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EFB-Forschungsbericht Nr. 247

Ermittlung der Schneidparameter zum Zerteilen bandlackierter Feinbleche zur Optimierung des Korrosionsschutzes an der Schnittfläche

EFB247.jpg

Verfasser:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hartmut Hoffmann, Raphael Petry, Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen, Technische Universität München

120 Seiten (sw 58 Abb., 11Tab.)

ISBN: 978-3-86776-207-6

Preis (Digital) EUR 46,00

Preis (Print) EUR 51,40

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurden Möglichkeiten untersucht, die Schnittkante organisch bandbeschichteter Bleche gegen korrosive Einflüsse aus der Umgebung zu schützen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden zwei verschiedene Ansätze verfolgt:

Zum einen wurde der Zerteilvorgang selbst als Verfahren zur Optimierung des Korrosionsschutzes betrachtet. Bei dieser Vorgehensweise wurde ausgenutzt, daß beim Reißen mit gegenüber dem konventionellen Scherschneiden vergrößertem Schneidspalt und angefaster Schneidkantengeometrie Werkstoff von der Blechoberfläche in Richtung des Schnittgrats über Teile der oder über die gesamte Schnittfläche gezogen wird und dadurch die der Korrosion ausgesetzte metallische Schnittfläche bedeckt und hierdurch Korrosionsangriffe reduziert.

Zum anderen wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem während des Schneidvorganges ein durch UV-Strahlung aushärtender Lack auf die Schnittkante bandlackierter Bleche aufgetragen werden kann, der in einem anschließenden Prozeßschritt durch UV-Licht gehärtet wird und die metallisch blanke Schnittfläche hierdurch versiegelt und somit vor Korrosion schützt. Diese Verfahren wurden an zwei verschiedenen Lackschichtsystemen, einem Zweischichtsystem (KTL-Füller-Ersatz) und einem Vierschichtsystem (Decklack brillantsilber) geprüft.

In der Korrosionsuntersuchung konnte bei den durch Reißen hergestellten Proben eine tendenziell nur leichte Verringerung der Kantenunterwanderung auf der Blechoberseite gegenüber dem konventionellen Scherschneiden festgestellt werden. Es wurde häufig eine größere Gratbildung als beim Scherschneiden beobachtet. Insgesamt trat beim Decklacksystem eine geringere Kantenunterwanderung durch Korrosion auf als beim Zweischichtsystem. Rotrostbildung auf der Schnittkante wurde bei keiner der untersuchten Proben beobachtet.

Bei den Proben, die nach dem Verfahren zum in den Schneidvorgang integrierten Auftrag von durch UV-Strahlung aushärtenden Lacken auf die Schnittkante hergestellt wurden, konnte bei nahezu allen Parametereinstellungen die Kantenunterwanderung auf der Probenoberseite zuverlässig verhindert werden. Lediglich auf der Probenunterseite, wo der Schnittgrat liegt, trat eine gewisse Kantenunterwanderung auf. Auch hier wurde keine Rotrostbildung gefunden.

Damit erweist sich das entwickelte Verfahren als grundsätzlich geeignet, die Schnittkante bandlackierter Bleche gegen Korrosion zu schützen.

Das Forschungsvorhaben "Ermittlung der Schneidparameter zum Zerteilen bandlackierter Feinbleche zur Optimierung des Korrosionsschutzes an der Schnittfläche" wurde unter der Fördernummer AiF 13828N1  von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 247 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

Inhalt

Verzeichnis der Kurzzeichen
1 Einleitung
2 Problemstellung
3 Stand der Technik
3.1 Zerteilen von Blechwerkstoffen
3.1.1 Darstellung des Schneidvorganges
3.1.2 Reißen von Blechwerkstoffen
3.1.3 Schnittflächenkenngrößen
3.2 Bandbeschichtete Bleche
3.2.1 Eigenschaften bandbeschichteter Bleche
3.2.2 Herstellung bandbeschichteter Bleche
3.2.3 Verarbeitung bandbeschichteter Bleche
3.2.3.1 Umformen
3.2.3.2 Fügen
3.2.3.3 Schneiden
3.3 Durch UV-Licht aushärtende Lacke
3.4 Korrosion und Korrosionsprüfung
3.4.1 Korrosion
3.4.2 Korrosionsschutz
3.4.3 Korrosionstests
3.4.3.1 Prüfregime
3.4.3.2 Auswertung von Prüfungsergebnissen
4 Zielsetzung und Aufgabenstellung
4.1 Reißen bandlackierter Bleche zur Bedeckung der Schnittkante mit Oberflächenlack
4.2 Auftrag von durch UV-Strahlung aushärtendem Lack während des Schneidprozesses
5 Versuchs- und Meßeinrichtungen
5.1 Versuchseinrichtungen
5.1.1 Presse
5.1.2 Werkzeug
5.1.3 UV-Lampe
5.2 Meßeinrichtungen
5.2.1 Lichtmikroskop
5.2.2 Profilmeßsystem
5.2.3 Rasterelektronenmikroskop
5.2.4 Korrosionsprüfgerät
6 Versuchswerkstoffe
7 Versuchsplan
8 Versuchsdurchführung
8.1 Reißen der Bleche zur Bedeckung der Schnittkante mit Oberflächenlack
8.1.1 Experimentelle Untersuchungen
8.1.2 Simulation des Schneid-/Reißvorganges
8.2 Auftrag von UV-härtendem Lack während des Schneidprozesses
8.3 Korrosionsuntersuchungen
9 Versuchsergebnisse
9.1 Reißen der Bleche zur Bedeckung der Schnittkante mit Oberflächenlack
9.1.1 Schnittflächenkenngrößen
9.1.2 Maßhaltigkeit
9.1.3 Bedeckung der Schnittkante
9.1.3.1 Schnittkantenbedeckung nach einer Wärmebehandlung
9.1.3.2 Schnittkantenbedeckung beim Warmschneiden
9.1.3.3 Schnittkantenbedeckung nach Vorverformung
9.1.3.4 Schnittkantenbedeckung beim Schneiden mit Blechlagewinkel
9.1.4 Haftfestigkeit des Lacks
9.1.5 Korrosionsprüfungen
9.2 Auftrag von UV-härtendem Lack während des Schneidprozesses
10 Zusammenfassung und Ausblick
11 Verzeichnisse
11.1 Abbildungsverzeichnis
11.2 Tabellenverzeichnis
11.3 Literaturverzeichnis
11.3.1 Einleitung
11.3.2 Stand der Technik
11.3.2.1 Zerteilen von Blechwerkstoffen
11.3.2.2 Bandbeschichtete Bleche
11.3.2.3 Durch UV-Licht aushärtende Lacke
11.3.2.4 Korrosion und Korrosionsprüfung
11.3.3 Zielsetzung und Aufgabenstellung
11.3.4 Versuchs- und Meßeinrichtungen
11.3.5 Versuchswerkstoffe
11.3.6 Versuchsdurchführung