{"id":20579,"date":"2023-07-13T15:16:20","date_gmt":"2023-07-13T13:16:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/13687-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:16:22","modified_gmt":"2023-07-13T13:16:22","slug":"13687-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/13687-01\/","title":{"rendered":"Entwicklung und Erprobung eines umweltvertr\u00e4glichen Verfahrens zum Galvanisieren mit Zink"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Das Vorhaben zur umweltfreundlichen galvanischen Verzinkung soll zu einer ganzheitlichen L\u00f6sung f\u00fchren. Die wesentlichen Merkmale bestehen darin, dass der Umweltschutz produktionsintegriert stattfindet, dass beim Verzinken kein Abwasser mehr anf\u00e4llt, dass die Oberfl\u00e4che des Zink\u00fcberzuges kein Chromat enth\u00e4lt, dass beim Verzinken weniger Wasserstoff entsteht, dass der Zinkniederschlag ein besseres Eigenschaftsprofil aufweist, und dass diese Arbeitsweise im Vergleich zum konventionellen Verzinken geringere Kosten verursacht.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Verzinkungsprozess umfasst folgende Prozessschritte:<br \/>\n&#8211;\tVerzinken in einem anorganischen Elektrolyten als geschlossenes System,<br \/>\n&#8211;\tKugelpolieren der verzinkten Werkst\u00fccke in einer passivierenden L\u00f6sung,<br \/>\n&#8211;\tNachtauchen der Werkst\u00fccke in einer reduzierenden L\u00f6sung (optional),<br \/>\n&#8211;\tHydrophobieren der kugelpolierten Oberfl\u00e4che (optional).<br \/>\nIm Rahmen des Projektes sind eine Verzinkungstechnik auf der Basis rein anorganischer Elektrolyte, der Kugelpolierprozess in einer passivierenden L\u00f6sung, ein reduzierender Nachtauchprozess und die Hydrophobierung zu entwickeln, zu erproben und unter Praxisbedingungen zu optimieren.<br \/>\nHierzu werden folgende Ma\u00dfnahmen durchgef\u00fchrt:<br \/>\n&#8211;\tElektrochemische und galvanotechische Untersuchungen von Elektrolyten<br \/>\n&#8211;\tUntersuchung von Zinkniederschl\u00e4gen<br \/>\n&#8211;\tVergleichende Korrosionspr\u00fcfungen zu Zinkniederschl\u00e4gen<br \/>\n&#8211;\tVersuche im technischen Ma\u00dfstab zum Verzinken verschiedener Teile<br \/>\n&#8211;\tVersuchsbegleitende Korrosionspr\u00fcfungen<br \/>\n&#8211;\tKostenrechnungen.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Die Ermittlung verschiedener Elektrolytsysteme zeigt, dass die Galvanisierung mit schwach sauren anorganischem Chloridelektrolyten in bezug auf das Projektziel des produktionsintegrierten Umweltschutzes die besten Voraussetzungen bietet.<br \/>\nBasis ist ein anorganischer Elektrolyt mit folgender Charakteristik:<br \/>\n\tZnCl2\t30\t&#8211; \t40 g\/l<br \/>\n\tKCl\t120\t&#8211; 160 g\/l<br \/>\n\tMgCl2\t20\t&#8211; \t40 g\/l<br \/>\n\tH3BO3\t20\t&#8211; \t30 g\/l<br \/>\n\tpH- Wert\t4,2\t&#8211; \t    5,2<br \/>\nVersuchsreihen im Laborma\u00dfstab best\u00e4tigen:<br \/>\n\u00b7\tdie Bildung kugelpolierf\u00e4higer Schichten durch die Verzinkung mit Schichtdicken von 20 &#8211; 35 \u00b5m,<br \/>\n\u00b7\tdie Verfeinerung der Schichten durch anschlie\u00dfendes Kugelpolieren bez\u00fcglich des \u00e4u\u00dferen Erscheinungsbildes und die Verbesserung der Oberfl\u00e4cheng\u00fcte<br \/>\n\u00b7\tdie Verbesserung des Korrosionsschutzes durch das Kugelpolieren nach dem Verzinkungsprozess auf der Basis interner Korrosionstests.<br \/>\nNach Abschluss interner Tests erfolgten Versuche im halbtechnischen Ma\u00dfstab unter Einbeziehung des Tests auf Korrosionseigenschaften nach DIN 50017 (Schwitzwasserwechseltest).<br \/>\nDer Korrosionstest mit dem Ziel, bisherigen Korrosionsschutz von mehreren hundert Stunden deutlich zu \u00fcberschreiten, konnte im Dauerversuch nicht bestanden werden.<br \/>\nGesamtbewertung:<br \/>\nDer Ansatz, mit anorganischen Elektrolyten die Kreislauff\u00fchrung von galvanischen Beh\u00e4ltern abwasserfrei zu gestalten, ist richtig. Allerdings konnten die eingesetzten Elektrolyten hinsichtlich ihrer Festigkeit bzw. ihrer Oberfl\u00e4chenstruktur entgegen erster positiver Versuchsergebnisse nicht \u00fcberzeugen.<br \/>\nDie optischen Eigenschaften der aufgebrachten Schichten waren durch Kugelpolieren so zu verbessern, dass ein Einsatz zun\u00e4chst m\u00f6glich schien.<br \/>\nAllerdings war die Schichtdicke nach den folgenden Untersuchungen  zu unregelm\u00e4\u00dfig. Die Verbesserungen am Elektrolyten zu einer gleichm\u00e4\u00dfigeren Beschichtung und damit zu einem gleichm\u00e4\u00dfigeren Oberfl\u00e4chenbild zu gelangen, f\u00fchrten dazu, dass wieder organische Materialien in das Galvanisiersystem eingebracht werden mussten.<br \/>\nDie allgemeine Weiterentwicklung im Bereich der galvanischen Oberfl\u00e4chenbeschichtung zeigt, dass die Wiederverwendung galvanischer B\u00e4der, der im Prinzip abwasserlose Betrieb, auch bei Einsatz organischer Behandlungsmittel realisierbar ist entgegen den zum Zeitpunkt des Projektbeginns vorherrschenden Daten. Der Umweltaspekt des durchgef\u00fchrten Vorhabens wurde durch die technische Weiterentwicklung im Bereich der Galvanik daher erheblich minimiert.<br \/>\nEin m\u00f6glicher Fortschritt im Bereich des Korrosionsschutzes konnte ebenfalls nicht realisiert werden.<br \/>\nAus diesem Grund wurde der Abbruch des Projekts mit Abschluss der internen Laborarbeiten auf der Basis der stark ge\u00e4nderten \u00e4u\u00dferen Rahmenbedingungen beschlossen.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Die Beendigung des Projekts auf der Basis der bislang gewonnenen Erkenntnisse erscheint gerechtfertigt, da der 2-Stufen-Prozess (Galvanik + Kugelpolieren) nicht den erforderlichen Vorteil hinsichtlich Qualit\u00e4t, Korrosionsschutz und Gesamtverfahren erbringt. Die Fortentwicklung der allgemeinen Galvanik gestattet entgegen den Ausgangsbedingungen die nunmehr weitreichende wassersparende Prozessf\u00fchrung auch bei Einsatz organischer Hilfsmittel.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Das Vorhaben zur umweltfreundlichen galvanischen Verzinkung soll zu einer ganzheitlichen L\u00f6sung f\u00fchren. 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