die werksseitig aufgebrachten Überzüge, bspw. Zink, beschädigt werden können. Zwar sind durch die resultierende Schicht einer Lackierung, insbesondere einer kathodischen Tauchlackierung, die beschädigten Bereiche zum Teil geschützt, allerdings liegen zwischen der Fertigung des Bauteils, insbesondere der Rohkarosserie, bei der die werksseitig aufgebrachten Schutzschichten beschädigt wurden, und der Lackierung teilweise erhebliche Zeitspannen. Da die Schutzschichten jedoch nur im unversehrten Zustand wirkungsvoll sind, kann sich in der Zwischenzeit bereits Korrosion bilden. Um dies zu verhindern, wird das erfindungsgemäße Verfahren zwischen dem Fügen des Bauteils und vor einer Lackierung eingesetzt. Preferably, the application of the coating for corrosion protection after the joining of the component and before painting of the component, in particular the immersion of the component in a dipping bath for cathodic dip painting takes place. In principle, no further coating is necessary in addition to the coatings already applied at the factory prior to the joining process of the component. However, damage to the protective layers can occur during the joining processes of the components. Although these are partially covered by the joining element, but in part also remains a gap. Since the joining element and the materials of the components to be joined mostly consist of different materials, a gap favors not only crevice but also contact corrosion. A similar behavior is also to be observed at the cutting edges of the component materials, since the factory applied coatings, such as zinc, can be damaged here. Although the damaged areas are partially protected by the resulting layer of a coating, in particular a cathodic dip coating, however, between the manufacture of the component, in particular the body shell in which the factory applied protective layers have been damaged, and the painting sometimes considerable periods. However, since the protective layers are only effective in the intact state, can in the Meanwhile, already form corrosion. To prevent this, the inventive method is used between the joining of the component and before painting.
Bevorzugterweise ist das erfindungsgemäße Verfahren Teil eines Herstellungsverfahrens einer Karosserie für ein Fahrzeug, insbesondere Automobil. Dabei sorgt das Vorsehen der erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Fügen jedoch vor einer Lackierung des Bauteils dafür, dass sich das Verfahren optimal in das Herstellungsverfahren einer Karosserie einfügt, da insbesondere die Fügeelemente und deren angrenzenden Bereiche für den Korrosionsschutz elektrolytdicht abgedeckt werden müssen. Daraus folgt, dass dieselben Bauteilbereiche sowohl zum Fügen als auch zum Aufbringen der Korrosionsschutzschicht zugänglich sein müssen, sodass durch das direkte Aufeinanderfolgen von Fügen und erfindungsgemäßen Verfahren das Aufbringen der Korrosionsschicht bzw. ebenso die Herstellung einer Karosserie möglichst effizient erfolgen kann.Preferably, the method according to the invention is part of a production process of a bodywork for a vehicle, in particular an automobile. In this case, however, the provision of the method according to the invention after joining ensures, prior to painting the component, that the method fits optimally into the manufacturing process of a body, since in particular the joining elements and their adjacent areas have to be covered in an electrolyte-tight manner for corrosion protection. It follows that the same component areas must be accessible both for joining and for applying the corrosion protection layer, so that the direct succession of joining and the inventive method, the application of the corrosion layer or also the production of a body can be done as efficiently as possible.
Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren auf Bereiche des Bauteiles, insbesondere der Karosserie, angewandt, die dazu geeignet sind, im Außen- und Nassbereich eines Fahrzeugs verwendet zu werden. Gerade in diesen Bereichen kann durch Steinschlag die dünne Lackierung beschädigt werden, wobei als Folge unmittelbar Korrosion auftritt und durch eine Unterwanderung von Feuchtigkeit Fügeelemente und Karosseriestrukturen weiter geschädigt werden können.In particular, the method according to the invention is applied to areas of the component, in particular the body, which are suitable for being used in the outer and wet regions of a vehicle. Especially in these areas, the thin paint can be damaged by stone chipping, as a result, immediately corrosion occurs and can be further damaged by infiltration of moisture joining elements and body structures.
Gegebenenfalls muss zur besseren Adhäsion einer Lackierung, insbesondere kathodischen Tauchlackierung, auf der Beschichtung zum Korrosionsschutz vor der Lackierung eine Zwischenschicht, insbesondere ein Primer, aufgetragen werden. Dieser Schritt kann mittels Robotertechnik im Sprühverfahren appliziert werden. Optionally, for better adhesion of a coating, in particular cathodic dip coating, on the coating for corrosion protection prior to painting, an intermediate layer, in particular a primer, must be applied. This step can be applied by means of robot technology in a spray process.
In einer weiteren Ausführungsform wird während des Verfahrens zum Aufbringen der Beschichtung ein Gasstrom erzeugt, wobei ein, insbesondere siliziumhaltiger, Ausgangsstoff für die Beschichtung in den Gasstrom eingebracht wird, und wobei mittels des Gasstroms die Beschichtung bildende Bestandteile auf eine zu beschichtende Stelle des Bauteils aufgebracht werden. Unter einem Ausgangsstoff ist insbesondere ein Precursor zu verstehen. In a further embodiment, a gas stream is generated during the process for applying the coating, wherein a, in particular silicon-containing, starting material for the coating is introduced into the gas stream, and wherein by means of the gas stream, the coating-forming constituents are applied to a position to be coated of the component , Under a starting material is to be understood in particular a precursor.
