Trotz alledem stellte VW die Produktion der Magnesium-Hecktür beim Lupo ein. Die Kosten für den Korrosionsschutz sind dabei laut den Fahrzeugingenieuren das größte Hindernis für die zukünftige Nutzung von Magnesium. Derzeit befinden sich die meisten Magnesiumteile in den besser geschützten Bereichen des Fahrzeugs, die keinen korrosiven Einflüssen ausgesetzt sind. Dazu zählen u.a. Sitzrahmen, Lenkradarmaturen, Instrumententafelträger, Kabrio- und Schiebedachrahmen sowie andere Teile, wo eine sichere Umgebung und hohe Komponentenintegration vorhanden sind.

Weiter entfernt vom Cockpit, z.B. bei Türrahmen, Hecktürrahmen, Frontgestellen, Kabrio- und Schiebedachrahmen, wird der Korrosionsschutz jedoch zum Thema. Für solche Teile können die Hersteller Keronite als eine der besten Korrosionsschutzbehandlungen von Magnesium in Betracht ziehen.

Warum Keronite?
Korrosionsfestigkeit : Die Korrosionseigenschaften von Keronite auf Magnesium wurde in umfangreichen Tests von BMW, Ford, VW, General Motors und Honda geprüft und mit anderen Behandlungsmethoden verglichen. Diese Hersteller stellten fest, dass Keronite besonders gut in Standard- und galvanischen Korrosionsprüfungen abschnitt. Demzufolge erteilte BMW Keronite eine 'Freigabe' für Magnesiumteile.

Kantenintegrität: Kanten sind oft die Stellen, wo Korrosion als erstes auftritt. Eloxalvorbehandlungen sind kolumnar und neigen zu Rissen an den Kanten, die Angriffstellen für korrosive Elektrolyten bieten. Dies wird noch durch die Tatsache verschlimmert, dass der Lack aufgrund der Oberflächenspannung an den Kanten dünner ist. Die Deckschicht ist also an der Stelle am dünnsten, wo die Vorbehandlung Risse aufweist. Keronite besitzt eine amorphe Struktur, die an den Kanten keine Risse bildet. Außerdem ist die Dicke über das gesamte Bauteil hinweg größtenteils gleichmäßig und an den Kanten sogar etwas stärker. All das bedeutet, dass Keronite guten Schutz bietet - auch wenn unähnliche Metalle auf dem Magnesium fixiert werden - denn es bildet eine wirksame chemische Barriere, welche die Entstehung einer galvanischen Zelle verhindert.

Haftung am Substrat: Da Keronite eine Konversionsbeschichtung ist, wird es atomar mit dem Substrat verbunden.

Lackierbarkeit : Die poröse Außenschicht von Keronite bietet ausgezeichnete Haftung für nahezu alle Arten von Deckschichten, einschließlich PTFE, und wurde als Vorbehandlung für die Lackierung auf Karosserieaußenteilen der A-Klasse verwendet. Die ausgezeichneten Haftungseigenschaften sind in der Tabelle unten dargestellt. In diesen Tests wurden Magnesiumgussteile mit Keronite behandelt und dann mit drei unterschiedlichen Pulverdeckschichten gespritzt. In allen Fällen wurde der Klebebandtest sogar nach 100 Stunden bei 100% Luftfeuchtigkeit und 50º C bestanden.

Phosphatbad-Verträglichkeit: Unsere Automobilkunden möchten Magnesiumteile manchmal durch traditionelle Lackieranlagen für Stahlkarosserieteile leiten können. Die erste Phase einer solchen Anlage ist typischerweise ein Zinkphosphatbad oder Eisenphosphatbad mit hoher Azidität (typischerweise pH 2), das als Vorbehandlung fùr Stahl dient. Normalerweise würden sich Magnesiumteile für eine solche Behandlung nicht eignen, denn in einer so sauren Umgebung würden sie sehr schnell korrodieren. Unsere Kunden stellten jedoch fest, dass die Teile nach Vorbehandlung mit Keronite und Durchlauf des Zinkphosphatbads weiter durch die Lackieranlage geleitet werden konnten und nachfolgend langen Salzsprühnebeltests (z.B. 15 Wochen in der zyklischen Korrosionsprüfung des deutschen VDA) ohne sichtbare Korrosion standhalten können.


Elektrolackierung : Obwohl Keronite selbst ein elektrischer Isolator ist, kann es elektrolackiert oder mit e-coating behandelt werden, wenn bestimmte Vorkehrungen getroffen werden. Eine Keronite-Schicht, auf die ein e-coating auf Epoxidbasis folgt, kann Magnesium sogar einen sehr wirksamen und kostengünstigen Schutz verleihen.

Kratzfestigkeit : Der erste Schritt beim Korrosionsschutz von Magnesium ist üblicherweise der Auftrag eines kompletten Schutzüberzugs, der intakt gehalten werden muss. Ein zweitrangiger Vorteil der Härte von Keronite auf Magnesium (circa 350 - 700 HV) ist seine hohe Kratzfestigkeit. Die in der untenstehenden Tabelle aufgeführten Tests der Universität von Hull zeigen, dass bei 10 µm starkem Keronite alleine schon dreimal mehr Kraft als bei einer entsprechenden Eloxaldicke erforderlich ist, um zum Magnesiumsubstrat durchzudringen. Dieser Wert kann um das Zehnfache erhöht werden, wenn die Keronite-Schicht mit einer organischen Deckschicht, z.B. e-coat, PTFE oder Pulverbeschichtung imprägniert wird. Das macht die mit Keronite beschichteten Teile weniger anfällig gegenüber Schäden bei Montage, Wartung oder durch allgemeine Abnutzung.

