WO2020020588A1 - Verfahren zum beschichten eines kraftfahrzeugrohbauteils sowie kraftfahrzeugrohbauteil - Google Patents

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zinc coating
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Clemens Bergmann
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
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    • C25F3/16—Polishing
    • C25F3/22—Polishing of heavy metals
    • C25F3/24—Polishing of heavy metals of iron or steel

Definitions

  • the invention relates to a method for coating a motor vehicle raw component and a motor vehicle raw component according to the preambles of the independent
  • EP 1 693 477 A1 discloses a coated steel sheet with a base layer consisting of steel, on the at least one top side of which
  • a hot-dip coating is applied, which largely consists of zinc.
  • the coated steel sheet can be painted after the zinc coating has been applied.
  • the object of the present invention is to provide a method for coating a
  • a first aspect of the invention relates to a method for coating a
  • Motor vehicle raw component in which the motor vehicle raw component with a
  • a base layer protects the raw vehicle component cathodically and acts as a sacrificial anode, which means that the base or base layer preferably dissolves and thereby maintains a respective function of the raw vehicle component for as long as possible. Even smaller ones
  • the invention provides for the raw vehicle component to be chemically polished and / or coated with the metallic zinc coating
  • the chemical and / or electrochemical polishing leads to a particularly smooth surface of the raw vehicle component, so that so-called zinc antennas can be avoided.
  • contamination of the surface of the raw vehicle component can be removed during chemical and / or electrochemical polishing, in order to avoid trapping the contaminants under the metallic zinc coating.
  • the particularly smooth surface of the raw vehicle component caused by the chemical and / or electrochemical polishing enables the metallic zinc coating to likewise have a particularly flat and uniform surface with little roughness. This is particularly the case with one
  • Metallic zinc coating is advantageous, since all layers can be applied particularly evenly and smoothly on or around the raw vehicle component.
  • a respective roughness of the surface of the motor vehicle raw component leads to roughness of the respective layers applied to the motor vehicle raw component increasing from layer to layer on the surface of the motor vehicle raw component, such as the zinc coating and optionally an additional coating.
  • the reduction in the roughness of the surface of the motor vehicle raw component thus leads to a particularly low roughness of a respective outermost layer applied to the motor vehicle raw component.
  • the surface of the raw vehicle component is chemically and / or electrochemically polished before being coated with the metallic zinc coating. The removal of contaminants using chemical and / or
  • Electrochemical polishing from the surface of the motor vehicle raw component before the application of the zinc coating has the further advantage that spots free of zinc coating can be avoided. These zinc-coating-free areas could arise in the event of contamination, since no zinc can be deposited on the contamination.
  • electrochemical polishing of the surface of the motor vehicle body part before Applying the zinc coating also has the advantage that the inclusion of liquids or gases from a galvanizing process in the impurities can be prevented. During the drying process of a cathodic dip coating, these enclosed liquids or gases could produce a defect in a resulting, yet uncured, coating layer, which could have a serious negative effect on the corrosion properties of the raw vehicle component.
  • Electrochemical polishing which can also be referred to as electropolishing, is one of the removal methods, with metal of the metal being matched with respective electrolytes specially matched to a respective material of the motor vehicle raw part
  • Motor vehicle raw component is removed anodically.
  • the goals of electropolishing are to reduce a surface roughness of the motor vehicle raw component, that is to say one
  • the electrolytes used as chemicals can differ depending on the material of the raw vehicle component to be polished. Chemical polishing removes material from the surface of the
  • Motor vehicle raw part chemically removed, so that the motor vehicle raw part can be deburred and smoothed even in hard-to-reach places. Crack germs can also be removed.
  • chemical polishing is an electroless process. As with electropolishing, the surface of the motor vehicle raw part is also removed during chemical polishing at locations inaccessible to mechanical processes. After that
  • Motor vehicle raw component has been chemically and / or electrochemically polished, the motor vehicle raw component is coated with the zinc coating and then painted, wherein the motor vehicle raw component can be dip-coated cathodically.
  • the chemically and / or electrochemically polished raw vehicle component advantageously has a particularly smooth surface, so that a particularly uniform application of the zinc coating and further layers, such as, for example, lacquer layers, is possible. Since a smooth surface has fewer points of attack for damage than a particularly rough surface and there is therefore a particularly low risk of damage to the zinc coating, the coated raw vehicle component is particularly well protected against corrosion.
