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Produkte und Lösungen, 12.09.2005, 11:04

Serienreif und wirtschaftlich: Vorlackierter Automobilstahl direkt vom Coil

Nachdem die ThyssenKrupp Stahl AG bereits zu IAA 2003 ihr Konzept für vorgrundiertes und mit einer Füllerschicht versehenes Stahlfeinblech vorgestellt hatte, demonstriert das Unternehmen jetzt, dass das Material reif ist für den Serieneinsatz in der Automobilindustrie. ThyssenKrupp Stahl präsentiert anlässlich der IAA 2005 eine Verdeckabdeckung für ein Cabrio, gefertigt aus vorgrundiertem und vorgefüllertem Stahl direkt vom Coil. Das Bauteil ist identisch mit einer Komponente aus einem aktuellen Serienfahrzeug und wurde mit demselben Werkzeug in Form gebracht, mit dem auch das Serienbauteil umgeformt wurde.

Damit ist der Stahlhersteller in der Lage, die Hälfte des Lackaufbaus von Karosserie-Außenhautteilen bereits in seinen eigenen Bandbeschichtungsanlagen auf das verzinkte, chromfrei vorbehandelte Stahlblech aufzutragen. Beim Auto besteht der Lackaufbau üblicherweise aus Grundierung (KTL, kathodische Tauchlackierung), Füllerschicht, farbigem Decklack und einer abschließenden Klarlackschicht. Die Grundierung fungiert dabei als Korrosionsschutz, während die Füllerschicht unter anderem mechanischen Schutz, zum Beispiel gegen Steinschlag, bietet. Kunden, die das bandbeschichtete Feinblech von ThyssenKrupp Stahl verwenden, können die Prozesskette für die Lackierung von Außenhautteilen deutlich verkürzen, zumal auch vorbereitende Arbeiten wie Reinigung und Phosphatierung entfallen. Außerdem verringert sich der Investitionsaufwand für Lackieranlagen ebenso wie die laufenden Kosten.

Die Idee für vorgrundiertes und vorgefüllertes Stahlblech direkt vom Coil haben Stahlhersteller, Vertreter der Lackindustrie, Automobilhersteller und Automobilzulieferer in den vergangenen beiden Jahren in einem Gemeinschaftsprojekt mit der Bezeichnung Prepainted Steel on Wheels (PSW) weiterentwickelt. Dabei ging es unter anderem darum, Lacke zu finden, die das Umformen des Stahlblechs zum Bauteil im Presswerkzeug unbeschadet überstehen. Weil vorbeschichtetes Stahlblech nicht schweißgeeignet ist, wollte das Projektteam außerdem zeigen, welche anderen existierenden Verbindungstechniken für das Material geeignet sind. Außerdem hat die Projektgruppe die Gesamtwirtschaftlichkeit des Konzepts nachgewiesen und eine Prozessbeschreibung für die Verarbeitung erstellt.

Wenn Stahlblech zu Automobilbauteilen umgeformt wird, entstehen Presskräfte von mehreren tausend Kilonewton. Das PSW-Team hat Formeln für Lacke entwickelt, die unter diesen Bedingungen weder reißen noch an der Oberfläche beschädigt werden. Ein zusätzlicher Vorteil: Anders als konventionelles, unbeschichtetes Material müssen die vorgrundierten und vorgefüllerten Bleche vor dem Pressen nicht eingeölt werden. Ohne zusätzliche Ziehhilfen verhindert die organische Beschichtung, dass die Reibung zwischen Presswerkzeug und Blech zu groß wird und Schäden am Blech entstehen. Entsprechend spart der Anwender auch den Aufwand für das anschließende Entfetten der Bauteile.

Dass die neu entwickelten Lacke sich im großtechnischen Maßstab problemlos auf Stahlband aufbringen lassen, hat ThyssenKrupp Stahl auf seinen Bandbeschichtungsanlagen in Duisburg und im Siegerland getestet. Aus den Probecoils wurden neben der Verdeckabdeckung Serienteile wie Türinnenteile, Bremsscheibenabdeckungen Blenden, Frontmodule und weitere Anbauteile in Serienwerkzeugen gefertigt.

Die zur IAA ausgestellte Verdeckabdeckung trägt teilweise den vollständigen blau-metallischen Lackaufbau und demonstriert, dass die im Bandbeschichtungsverfahren vorlackierten Bleche eine zuverlässige Grundlage für eine erstklassige Optik beim vollständig lackierten Bauteil sind. Außerdem zeigt das Bauteil, wie sich organisch beschichtete Stahlbleche auch ohne Schweißen zuverlässig miteinander verbinden lassen. Die Abdeckung besteht aus einem Außen- und einem Innenblech, die durch Kleben und Clinchen miteinander verbunden sind. Clinchen ist ein gängiges Verfahren, bei dem Stahlbleche durch druckknopfartige Verbindungen zusammengeheftet werden.

ThyssenKrupp Stahl bietet das organisch beschichtete Feinblech für den Automobilbau in zwei Versionen an: Die Ausführung vorgrundiert (KTL-Ersatz) für den Korrosionsschutz trägt auf beiden Seiten eine 20 bis 25 Mikrometer dünne Lackschicht. Schutz gegen Steinschlag und eine außenhautfähige Oberfläche bietet das vorgefüllerte Blech mit einer 25 bis 35 Mikrometer dicken Beschichtung auf der Sichtseite. Das Unternehmen will mit dem Material insbesondere die Automobil-Zulieferindustrie versorgen, für die sich eigene Lackieranlagen meist nicht rechnen. Gegenwärtig müssen deshalb in vielen Fällen Lohnbetriebe einspringen, so dass Logistikaufwand mit beträchtlichen Zusatzkosten entsteht.

ThyssenKrupp Stahl präsentiert sich zur IAA in Halle 4.1, Stand C50.

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