Industrielle Implementierung

Generell werden zwei Kritiken an den PEO-Prozessen geübt: die Kosten der Prozesse und dass sie nicht auf die für die Automobilindustrie erforderlichen hohen Volumen skaliert werden können. In den vergangenen drei Jahren haben wir unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten bei Keronite speziell auf die Entwicklung des Magnesiumverfahrens konzentriert, um diese beiden Themen direkt anzusprechen.

Kostenwirksamkeit: Der neueste Keronite-Prozess für Magnesium hat die PEO-Kosten auf zweifache Weise gesenkt. Erstens ist die Beschichtungsgeschwindigkeit im Bereich von 2 - 4 µm/Minute bis zu dreimal höher als bei den vorigen Prozessgenerationen. Zweitens haben wir die Leistungsfähigkeit der Beschichtung verbessert, so dass dünnere Schichten verwendet werden können, um ähnliche Ergebnisse zu erreichen. Die vorläufigen Resultate wurden auf der 2003 DGM Konferenz zum Thema Magnesium veröffentlicht [Link zum Referat für SMH/PS DGM Konferenz]. Diese Kombination bedeutet, dass Keronite oft die kostengünstigste aller wirksamen Lösungen ist. Es liegen uns außerdem mehrere Beispiele von Kunden vor, die auf Keronite umgestiegen sind, weil sie durch Beseitigung anderer Prozesse oder Produktionsschritte Kosten sparen konnten. Ein Kunde stellte beispielsweise fest, dass 6 µm höheren Korrosionsschutz bot als 25 µm eines anderen PEO-Verfahrens + e-coat.

Volle Systemkosten: Die Kosten für das Keronite-Verfahren sollten immer im Rahmen der Korrosionsschutzkosten für das gesamte System betrachtet werden. Es zeigte sich, dass durch die Nutzung von Keronite zum Korrosionsschutz oft die Notwendigkeit von teuren Unterlegscheiben, Dichtungen und Anschlagpuffern wegfällt. Im Vergleich mit dem Einsatz alternativer Korrosionsschutzbeschichtungen hat dies einen nachweislichen Kostensenkungseffekt für ein System.

Skalierbarkeit: In der vor kurzem entwickelten und im Werk unseres Partnerunternehmens Powdertech Ltd. in Bicester (Großbritannien) installierten, vollautomatisierten Keronite-Fertigungslinie kommt unser neuer Prozess zur Anwendung. Dabei können alle 5 Minuten bis zu 3,6 m² Magnesiumteile mit Keronite behandelt werden.

Recycling: Eine vollständige Studie über das Recycling von Keronite-beschichteten Kfz-Teilen aus Magnesium steht noch aus. Der Keronite-Überzug enthält jedoch keine Schwermetalle oder anderen Bestandteile, die sich nachteilig auf die Eigenschaften häufig verwendeter Magnesiumlegierungen auswirken würden. Dies hat sich in der Praxis durch Chemieanalyse einer kleinen Probe von mit Keronite beschichteter und geschmolzener AM60B erwiesen. Die Empfehlung lautet, dass Keronite-beschichtete Teile effektiv auf dieselbe Weise wie unbeschichtete Teile recycelt werden können.

Komplettlösungen
Die Produktion von Magnesiumteilen umfasst mehr als nur Keronite! Durch vernetzte Zusammenarbeit mit der restlichen Versorgungskette können wir uns gegenseitig auf synergistische Weise unterstützen, um unseren Endkunden ein besseres Produkt anbieten zu können. Keronite hat Kooperationsvereinbarungen mit Meridian für Druckgussteile und Timminco für extrudierte Teile. Gemessen au der Tonnage ist Meridian der weltweit größte Hersteller von Druckgussteilen aus Magnesium für die Automobilindustrie und leistete mit dem Frontmodul aus Magnesium Pionierarbeit: ein einteiliges Druckgussteil, das an den Längsträgern eines Fahrzeug angebracht wird, diese mit guter struktureller Integrität verbindet und Zusatzgeräte wie Lampen und Kühler trägt. Timminco liefert ein Sortiment aus geschmiedeten und extrudierten Magnesiumprodukten für Kunden, die mehr Festigkeit verlangen, sowie Aluminiumgussfelgen.

Nanomag
Keronite ist Beteiligter am Framework 5 European NANOMAG Project (Development of Innovative Nanostructural Materials for Magnesium Component Protection = Entwicklung innovativer nanostruktureller Materialien für den Schutz von Magnesiumteilen), das unter dem Banner "Konkurrenzfähige und nachhaltige Wachstumsinitiativen" von der EU finanziert wird. Das Ziel dieses Programmes war die Entwicklung neuer korrosions- und verschleißfester Beschichtungen für den Schutz von Magnesiumteilen unter Einsatz eines sauberen, umweltfreundlichen und wirtschaftlichen Verfahrens. Keronite wurde gemeinsam mit PAPVD, CVD, Sol-Gel und Anomag-Beschichtungen beurteilt. Das Projekt richtet sich an die Automobil- und Luftfahrtbranchen, die hohe Beiträge zur CO-Emissionbelastung und anderer Luftverschmutzung leisten und damit wichtige Ziele für eine Gewichtsreduzierung darstellen. Das Projekt befasst sich neben der technischen Leistung außerdem mit den Lebenslaufkosten und der Umweltbeeinflussung der einzelnen Beschichtungen. Der Abschlussbericht ist auf Anfrage erhältlich von info@keronite.com .