  • Motor vehicle raw component is generatively or additively manufactured or cast and then chemically polished and / or electrochemically polished. So it will Motor vehicle raw component manufactured in the context of additive manufacturing or as a cast component, in particular by means of investment casting.
  • the motor vehicle raw component is, for example, metallic and thus formed from a Meta II raw material.
  • the raw vehicle component can be formed from steel or iron.
  • a generatively manufactured or cast motor vehicle raw component has a particularly large surface roughness due to the respective manufacturing process. to
  • the motor vehicle raw component is chemically and / or electrochemically polished.
  • Motor vehicle raw parts which have been manufactured or cast, are particularly well protected against corrosion by means of the zinc coating and the lacquer, so that the motor vehicle raw part can be used, for example, in a wet area of a motor vehicle.
  • the motor vehicle raw part is cleaned by means of ultrasound after chemical polishing and / or electrochemical polishing and before coating with the zinc coating. This allows a particularly high purity of the surface of the motor vehicle raw part
  • Motor vehicle raw component can be achieved, since during the polishing of the motor vehicle raw component impurities not removed from the surface thereof can be removed by means of ultrasound from the surface of the motor vehicle raw component.
  • Ultrasonic cleaning and before coating with the zinc coating can thus be kept particularly low.
  • a particularly uniform coating of the raw vehicle component with the zinc coating is possible, so that particularly advantageous corrosion protection of the raw vehicle component can be achieved.
  • the motor vehicle raw component is a body component.
  • the motor vehicle raw component is thus used, for example, in the wet area of the motor vehicle in which
  • the method enables cast components or additively manufactured raw vehicle components to be adequately protected against corrosion in order to be able to be used in the wet area of the motor vehicle with a predetermined minimum service life.
  • the method thus enables a particularly wide range of uses of additively manufactured or cast motor vehicle raw components in motor vehicles, in particular in wet areas which are particularly at risk of corrosion.
  • it has been shown to be advantageous if the raw vehicle component prior to chemical polishing and / or
  • Motor vehicle raw component is abrasively treated with corundum as the blasting agent. As a result, particularly large roughnesses and contaminations on the surface of the raw vehicle component can be removed.
  • the roughness of the surface of the raw vehicle component is then further reduced in the course of chemical polishing and / or electrochemical polishing in order to obtain a particularly smooth surface of the raw vehicle component.
  • the smoother the surface of the raw vehicle component after its pretreatment, in particular by polishing the smoother the metallic zinc coating of the raw vehicle component can be. In this way, a particularly high level of corrosion resistance of the raw vehicle component can be achieved.
  • the raw vehicle component is hot-dip galvanized. That means that the vehicle body part with zinc
  • Hot-dip galvanizing is a particularly simple and quick way of applying the metallic zinc coating to the raw vehicle component. Furthermore, hot-dip galvanizing enables that by means of the
  • Zinc coating unevenness of the surface of the vehicle body part can be compensated, so that the metallic zinc coating has a lower roughness than the surface of the vehicle body part provided with the metal zinc coating.
  • the hot-dip galvanizing of the raw vehicle component thus enables the production of a particularly corrosion-resistant raw vehicle component.
  • the invention further relates to a motor vehicle raw component for a motor vehicle, with a base body which is coated with a zinc coating and with a lacquer layer arranged on the zinc coating.
  • the raw vehicle component has been manufactured or cast, for example, and can therefore have a particularly high surface roughness.
  • the base body is a chemically and / or electrochemically polished cast part and / or additively manufactured component.
  • a surface roughness of the raw vehicle component can be reduced at least to a defined maximum roughness.
  • the cast and / or generatively manufactured raw vehicle component has a surface with a special low surface roughness, whereby the surface is provided with the zinc coating.
  • the vehicle body part is fully covered with the zinc coating.
  • a lacquer layer can be applied to the zinc coating, for example as part of a cathodic dip coating, on the zinc coating.
  • Motor vehicle raw component enables the metallic zinc coating, particularly in the context of hot-dip galvanizing, to be applied particularly uniformly to the surface of the
  • the metallic zinc coating has a particularly low surface roughness
  • Motor vehicle raw component also has a particularly low surface roughness.
  • the raw vehicle component is particularly well protected against corrosion, since bumps in the zinc coating and in particular a lacquer layer applied to the zinc coating are particularly susceptible to damage and
  • Damage to the zinc coating or the paint layer can lead to corrosion of the raw vehicle component.
