EW January 2011

technischer artikel

5 Elektrolytische

Der Polymerbads statt eines Seifenbads, bietet den Drahtherstellungsanlagen nachfolgende Vorteile: Bei den Polymerbeschichtungen • wird kein Seifenpulver im Ziehstein benötigt. Somit wird das Problem der Staubbildung vermieden, die die Bediener beeinträchtigt. Die Kosten werden gesenkt, weil der Kauf des Seifenpulvers entfällt bzw. auch dessen Entsorgung. Außerdem wird die Zuverlässigkeit der Ziehmaschinen erhöht, weil sich weniger Seifenpulver auf den Maschinen und Antrieben niederläßt Eine verbesserte Umformung bedeutet • eine verbesserte Produktivität Sauberer Draht ist für die darauf • folgenden Verarbeitungsverfahren vorteilhaft Ein verbesserter Korrosionsschutz • unterstützt eine längere Produktlagerung und bietet den Kunden ein besseres Produkt an 4.3.2 VorteileeinerPolymerbeschichtung für Hersteller von Verbindungselementen oder Kaltextrudern Für Drahtbearbeiter, wie z. B. Hersteller von Verbindungselementen, bietet diese Beschichtung nachfolgende Vorteile an: Verbesserte Extrusion- sgenauigkeit • dank dem saubereren Werkstoff Höhere Geschwindigkeit der Bolzen- • Stauchmaschinen Längere Lebensdauer der Werkzeuge • Herstellung von Teilen mit • komplizierter Geometrie, die zuvor nicht ermöglicht wurden Seltener Ölwechsel in den Bolzen- • Stauchmaschinen, da keine Seife verschleppt wird, die das Ölumlaufsystem verschmutzt Einsatz eines

Phosphatierung – ein schwermetallfreies Beschichtungs- verfahren Wenn eine Umwandlungsbeschichtung (Zinkphosphatierung) erforderlich ist, müssen die Entsorgungsprobleme des erzeugten Schlamms und der erzeugten Schwermetalle angesprochen werden, die den Abflussstrom verschmutzen. Die Lösung zu diesem Problem ist eine Kalziumphosphat-Beschichtung, die elektrolytisch aufgetragen wird. 5.1 Elektrolytische Auftragung einer Kalziumphosphat-Beschichtung Eine Kalziumphosphat-Beschichtung ist auch eine Umwandlungsbeschichtung, aber sie unterscheidet sich grundlegend von der konventionellen, bis auf heute angewandten Zinkphosphat-Beschicht- ung. Die Beschichtungslösung ist frei von Schwermetallen, wie z. B. Zink oder Nickel und dementsprechend ist auch die Beschichtung frei davon. Die Beschichtung kann am besten mit der Formulierung CaHPO 4 beschrieben werden. Der Grundsatz der Beschichtungsabscheidung auf einer leitenden Oberfläche ist nachfolgend dargestellt. Da das Teil als Kathode agiert, erfolgt kein Beizangriff auf das Eisenmaterial. Ohne diesen Beizangriff bildet sich kein Phosphatierungsschlamm, daher erzeugt dieses Anwendungsverfahren keinen Schlamm. In Bild 4 wird der phosphatierte und kaltgezogene Stauchdraht dargestellt. Es ist deutlich ersichtlich, dass die Kalziumphosphatschichten vor der Umformung weiß sind. Nach der Umformung weist der Draht eine gleichmäßige graue Farbe auf.

Kalziumphosphat- Beschichtung vor der Umformung

Kalziumphosphat- Beschichtung nach der Umformung

5.2 Vorteile Frei von Schwermetallen, demzufolge • kann man leichter Abwasser behandeln Kein Schlamm braucht entsorgt • werden Prozesstemperatur von zirka 25°C • Die Behandlungszeit von 2 bis 5 • Sekunden ermöglicht relativ kleine Anlagen Das geforderte Beschichtungsgewicht • von5–15g/m² kannmittels Stromdichte (A/dm 2 ) eingestellt werden Höhere Ziehgeschwindigkeiten • für Draht, und niedrige Druck- und Ausstoßkräfte beim Kaltstauchen und bei der Kaltextrusion Schwermetallfreier Abfluss in • der Dephosphatierung von Verbindungselementen vor der Wärmebehandlung 5.3 Aussicht Ein zukünftiges Behandlungsverfahren fürs Kaltstauchen von Draht und festen Teilen könnte die Vorteile einer elektrolytischen, schwermetallfreien Phosphatierung mit jenen einer Polymerbeschichtung vereinigen. In Bild 5 wird eine derartige Anlage dargestellt. Dies wird dazu beitragen die Behandlungszeiten für die Oberflächenbehandlung von zirka einer Stunde auf weniger als eine Minute zu verkürzen. Demzufolge werden sich die Qualität und die Produktivität für die Oberflächenbehandlungsanlagen sowie für die Bolzenherstellungs- oder Kaltextrusionsanlagen wesentlich verbessern. n Diese Unterlage wurde während der Istanbul Cable & Wire ’09 vorgestellt und ist hier mit freundlicher Genehmigung der Konferenzveranstalter IWMA vervielfältigt worden. Bild 4 ▲ ▲ : Kaltstauchdraht vor und nach der Umformung

Daraus

kann

geschlossen

werden,

dass

sowohl

Drahthersteller

wie

Drahtendbenutzer der Polymerbeschichtung profitieren können. Es resultiert nämlich ein Konkurrenzvorteil für beide Parteien. vom Einsatz

Bild 5 ▼ ▼ : Diagramm einer kontinuierlichen Linienbehandlungsanlage

Kontinuierliche Linienbehandlungsanlage von Kaltstauchdraht oder festen Teilen

Kaltextrusion

Chemikalien

Eichung Ziehen von Kaltstauchdraht

Jude Burke Chemetall UK – UK Fax : +44 1908 373939

Kalzium- phosphat

Polymer

Reinigung

Kaltextrusion

Mechanischer Teil

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EuroWire – Januar 2011