Fast alle Befestigungselemente bestehen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl und müssen im Allgemeinen korrosionsbeständig sein. Darüber hinaus muss die Oberflächenbehandlung fest haften.
Bei der Oberflächenbehandlung wird üblicherweise auf Ästhetik und Korrosionsschutz geachtet. Die Hauptfunktion von Verbindungselementen ist jedoch die sichere Verbindung von Bauteilen, und die Oberflächenbehandlung hat auch einen großen Einfluss auf deren Befestigungsleistung. Daher sollte bei der Auswahl der Oberflächenbehandlung auch die Befestigungsleistung, d. h. die Übereinstimmung von Anzugsmoment und Vorspannung, berücksichtigt werden.
1. Galvanisierung
Bei der Galvanisierung von Befestigungselementen wird der zu beschichtende Teil des Befestigungselements in eine spezielle wässrige Lösung getaucht, die abgeschiedene Metallverbindungen enthält. Durch das Durchleiten von Strom durch die Lösung fallen die Metallverbindungen aus und lagern sich an den eingetauchten Teilen des Befestigungselements an. Zu den gängigen Galvanisierungsverfahren für Befestigungselemente zählen Verzinken, Verkupfen, Vernickeln, Verchromen, Kupfer-Nickel-Legierungen usw.
2. Phosphatierung
Phosphatieren ist günstiger als Verzinken, bietet aber einen geringeren Korrosionsschutz. Für Befestigungselemente werden üblicherweise zwei Phosphatierungsverfahren eingesetzt: Zinkphosphatierung und Manganphosphatierung. Zinkphosphatierung weist bessere Schmiereigenschaften auf als Manganphosphatierung, während Manganphosphatierung eine höhere Korrosions- und Verschleißbeständigkeit als Verzinkung bietet. Phosphatierte Produkte sind beispielsweise Pleuelschrauben und -muttern von Motoren, Zylinderköpfe, Hauptlager, Schwungradschrauben, Radschrauben und -muttern usw.
3. Oxidation (Schwärzung)
Brünieren und Ölen ist eine gängige Beschichtungsmethode für industrielle Befestigungselemente, da sie die kostengünstigste ist und ein ansprechendes Aussehen bietet, solange der Brennstoff verbraucht ist. Da Brünieren kaum Rostschutz bietet, rostet es nach dem Entfernen des Öls schnell wieder. Selbst in Gegenwart von Öl hält der neutrale Salzsprühtest nur 3 bis 5 Stunden.
4. Feuerverzinken
Feuerverzinken ist eine thermische Diffusionsbeschichtung, bei der Zink verflüssigt wird. Die Schichtdicke beträgt 15–100 µm und ist nicht einfach zu kontrollieren, bietet aber eine gute Korrosionsbeständigkeit und wird daher häufig im Maschinenbau eingesetzt. Aufgrund der hohen Temperaturen beim Feuerverzinken (340–500 °C) ist es nicht für Verbindungselemente oberhalb der Festigkeitsklasse 10.9 geeignet. Die Feuerverzinkung von Verbindungselementen ist teurer als die Galvanisierung.
5. Zinkimprägnierung
Die Zinkimprägnierung ist eine metallurgische, thermische Diffusionsbeschichtung aus Zinkpulver. Sie zeichnet sich durch eine hohe Gleichmäßigkeit aus, wodurch sich gleichmäßige Schichten in Gewinden und Sacklöchern erzielen lassen. Die Schichtdicke beträgt 10–110 µm, wobei die Abweichung unter 10 % liegt. Ihre Haftfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Substrat sind im Vergleich zu anderen Zinkbeschichtungen (galvanische Verzinkung, Feuerverzinkung und Dacromet) unübertroffen. Das Herstellungsverfahren ist schadstofffrei und somit besonders umweltfreundlich. Betrachtet man Chrom und Umweltschutz außer Acht, ist sie die optimale Lösung für hochfeste Verbindungselemente mit hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit.
Hauptzweck der Oberflächenbehandlung von Verbindungselementen ist es, den Verbindungselementen Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, um so die Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit der Verbindungselemente zu erhöhen.
Veröffentlichungsdatum: 08.12.2022