  • FIG. 1 shows a process diagram for coating a motor vehicle raw component, in which the motor vehicle raw component is manufactured, chemically and / or electrochemically polished, coated with a metallic zinc coating and then painted.
  • Fig. 2 respective schematic views of a surface of the
  • Motor vehicle raw part in different stages of a polishing process or a cleaning process of the surface of the motor vehicle raw part.
  • 1 shows a process diagram for the production and coating of a motor vehicle raw component 5, a particularly corrosion-resistant motor vehicle raw component 5 which is to be produced in particular in one
  • Wet area of a motor vehicle can be used.
  • the motor vehicle raw component 5 is manufactured or cast. This means that the motor vehicle raw component 5 is either manufactured in a casting process or is built up in layers by additive manufacturing. In the present case, the motor vehicle raw part 5 produced in the first method step 1 is a
  • the raw vehicle component 5 is pretreated.
  • the motor vehicle raw part 5 is at least chemically and / or electrochemically polished.
  • Motor vehicle raw component 5 are corundum blasted and / or ultrasonically cleaned.
  • the motor vehicle raw component 5 is coated with a metallic zinc coating, in particular hot-dip galvanized.
  • This metallic zinc coating serves as cathodic corrosion protection and thus acts as a sacrificial anode for a particularly high corrosion resistance of the
  • Method step 4 the motor vehicle raw part 5 is painted, so that a lacquer is applied to the motor vehicle raw part 5 on the metallic zinc coating.
  • the motor vehicle raw component 5 is dip-coated cathodically.
  • the surface of the presently cast automotive raw component 5 after casting and before polishing is shown as a first state 6 in a plan view.
  • the surface of the raw vehicle component 5 is shown both in a top view and in a sectional view in a second state 7, after corundum blasting of the surface of the raw vehicle component 5.
  • Motor vehicle raw component 5 is further shown in a third state 8 both in a top view and in a sectional view, the surface of the
  • Motor vehicle raw component 5 in the third state 8 was corundum blasted and then chemically polished.
  • the surface of the raw vehicle component 5 is shown in a top view and in a sectional view in a fourth state 9, in which the surface of the raw vehicle component 5 is corundum-blasted, chemically polished and ultrasonically cleaned.
  • the surface of the raw vehicle component 5 Shown in a top view in its fifth state 10 the surface of the motor vehicle raw part 5 in the fifth state 10 being corundum-blasted, double and thus twice chemically polished and ultrasonically cleaned.
  • Motor vehicle raw part 5 first the first state 6, then the second state 7, then the third state 8, then the fourth state 9 and then the fifth state 10 the zinc coating.
  • impurities and surface roughness of the surface of the raw vehicle component 5 decrease continuously from the first state 6 to the fifth state 10. Consequently, by means of the pretreatment of the
  • Motor vehicle raw component 5 and in particular the chemical and / or
  • Motor vehicle raw part 5 in particular a particularly clean and particularly smooth surface of the motor vehicle raw part 5 can be achieved.
  • Automotive raw component 5 is ultrasonically cleaned after chemical and / or electrochemical polishing.
  • the method described enables the generatively or cast-manufactured raw vehicle component 5 to be used in a motor vehicle body and in particular in a wet area of the motor vehicle without additional measures such as a coating with polyvinyl chloride.
  • the additively manufactured or cast motor vehicle raw component 5 can be created with the particularly advantageous corrosion properties described.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils (5), bei welchem das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) mit einem metallischen Zinküberzug als kathodischem Korrosionsschutz beschichtet (3) und anschließend lackiert (4) wird, wobei das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) vor dem Beschichten (3) mit dem metallischen Zinküberzug chemisch poliert und/oder elektrochemisch poliert wird.

Description

Verfahren zum Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils sowie
Kraftfahrzeugrohbauteil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils sowie ein Kraftfahrzeugrohbauteil gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen
Patentansprüche.