Bevorzugterweise umfasst der Ausgangsstoff Hexamethyldisiloxan und/oder Tetramethylsilan. Insbesondere besteht der Ausgangsstoff aus Hexamethyldisiloxan und/oder Tetramethylsilan.Preferably, the starting material comprises hexamethyldisiloxane and / or tetramethylsilane. In particular, the starting material consists of hexamethyldisiloxane and / or tetramethylsilane.
Der erzeugte Gasstrom entsteht typischerweise durch das Entzünden eines Plasmas in einer Düse, insbesondere einer Plasmadüse, und dem Vorbeiströmen eines Prozessgases an der Entladungsstrecke, sodass dieses in den Plasmazustand überführt wird. Der Gasstrom wird mittels der Düse bevorzugterweise in Richtung des Substrats, d.h. des Bauteils, insbesondere der zu beschichteten Fläche des Bauteils, gehalten. Die Bestandteile des Gases legen sich auf dem Substrat als Schicht nieder. Das Verfahren zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion ist dabei unabhängig vom Substratmaterial, sodass unterschiedlichste Substrate beschichtet werden können. Das Substrat bzw. das zu beschichtende Bauteil kann bspw. Kunststoffe umfassen, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder CFK. Ferner kann das Bauteil Nicht-Metall- und Metallkombinationen umfassen, bspw. Aluminium, Magnesium, Stähle aller Festigkeitsgruppen, etc. Ferner kann das Bauteil in Gänze aus einem der zuvor genannten Materialien bestehen. The generated gas stream typically results from the ignition of a plasma in a nozzle, in particular a plasma nozzle, and the flow of a process gas past the discharge path, so that it is converted into the plasma state. The flow of gas is preferably directed towards the substrate by means of the nozzle, i. of the component, in particular the coated surface of the component held. The constituents of the gas deposit on the substrate as a layer. The process for protecting a component against corrosion is independent of the substrate material, so that a wide variety of substrates can be coated. The substrate or the component to be coated may include, for example, plastics, in particular glass fiber reinforced plastic (GRP) or CFRP. Furthermore, the component may comprise non-metal and metal combinations, for example aluminum, magnesium, steels of all strength groups, etc. Furthermore, the component may consist entirely of one of the aforementioned materials.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls dazu geeignet, im Falle von Service- oder Reparaturfällen eingesetzt zu werden, in denen die Beschichtung neu aufgebracht werden muss. Beispielsweise müsste im Falle der Wiederherstellung eines Unfallfahrzeuges keine erneute Abdeckung mit PVC stattfinden, wie es aktuell im Stand der Technik der Fall ist.The method according to the invention is also suitable for use in the case of service or repair cases in which the coating has to be newly applied. For example, in the case of restoration of an accident vehicle, no re-covering with PVC would have to take place, as is currently the case in the prior art.
Unter einer Beschichtung ist insbesondere ein System von Schichten zu verstehen. Diese Schichtsysteme können bevorzugterweise als Gradientensystem aufgebracht werden. Ferner können unterschiedliche Schichtsysteme abgeschieden werden, die folglich die Beschichtung bilden. Es können Schichten für einen aktiven Korrosionsschutz, wie z.B. Zink-Schichten und deren Verbindungen, und/oder Schichten für einen passiven Korrosionsschutz, d.h. Abdeckschichten mit Oxiden und/oder Carbiden, bspw. Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid zur Bildung der Beschichtung zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion eingesetzt werden. A coating is to be understood in particular as a system of layers. These layer systems can preferably be applied as a gradient system. Furthermore, different layer systems can be deposited, which consequently form the coating. Layers for active corrosion protection, such as e.g. Zinc layers and their compounds, and / or layers for passive corrosion protection, i. Coating layers with oxides and / or carbides, for example. Alumina or silica are used to form the coating to protect a component from corrosion.
Insbesondere werden in den mittels des Plasmas erzeugten Gasstrom nicht nur ein Ausgangsstoff, sondern auch Additive und/oder Inhibitoren für Korrosionsschutz, eingebracht, die sich folglich ebenfalls in der Beschichtung zum Korrosionsschutz wiederfinden. Dabei können die Additive und/oder Inhibitoren beim Einbringen in den Gasstrom unterschiedliche Aggregatzustände aufweisen und während des Beschichtungsprozesses im Plasma in eine gasförmige Phase überführt werden oder als Feststoffpartikel in die Schicht eingebaut werden. In particular, not only a starting material but also additives and / or inhibitors for corrosion protection are introduced into the gas stream produced by means of the plasma, which consequently likewise find themselves in the coating for corrosion protection. The additives and / or inhibitors may have different states of aggregation when introduced into the gas stream and be converted into a gaseous phase in the plasma during the coating process or incorporated into the layer as solid particles.
