Oberflächenbehandlung

Oberflächenbehandlung (auch Oberflächenveredelung) ist der Sammelbegriff für Verfahren, die die Oberfläche eines Bauteils verändern, ohne seine Form wesentlich zu ändern. Ziele sind Korrosionsschutz, Verschleißfestigkeit, ein bestimmtes Aussehen und eine bestimmte Farbe, geringere Reibung, elektrische Isolation oder umgekehrt Leitfähigkeit, leichte Reinigung oder eine bessere Haftung von Lack und Klebstoff.

Nach dem Wirkprinzip unterscheidet man mechanische Verfahren (Strahlen, Schleifen, Polieren, Bürsten, Gleitschleifen), chemische und elektrochemische Verfahren (Eloxieren von Aluminium, galvanisches Verzinken, Vernickeln und Verchromen, chemisch Nickel, Phosphatieren, Brünieren, Beizen und Passivieren von Edelstahl), Lack- und Beschichtungsverfahren (Pulverbeschichtung und Nasslackierung, kathodische Tauchlackierung, Feuerverzinken) sowie dünne Vakuumschichten PVD und CVD, die vor allem bei Werkzeugen eingesetzt werden. Verwandt sind thermochemische Verfahren der Wärmebehandlung wie das Nitrieren, die die Eigenschaften der Randschicht des Werkstoffs selbst verändern.

Die Schichtdicken unterscheiden sich um Größenordnungen. Passivierung und Brünierung sind vernachlässigbar dünn, galvanisches Zink hat meist 5 bis 25 µm, übliches Eloxal 5 bis 25 µm, eine Pulverbeschichtung typischerweise 60 bis 120 µm und eine Feuerverzinkung einige zehn bis über hundert Mikrometer. Bei Gewinden, Passungen und genauen Flächen beeinflusst die Schicht daher die Funktion und muss schon in der Konstruktion berücksichtigt werden.

Die Wahl richtet sich nach Werkstoff, Umgebung und geforderter Lebensdauer. Aluminium wird meist eloxiert oder pulverbeschichtet, Baustahl verzinkt, lackiert oder beides, Edelstahl gebeizt und passiviert, gegebenenfalls poliert. Die Korrosionsbeständigkeit wird zum Beispiel mit der Salzsprühnebelprüfung nach DIN EN ISO 9227 nachgewiesen, die Umgebung für Beschichtungssysteme wird nach DIN EN ISO 12944 in die Korrosivitätskategorien C1 bis C5 und CX eingeteilt.

Klären Sie die Oberflächenbehandlung für jedes Teil, das mit Feuchtigkeit, Chemikalien, Lebensmitteln oder der Haut in Berührung kommt, für Gleit- und Verschleißflächen und für alle Sichtteile. Verwenden Sie bei Prototypen dieselbe Behandlung wie in der Serie, wenn Korrosion, Reibung, Montage oder Aussehen getestet werden, denn die Behandlung verändert Maße, Rauheit und Verhalten der Oberfläche.

Kombinationen kommen zum Einsatz, wo ein Verfahren allein nicht genügt: etwa feuerverzinkter Stahl mit Pulverbeschichtung (Duplexsystem) für Stahlbauten im Freien oder gestrahltes und eloxiertes Aluminium für ein gleichmäßig mattes Aussehen.

Der häufigste Fehler ist eine Behandlung, die mit einem einzigen Wort angegeben wird, etwa „verzinken“ oder „schwarz eloxieren“. Nennen Sie in der Zeichnung oder Anfrage die Art der Behandlung, Schichtdicke, Farbe und Glanzgrad (zum Beispiel einen RAL-Farbton), die Flächen, die nicht behandelt werden dürfen (Gewinde, Passungen, Erdungskontakte), und ob die Maße vor oder nach der Behandlung gelten. Legen Sie auch fest, wo Kontaktstellen der Aufhängung liegen dürfen.

Bei hochfesten Stählen (etwa Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 und höher) droht nach galvanischer Beschichtung Wasserstoffversprödung. Fordern Sie eine Wasserstoffaustreibung oder wählen Sie eine Behandlung ohne dieses Risiko, zum Beispiel einen Zinklamellenüberzug. Hohlprofile und Schweißbaugruppen brauchen Öffnungen zum Ablaufen der Bäder und zur Entlüftung. Sechswertiges Chrom ist in der EU stark eingeschränkt, beim Verzinken ist daher eine Passivierung auf Basis von dreiwertigem Chrom üblich. Lassen Sie sich Korrosionsbeständigkeit und Aussehen vom Lieferanten an Mustern bestätigen.