Aus der EP 1 693 477 A1 ist ein beschichtetes Stahlblech bekannt mit einer aus Stahl bestehenden Grundschicht, auf deren mindestens einen Oberseite durch
Schmelztauchbeschichten ein Überzug aufgetragen ist, welcher zum größten Teil aus Zink besteht. Das beschichtete Stahlblech kann nach dem Aufträgen des Zinküberzugs lackiert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten eines
Kraftfahrzeugrohbauteils sowie ein Kraftfahrzeugrohbauteil für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit des
Kraftfahrzeugrohbauteils ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils sowie durch ein Kraftfahrzeugrohbauteil für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines
Kraftfahrzeugrohbauteils, bei welchem das Kraftfahrzeugrohbauteil mit einem
metallischen Zinküberzug als kathodischem Korrosionsschutz beschichtet und
anschließend lackiert wird. Eine Schutzwirkung vor Korrosion hängt bei metallischen Schichten von einer jeweiligen Art der Schicht ab. Eine unedlere Schicht schützt das Kraftfahrzeugrohbauteil kathodisch und fungiert dabei als Opferanode, was bedeutet, dass sich die unedle bzw. unedlere Schicht bevorzugt auflöst und hierdurch möglichst lange eine jeweilige Funktion des Kraftfahrzeugrohbauteils erhält. Selbst kleinere
Fehlstellen oder Schäden in der unedlen bzw. unedleren Schicht haben zunächst keine gravierenden Auswirkungen aufgrund einer sogenannten elektrochemischen Fernwirkung, bei welcher das Zink durch sein unedleres Potenzial einen Korrosionsangriff auf sich lenkt und so das Kraftfahrzeugrohbauteil vor Korrosion schützt. Klassischerweise wird Stahl verzinkt, wobei Zink als Opferanode fungiert. Somit dient der metallische Zinküberzug des Kraftfahrzeugrohbauteils als kathodischer Korrosionsschutz, da der metallische Zinküberzug als Opferanode fungiert.
Um einen besonders vorteilhaften Schutz des Kraftfahrzeugrohbauteils vor Korrosion zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kraftfahrzeugrohbauteil vor dem Beschichten mit dem metallischen Zinküberzug chemisch poliert und/oder
elektrochemisch poliert wird. Das chemische und/oder elektrochemische Polieren führt zu einer besonders glatten Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils, sodass sogenannte Zinkantennen vermieden werden können. Neben der Verminderung von Rauigkeiten einer Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils können Verunreinigungen der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils beim chemischen und/oder elektrochemischen Polieren entfernt werden, um ein Einschließen der Verunreinigungen unter dem metallischen Zinküberzug zu vermeiden. Die durch das chemische und/oder elektrochemische Polieren hervorgerufene besonders glatte Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils ermöglicht, dass der metallische Zinküberzug ebenfalls eine besonders flache und gleichmäßige Oberfläche mit geringer Rauigkeit aufweist. Dies ist insbesondere bei einer
anschließenden Lackierung und somit einem weiteren Schichtauftrag auf den
metallischen Zinküberzug von Vorteil, da sämtliche Schichten auf beziehungsweise um das Kraftfahrzeugrohbauteil herum besonders gleichmäßig und glatt aufgetragen werden können. Eine jeweilige Rauigkeit der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils führt zu von Schicht zu Schicht auf der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils ansteigenden Rauigkeiten der jeweiligen auf das Kraftfahrzeugrohbauteil aufgebrachten Schichten, wie dem Zinküberzug und gegebenenfalls einer zusätzlichen Lackierung. Das Verringern der Rauigkeit der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils führt somit zu einer besonders geringen Rauigkeit einer jeweiligen äußersten auf das Kraftfahrzeugrohbauteil aufgebrachten Schicht. Hierfür wird die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils vor dem Beschichten mit dem metallischen Zinküberzug chemisch und/oder elektrochemisch poliert. Das Entfernen von Verunreinigungen mittels chemischen und/oder
elektrochemischen Polierens von der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils vor dem Aufbringen des Zinküberzugs hat des Weiteren den Vorteil, dass zinkbeschichtungsfreie Stellen vermieden werden können. Diese zinkbeschichtungsfreien Stellen könnten bei Verunreinigungen entstehen, da auf Verunreinigungen kein Zink abgeschieden werden kann. Das Entfernen von Verunreinigungen mittels chemischen und/oder
elektrochemischen Polierens von der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils vor dem Aufbringen des Zinküberzugs hat außerdem den Vorteil, dass ein Einschließen von Flüssigkeiten oder Gasen aus einem Verzinkungsprozess in den Verunreinigungen unterbunden werden kann. Diese eingeschlossenen Flüssigkeiten oder Gase könnten während eines Trocknungsprozesses einer kathodischen Tauchlackierung einen Defekt in einer entstandenen noch unausgehärteten Lackschicht erzeugen, welcher sich schwerwiegend negativ auf die Korrosionseigenschaften des Kraftfahrzeugrohbauteils auswirken könnte.
