Ziel der Entwicklung

Für die Bestimmung der Beständigkeit beschichteter Magnesiumlegierungen gegenüber Filiformkorrosion wurde in der Regel das Prüfverfahren für Aluminium nach DIN EN ISO 4623-2 herangezogen. Insbesondere das Impfverfahren in HCl-Atmosphäre stellt für Magnesium eine große chemische Belastung dar. Ziel der Entwicklung war es, ein Prüfverfahren speziell für Magnesium zu entwickeln.

Vorteile und Lösungen

Folgende Schritte bildeten die Basis für die Entwicklung des Prüfverfahrens:
1) Auslagerung und Erfassung von Ergebnissen der Freibewitterung bei hoher Korrosionsbelastung (Auslagerung auf Helgoland)
2) Untersuchung von Teilschritten zur Initiierung der Filiformkorrosion und den Bedingungen vor und bei der Klimaauslagerung
3) Erfassung und Vergleich der Erscheinungsform der Korrosion nach Frei- und Kurzbewitterung, Ableitung von Korrelationen
Das Prüfverfahren sollte:
- in kurzer Zeit (≤ 1000 h) die Wiedergabe der Beständigkeit verschiedener Schutzsysteme in der Reihenfolge wie in der Praxis ermöglichen
- Reproduzierbare Prüfergebnisse liefern und
- zu keiner Veränderung des Korrosionsmechanismus führen
Zur Initiierung der Filiformkorrosion an Magnesiumlegierungen wurden folgende Verfahren untersucht:
- Tauchen in Säuren bzw. Salzlösungen
- Tropfen von Säuren bzw. Salzlösungen
- Belastung im neutralen bzw. essigsauren Salzsprühnebel
- Lagern über Salzsäureatmosphäre
Als Initiierungsmittel wurden eingesetzt:
- HCl-Lösung bzw. HCl-Atmosphäre
- NaCl-Lösung
- künstliches Meerwasser
- MgCl2-Lösung
- CaCl2-Lösung
- AlCl3-Lösung
- ZnCl2-Lösung
Orientierend an der Deliqueszenzfeuchte der Initiierungsmittel wurden verschiedene Bedingungen bei der Klimaauslagerung untersucht. Weiterhin fanden Untersuchungen zum Einfluss einer Nachbehandlung auf die Ausprägung der Filiformkorrosion, zum Einfluss der Positionierung der Proben und der Ritzverletzung und zum Einfluss der Anbringung der Ritzverletzung statt. Für die Untersuchungen wurden die Gusslegierungen AZ91, AM50, AMZ30 und die Knetlegierungen AZ31 und ZAX210 einbezogen. Auf Grundlage der Untersuchungen wurde ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Filiformkorrosion an Magnesiumlegierungen beschrieben, dass bei Anwendung zu ähnlichen Korrosionsbildern wie bei Freibewitterung führt.
Für die Ermittlung der Filiformkorrosion wurden unterschiedliche Auswerteverfahren herangezogen und verglichen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielgruppen und Zielmärkte
Durch das im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten Prüfverfahren zur Prüfung der Beständigkeit von Magnesiumlegierungen gegenüber Filiformkorrosion, kann die Korrosionsanfälligkeit gegenüber dieser speziellen Korrosionsform besser beurteilt werden. Im Portfolio mit anderen Kurzzeittests wie dem neutralen Salzsprühnebeltest und der Kondenswasserbelastung können dadurch die Korrosionsschutzeigenschaften von Beschichtungssystemen in Kombination mit einer bestimmten Oberflächenbehandlung und Magnesiumlegierung im Vorfeld der Praxisanwendung besser abgeschätzt werden. Insbesondere soll das entwickelte Prüferfahren:
- Bei der Produktentwicklung unterstützen, zum Beispiel bei der Entwicklung neuer Oberflächenbehandlungen, Beschichtungen und/oder Magnesiumlegierungen
- Die Abschätzung des Korrosionsschutzvermögens bei Praxiseinsatz neuer Beschichtungssysteme ermöglichen
Zielmärkte für das neu entwickelte Prüfverfahren sind zum Beispiel:
- die Automobilindustrie und deren Zulieferer
- die Luftfahrtindustrie und deren Zulieferer
- Apparatehersteller
- Hersteller von optischen Systemen
- Hersteller von Laptopgehäusen
- Lohnbeschichter
Eine breitere Anwendung beschichteter Magnesiumlegierungen für den Leichtbau hängt prinzipiell davon ab, ob es gelingt, für den Einsatzbereich hinreichend korrosionsbeständige Magnesiumsysteme zu entwickeln und dem Markt bereitzustellen. Das Prüfverfahren kann dabei eine Hilfestellung zur Erreichung dieses Ziels bieten.
Transferstrategie
Über die Vorstellung des Forschungsprojekts und dessen Ergebnisse bei Lehrgängen, Weiterbildungsveranstaltungen und Tagesseminaren des IKS sowie externen Vorträgen bei Verbänden, Arbeitskreisen und in Normenausschüssen kann ein breiter Kreis potentieller Kunden informiert werden.
IKS Kunden, die Beschichtungssysteme hinsichtlich Filiformkorrosion auf Stahl- oder Aluminiumsubstraten prüfen lassen können gezielt über das neue Prüfverfahren informiert werden.
Geplante Vermarktungs- und Transferstrategie:
- Erstellung einer IKS-Richtlinie
- Veröffentlichung der Ergebnisse bei IKS-Lehrgängen und -Tagesseminaren
- Vorstellen der Ergebnisse im Rahmen der Teilnahme im Normenausschuss z. B. des DIN e.V. und in den Arbeitskreisen bzw. Fachausschüssen der GfKORR e. V. und der DFO e. V.
- Veröffentlichung in einer Fachzeitschrift
- Anbieten des Prüfverfahrens als Prüfleistung und Beratung potentieller Interessenten
Erwartete wirtschaftliche Effekte:
Die oben genannten Zielmärkte sind auch für das IKS als Anbieter von Seminaren für die Weiterbildung interessant, um die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt im diesem Rahmen weiterzugeben und neben der Erhaltung der Kompetenz Umsatz zu generieren.
Die in dem Forschungsprojekt ermittelten Ergebnisse sind für den Ausbau und die Erhaltung der Kompetenz des IKS als Forschungsstelle und als akkreditiertes Prüflabor wichtig und stellen die Grundlagen für weitere Forschungsaktivitäten auf diesem Gebiet dar.