Hierbei sind beispielsweise Zink-, Cer-, Phosphor- und/oder Bor-haltige Additive zu nennen, die einen Anteil von 1 bis 15 Atomprozent im Gesamtschichtsystem haben können.In this case, for example, zinc, cerium, phosphorus and / or boron-containing additives may be mentioned, which may have a share of 1 to 15 atomic percent in the overall layer system.
Ferner betrifft die Erfindung eine Beschichtung zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion. Die Beschichtung ist zur Verhinderung von Korrosion an einem Fahrzeugteil, insbesondere einem Karosserieteil eines Fahrzeugs, ausgebildet, wobei die Beschichtung Additive oder Inhibitoren für Korrosionsschutz, insbesondere Zink-, Cer-, Phosphor- und/oder Bor-haltige Additive mit einem bevorzugten Anteil von 1 bis 15 Atomprozent der Beschichtung umfasst. Ferner ist die Beschichtung elastisch ausgebildet. Dafür weist die Beschichtung polymere Eigenschaften auf. Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltung ist, dass die Beschichtung eine Wärmeausdehnung des Bauteils nachbilden kann, ohne zu delaminieren. Dies wird durch dadurch realisiert, dass der Precursor Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff enthält. Furthermore, the invention relates to a coating for protecting a component from corrosion. The coating is designed to prevent corrosion on a vehicle part, in particular a body part of a vehicle, wherein the coating additives or inhibitors for corrosion protection, in particular zinc, cerium, phosphorus and / or boron-containing additives having a preferred proportion of 1 to 15 atomic percent of the coating. Furthermore, the coating is elastic. For this, the coating has polymeric properties. The advantage of such a configuration is that the coating can simulate a thermal expansion of the component without delaminating. This is realized by the fact that the precursor contains oxygen, hydrogen and carbon.
Insbesondere ist die Beschichtung durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auf das Bauteil aufgebracht. Die Beschichtung, insbesondere deren Dicke, ist ferner bevorzugt derart ausgebildet, dass sie durch weitere, darauf aufgebrachte Schichten, bspw. eine Lackschicht durch eine KTL oder andere Lackverfahren, nicht durchschimmert, sodass insgesamt ein einheitlicher Farbeindruck des Bauteils entsteht.In particular, the coating is applied by a method according to one of claims 1 to 7 on the component. The coating, in particular its thickness, is furthermore preferably designed in such a way that it does not shine through further layers applied thereon, for example a lacquer layer through a cathodic or other lacquer process, so that overall a uniform color impression of the component arises.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen schematisch:They show schematically:
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Preferred embodiments of the invention
In
Als nächster Schritt kann auf der Beschichtung als Korrosionsschutzschicht eine Zwischenschicht, insbesondere ein Primer, aufgetragen werden (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Erfindungsgemäßes Verfahren Inventive method
- 1010
- Erzeugen eines Plasmas Generating a plasma
- 1111
- Erzeugen eines Gasstroms Generating a gas stream
- 1212
- Einbringen eines Precursor in den Gasstrom Introducing a precursor into the gas stream
- 1313
- Einbringen von Additiven und Inhibitoren in den Gasstrom Introducing additives and inhibitors into the gas stream
- 1414
- Richten des Gasstroms auf die zu beschichtende Stelle des Bauteils mittels einer durch einen Roboter bewegten Düse Directing the gas flow onto the part of the component to be coated by means of a nozzle moved by a robot
- 200200
- Herstellungsverfahren einer Karosserie Manufacturing process of a body
- 2121
- Fügen einer Rohkarosserie Joining a body shell
- 2222
- Auftragen eines Primers Applying a primer
- 2323
- Durchführung einer kathodischen Tauchlackierung Carrying out a cathodic dip painting
- 300300
- Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens Apparatus for carrying out a method according to the invention
- 3131
- Plasmadüse plasma nozzle
- 3232
- Dielektrikum dielectric
- 3333
- Lichtbogen Electric arc
- 3434
- Lochapertur pinhole aperture
- 3535
- Arbeitsgas working gas
- 3636
- Arbeitsgaszufuhr Working gas supply
- 3737
- Stromzufuhr power
- 3838
- Elektrode electrode
- 3939
- Düsenkopf nozzle head
- 4040
- Prozessgas process gas
- 4141
- Verdampfer Evaporator
- 4242
- Gasstrom gas flow
- 4343
- Bauteil component
- 4444
- Beschichtung coating
- 4545
- Fahrtrichtung der Vorrichtung Direction of travel of the device
Claims (8)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102015219055.2A DE102015219055A1 (en) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Method and coating for protecting a component against corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015219055.2A DE102015219055A1 (en) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Method and coating for protecting a component against corrosion |
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DE102015219055A1 true DE102015219055A1 (en) | 2017-04-06 |
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ID=58355666
Family Applications (1)
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- 2015-10-01 DE DE102015219055.2A patent/DE102015219055A1/en active Pending
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