Das elektrochemische Polieren, welches auch als Elektropolieren bezeichnet werden kann, zählt zu Abtrageverfahren, wobei mit jeweiligen speziell auf ein jeweiliges Material des Kraftfahrzeugrohbauteils abgestimmten Elektrolyten Metall des
Kraftfahrzeugrohbauteils anodisch abgetragen wird. Ziele des Elektropolierens sind eine Verringerung einer Oberflächenrauheit des Kraftfahrzeugrohbauteils, also eine
Entgrätung, sowie ein Glätten und gegebenenfalls ein Glanz. Zudem werden beim Elektropolieren Verunreinigungen entfernt. Die als Chemikalien eingesetzten Elektrolyte können sich je nach dem Material des zu polierenden Kraftfahrzeugrohbauteils unterscheiden. Beim chemischen Polieren wird Material an der Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils chemisch abgetragen, sodass das Kraftfahrzeugrohbauteil auch an schwer zugänglichen Stellen entgratet und geglättet werden kann. Darüber hinaus können Risskeime entfernt werden. Im Gegensatz zum Elektropolieren handelt es sich beim chemischen Polieren um ein stromloses Verfahren. Wie beim Elektropolieren erfolgt ein Abtragen der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils auch beim chemischen Polieren an für mechanische Verfahren unzugänglichen Stellen. Nachdem das
Kraftfahrzeugrohbauteil chemisch und/oder elektrochemisch poliert worden ist, wird das Kraftfahrzeugrohbauteil mit dem Zinküberzug beschichtet und anschließend lackiert, wobei das Kraftfahrzeugrohbauteil kathodisch tauchlackiert werden kann. Das vor dem Beschichten chemisch und/oder elektrochemisch polierte Kraftfahrzeugrohbauteil weist vorteilhafterweise eine besonders glatte Oberfläche auf, sodass ein besonders gleichmäßiges Aufträgen des Zinküberzugs und weiterer Schichten wie beispielsweise Lackschichten möglich ist. Da eine glatte Oberfläche im Vergleich zu einer besonders rauen Oberfläche weniger Angriffspunkte für Beschädigungen aufweist und somit eine besonders geringe Beschädigungsgefahr des Zinküberzugs besteht, ist das beschichtete Kraftfahrzeugrohbauteil besonders gut vor Korrosion geschützt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Kraftfahrzeugrohbauteil generativ oder additiv gefertigt oder gegossen wird und anschließend chemisch poliert und/oder elektrochemisch poliert wird. Somit wird das Kraftfahrzeugrohbauteil im Rahmen einer additiven Fertigung oder als Gussbauteil, insbesondere mittels Feinguss, hergestellt. Hierbei ist das Kraftfahrzeugrohbauteil beispielsweise metallisch und somit aus einem Meta II roh stoff gebildet. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeugrohbauteil aus Stahl oder Eisen gebildet sein. Ein generativ gefertigtes oder gegossenes Kraftfahrzeugrohbauteil weist aufgrund des jeweiligen Herstellungsverfahrens eine besonders große Oberflächenrauigkeit auf. Zur
Verminderung dieser Oberflächenrauigkeit wird das Kraftfahrzeugrohbauteil chemisch und/oder elektrochemisch poliert. Somit können mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens Kraftfahrzeugrohbauteile, welche generativ gefertigt oder gegossen worden sind, mittels des Zinküberzugs und des Lacks besonders gut vor Korrosion geschützt werden, sodass das Kraftfahrzeugrohbauteil beispielsweise in einem Nassbereich eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeugrohbauteil nach dem chemischen Polieren und/oder dem elektrochemischen Polieren und vor dem Beschichten mit dem Zinküberzug mittels Ultraschall gereinigt wird. Hierdurch kann eine besonders hohe Reinheit der Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils erreicht werden, da beim Polieren des Kraftfahrzeugrohbauteils nicht von dessen Oberfläche entfernte Verunreinigungen mittels Ultraschall von der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils entfernt werden können. Eine
Rissverunreinigung des Kraftfahrzeugrohbauteils nach dem Polieren und dem
Ultraschallreinigen und vor dem Beschichten mit dem Zinküberzug kann somit besonders gering gehalten werden. Hierdurch ist eine besonders gleichmäßige Beschichtung des Kraftfahrzeugrohbauteils mit dem Zinküberzug möglich, sodass ein besonders vorteilhafter Korrosionsschutz des Kraftfahrzeugrohbauteils erreicht werden kann.
Es ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Kraftfahrzeugrohbauteil ein Karosseriebauteil ist. Somit wird das Kraftfahrzeugrohbauteil beispielsweise in dem Nassbereich des Kraftfahrzeugs eingesetzt, in welchem
grundsätzlich eine besonders hohe Korrosionsgefahr für Bauteile besteht. Das Verfahren ermöglicht, dass Gussbauteile oder generativ gefertigte Kraftfahrzeugrohbauteile einen ausreichenden Korrosionsschutz erhalten können, um im Nassbereich des Kraftfahrzeugs mit einer vorgegebenen Mindestlebensdauer eingesetzt werden zu können. Somit ermöglicht das Verfahren ein besonders breites Einsatzspektrum von generativ gefertigten oder gegossenen Kraftfahrzeugrohbauteilen in Kraftfahrzeugen, insbesondere in besonders korrosionsgefährdeten Nassbereichen. Es hat sich in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn das Kraftfahrzeugrohbauteil vor dem chemischen Polieren und/oder dem
elektrochemischen Polieren korundgestrahlt wird. Mit anderen Worten wird das
Kraftfahrzeugrohbauteil mittels Korund als Strahlenmittel abrasiv oberflächenbehandelt. Hierdurch können besonders große Rauigkeiten sowie Verunreinigungen der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils entfernt werden. Anschließend wird im Rahmen des chemischen Polierens und/oder des elektrochemischen Polierens die Rauigkeit der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils weiter verringert, um eine besonders glatte Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils zu erhalten. Je glatter die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils nach dessen Vorbehandlung, insbesondere durch das Polieren, ist, desto glatter kann der metallische Zinküberzug des Kraftfahrzeugrohbauteils ausgestaltet werden. Hierdurch kann eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit des Kraftfahrzeugrohbauteils erreicht werden.
Es hat sich als insbesondere vorteilhaft erwiesen, wenn das Kraftfahrzeugrohbauteil feuerverzinkt wird. Das bedeutet, dass das Kraftfahrzeugrohbauteil mit Zink
tauchbeschichtet wird, nachdem das Kraftfahrzeugrohbauteil chemisch poliert und/oder elektrochemisch poliert worden ist. Das Feuerverzinken ist eine besonders einfache und schnelle Möglichkeit, den metallischen Zinküberzug am Kraftfahrzeugrohbauteil anzubringen. Des Weiteren ermöglicht das Feuerverzinken, dass mittels des
Zinküberzugs Unebenheiten der Oberfläche des Fahrzeugrohbauteils ausgeglichen werden, sodass der metallische Zinküberzug eine geringere Rauigkeit aufweist als die mit dem metallischen Zinküberzug versehene Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils.
Somit ermöglicht das Feuerverzinken des Kraftfahrzeugrohbauteils die Herstellung eines besonders korrosionsbeständigen Kraftfahrzeugrohbauteils.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeugrohbauteil für ein Kraftfahrzeug, mit einem Grundkörper, welcher mit einem Zinküberzug beschichtet ist sowie mit einer auf dem Zinküberzug angeordneten Lackschicht. Hierbei ist das Kraftfahrzeugrohbauteil beispielsweise generativ gefertigt oder gegossen worden und kann somit eine besonders hohe Oberflächenrauigkeit aufweisen. Um eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit des Kraftfahrzeugrohbauteils zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Grundkörper ein chemisch und/oder elektrochemisch poliertes Gussteil und/oder generativ gefertigtes Bauteil ist. Im Rahmen des chemischen und/oder elektrochemischen Polierens kann eine Oberflächenrauigkeit des Kraftfahrzeugrohbauteils zumindest auf eine definierte Höchstrauigkeit gesenkt werden. Somit weist das gegossene und/oder generativ gefertigte Kraftfahrzeugrohbauteil eine Oberfläche mit einer besonders geringen Oberflächenrauigkeit auf, wobei die Oberfläche mit dem Zinküberzug versehen wird. Insbesondere ist das Kraftfahrzeugrohbauteil vollumfänglich mit dem Zinküberzug versehen. Auf dem Zinküberzug kann eine Lackschicht beispielsweise im Rahmen einer kathodischen Tauchlackierung auf den Zinküberzug aufgebracht werden. Die besonders glatte Oberfläche des chemisch und/oder elektrochemisch polierten
Kraftfahrzeugrohbauteils ermöglicht, dass der metallische Zinküberzug insbesondere im Rahmen eines Feuerverzinkens besonders gleichmäßig auf die Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils aufgetragen werden kann. Des Weiteren weist der metallische Zinküberzug aufgrund der besonders geringen Oberflächenrauigkeit des
Kraftfahrzeugrohbauteils ebenfalls eine besonders geringe Oberflächenrauigkeit auf. Hierdurch ist das Kraftfahrzeugrohbauteil besonders gut vor Korrosion geschützt, da Unebenheiten des Zinküberzugs und insbesondere einer auf dem Zinküberzug angebrachten Lackschicht besonders anfällig für Beschädigungen sind und
Beschädigungen des Zinküberzugs beziehungsweise der Lackschicht zu Korrosion der des Kraftfahrzeugrohbauteils führen können.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Verfahrensschema zum Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils, bei welchem das Kraftfahrzeugrohbauteil hergestellt, chemisch und/oder elektrochemisch poliert, mit einem metallischen Zinküberzug beschichtet und anschließend lackiert wird; und
Fig. 2 jeweilige schematische Ansichten einer Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils in verschiedenen Stadien eines Poliervorgangs beziehungsweise eines Reinigungsvorgangs der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils. In Fig. 1 ist ein Verfahrensschema zum Herstellen und Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils 5 dargestellt, wobei ein besonders korrosionsbeständiges Kraftfahrzeugrohbauteil 5 hergestellt werden soll, welches insbesondere in einem
Nassbereich eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist.
Bei dem Verfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt 1 das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 generativ gefertigt oder gegossen. Das bedeutet, dass das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 entweder in einem Gussverfahren hergestellt wird oder durch additive Fertigung schichtweise aufgebaut wird. Bei dem im Rahmen des ersten Verfahrensschritts 1 hergestellten Kraftfahrzeugrohbauteil 5 handelt es sich vorliegend um ein
Karosseriebauteil. In einem zweiten Verfahrensschritt 2 wird das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 vorbehandelt. Im Rahmen dieser Vorbehandlung wird das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 zumindest chemisch und/oder elektrochemisch poliert. Zusätzlich kann das
Kraftfahrzeugrohbauteil 5 korundgestrahlt und/oder ultraschallgereinigt werden.
Anschließend wird das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 in einem dritten Verfahrensschritt 3 mit einem metallischen Zinküberzug beschichtet, insbesondere feuerverzinkt. Dieser metallische Zinküberzug dient als kathodischer Korrosionsschutz und fungiert somit als Opferanode für eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5. In einem an das Verzinken anschließenden vierten
Verfahrensschritt 4 wird das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 lackiert, sodass auf dem metallischen Zinküberzug ein Lack auf das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 aufgebracht wird. Vorliegend wird das Kraftfahrzeugrohbauteil 5 kathodisch tauchlackiert.
In Fig. 2 ist eine Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 in unterschiedlichen
Zuständen während des zweiten Verfahrensschritts 2 im Rahmen der Vorbehandlung dargestellt. Die Oberfläche des vorliegend feingegossenen Kraftfahrzeugrohbauteils 5 nach dem Gießen und vor einem Polieren wird als erster Zustand 6 in einer Draufsicht gezeigt. Die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 wird sowohl in einer Draufsicht als auch in einer Schnittansicht in einem zweiten Zustand 7, nach einem Korundstrahlen der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5, gezeigt. Die Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5 ist des Weiteren in einem dritten Zustand 8 sowohl in einer Draufsicht als auch in einer Schnittansicht dargestellt, wobei die Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5 im dritten Zustand 8 korundgestrahlt und anschließend chemisch poliert wurde. Überdies ist die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 in einer Draufsicht sowie in einer Schnittansicht in einem vierten Zustand 9 dargestellt, in welchem die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 korundgestrahlt, chemisch poliert sowie ultraschallgereinigt ist. Überdies ist die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 in einer Draufsicht in ihrem fünften Zustand 10 dargestellt, wobei die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 im fünften Zustand 10 korundgestrahlt, doppelt und somit zweifach chemisch poliert sowie ultraschallgereinigt ist.
Bei dem zweiten Verfahrensschritt 2 durchläuft die Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5 erst den ersten Zustand 6, dann den zweiten Zustand 7, dann den dritten Zustand 8, dann den vierten Zustand 9 und anschließend den fünften Zustand 10. Vorliegend wird die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 nach Erreichen des fünften Zustands 10 im dritten Verfahrensschritt 3 mit dem Zinküberzug versehen. Wie in Fig. 2 erkannt werden kann, nehmen Verunreinigungen sowie Oberflächenrauigkeiten der Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 vom ersten Zustand 6 bis zum fünften Zustand 10 kontinuierlich ab. Folglich kann mittels der Vorbehandlung des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5 und insbesondere des chemischen und/oder
elektrochemischen Polierens eine Oberflächenverfeinerung der Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5, insbesondere eine besonders reine sowie besonders glatte Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5 erreicht werden.
Derzeit ist keine chemische Oberflächenveredelung beziehungsweise
Oberflächenreinigung von Bauteilen aus Stahl oder Eisen, welche durch Guss oder additive Fertigung hergestellt worden sind, etabliert. Eine jeweilige Oberfläche von diesen Bauteilen wird derzeit nicht mit einer geschlossenen Lackschicht und/oder einem geschlossenen Zinküberzug versehen. Folglich werden derzeit im Rahmen von additiver Fertigung oder Gussfertigung hergestellte Bauteile in korrosiv belasteten Bereichen einer Kraftfahrzeugkarosserie nicht eingesetzt. Verunreinigungen der Oberfläche dieser Bauteile können nach einer Verzinkung und einer Lackierung der jeweiligen Oberflächen zu Blasen im Lack führen, welche unerwünscht sind.
Um diesen Nachteilen beizukommen, wird die Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils 5, welches generativ gefertigt oder gegossen worden ist, durch eine chemische
Nachbehandlung, insbesondere chemisches Polieren und/oder elektrochemisches Polieren und/oder elektrochemisches Pulspolieren derart gereinigt und/oder eingeebnet, dass eine dichte Zinkschicht und/oder eine dichte kathodische Lackschicht auf dessen Oberfläche abgeschieden werden kann. Eine Dichtheit der Lackschicht und/oder des Zinküberzugs kann zusätzlich verbessert werden, indem die Oberfläche des
Kraftfahrzeugrohbauteils 5 nach dem chemischen und/oder elektrochemischen Polieren ultraschallgereinigt wird. Das beschriebene Verfahren ermöglicht, dass das generativ oder gussgefertigte Kraftfahrzeugrohbauteil 5 in einer Kraftfahrzeugkarosserie und insbesondere in einem Nassbereich des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann ohne Zusatzmaßnahmen wie eine Beschichtung mit Polyvinylchlorid. Mittels des Verfahrens kann das generativ gefertigte oder gegossene Kraftfahrzeugrohbauteil 5 mit den beschriebenen besonders vorteilhaften Korrosionseigenschaften geschaffen werden.
Bezugszeichenliste erster Verfahrensschritt zweiter Verfahrensschritt dritter Verfahrensschritt vierter Verfahrensschritt Kraftfahrzeugrohbauteil erster Zustand
zweiter Zustand dritter Zustand
vierter Zustand
fünfter Zustand

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beschichten eines Kraftfahrzeugrohbauteils (5), bei welchem das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) mit einem metallischen Zinküberzug als kathodischem Korrosionsschutz beschichtet (3) und anschließend lackiert (4) wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) vor dem Beschichten (3) mit dem metallischen Zinküberzug chemisch poliert und/oder elektrochemisch poliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) generativ gefertigt oder gegossen wird (1 ) und anschließend chemisch poliert und/oder elektrochemisch poliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) nach dem chemischen Polieren und/oder dem elektrochemischen Polieren und vor dem Beschichten (3) mit dem Zinküberzug mittels Ultraschall gereinigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) ein Karosseriebauteil ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) vor dem chemischen Polieren und/oder dem elektrochemischen Polieren korundgestrahlt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeugrohbauteil (5) feuerverzinkt wird.
7. Kraftfahrzeugrohbauteil (5), mit einem Grundkörper, welcher mit einem Zinküberzug beschichtet ist, und mit einer auf dem Zinküberzug angeordneten Lackschicht, dadurch gekennzeichnet, dass
der Grundkörper ein chemisch und/oder elektrochemisch poliertes Gussteil und/oder generativ gefertigtes Bauteil ist.
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