galfan^® – ausgezeichneter Korrosionsschutz und hervorragende Umformeigenschaften

Alle im Kaltfeinblechbereich bekannten Formgebungsverfahren lassen sich grundsätzlich auch auf galfan^®-beschichtete Feinbleche anwenden, wenn Werkzeuggeometrie und -oberfläche entsprechend abgestimmt werden. Die Art der Verzinkung (Beschichtung) von Feinblechen in Verbindung mit der Oberflächentopografie hat einen entscheidenden Einfluss auf die Tribologie des Umformprozesses.

Kennzeichnender Parameter ist die Reibzahl μ. Bei thyssenkrupp Steel wird die Reibzahl mit Hilfe des Streifenziehversuches zwischen planparallelen Werkzeugen ermittelt. Der Streubereich resultiert aus den unterschiedlichen Ölauflagen und dem Rauheitsspektrum. Bei einer Materialumstellung im Presswerk von einer anderen Oberflächenausführung (Beschichtung) auf Zink-Aluminium-beschichtetes Feinblech muss ggf. der Platinenzuschnitt, die Niederhalterkräfte oder die Geometrie der Ziehleiste an das Einlaufverhalten des Materials im Flanschbereich angepasst werden.

Zur Vermeidung von Abrieb aus dem Überzug sollte die Werkzeugoberfläche im Bereich des Niederhalters, der Ziehleisten und der Ziehradien riefenfrei sein. Die Bearbeitungsrichtung bei Schlichten der Werkzeugflächen ist in Fließrichtung des Materials auszuführen. Geschweißte Reparaturstellen sind sorgfältig nachzuarbeiten. Als Richtwert sind in kritischen Bereichen R_z-Werte von ca. 1.6 μm (entspricht R_a von ca. 0.15 μm) anzustreben. Zusätzlich sollten die Werkzeugoberflächen gehärtet bzw. plasmanitriert sein, um die Adhäsionsneigung zu reduzieren.

Versiegelte Oberflächen lassen sich bei einfachen Umformoperationen vollständig trocken umformen, wenn die aktiven Werkzeugoberflächen entsprechend poliert sind.

Alle thermischen und mechanischen Fügeverfahren sowie das Kleben und Dichten sind anwendbar, jedoch erfordern die besonderen Eigenschaften des galfan^®-Überzugs bei einigen Fügeverfahren eine Anpassung der Verarbeitungsparameter gegenüber unveredeltem Kaltfeinblech. Oberflächenschonende, d. h. die korrosionsschützenden Eigenschaften des Überzugs weitgehend erhaltende Fügeverfahren wie Clinchen und Kleben gewinnen zunehmend an Bedeutung.

Widerstandspunkt-, Buckel- und Rollennahtschweißen sind die bevorzugten Schweißverfahren. Sie bieten die Vorteile guter Automatisierbarkeit, geringen Oberflächenschädigungen und Bauteilverzuges sowie des Verzichtes auf Schweißzusatzwerkstoffe. Dabei ist zu beachten, dass die durch den Überzug bewirkten geringeren Übergangswiderstände und die erforderliche höhere Elektrodenkraft einen gegenüber unbeschichtetem Kaltfeinblech angehobenen Schweißstrom erfordern.

Die Elektroden sind intensiv zu kühlen, da ihre Anlegierungsneigung mit dem galfan^®-Überzug groß ist. Mit den zum Widerstandspunktschweißen bevorzugt eingesetzten Elektroden aus CuCrZr können auch ohne Nachfräsen der Elektroden durch Steppersteuerung des Schweißstroms hohe Elektrodenstandmengen erzielt werden. Beim Rollennahtschweißen erfordert die Anlegierung der Elektroden eine häufige Reinigung der Rollen. Das Buckelschweißen ist bei galfan^® problemlos einsetzbar, vorausgesetzt, dass Buckelgeometrie und Schweißparameter in engen Grenzen konstant gehalten werden.

Die für unbeschichtetes Kaltfeinblech gängigen Verfahren Laserstrahlschweißen, Metallaktivgasschweißen (MAG), Wolframinertgas-/Plasmaschweißen (WIG/Plasma) können auch bei galfan^® eingesetzt werden. Beim Fügen im Überlappstoß ist aber gerade bei dem Metallaktivgasschweißen durch die fehlende Entgasungsmöglichkeit mit Hohlräumen zu rechnen.

Eine hervorragende Alternative bietet hierfür das Lichtbogenlöten (MIG-/Plasma-/WIG-Löten) mit Kupferloten im Bördelstoß bzw. Überlappstoß. Da der niedrigschmelzende Überzug im Bereich der Fügestelle verbrennt und somit der Korrosionsschutz im diesem Bereich gemindert wird, sind Verfahren vorzuziehen, die vergleichsweise geringe Wärme in das zu fügende Teil einbringen. Dabei lässt eine – im Vergleich zu Kaltfeinblech – geringere Schweißgeschwindigkeit die Schmelze besser entgasen, wodurch auch Poren vermieden werden. Die günstigsten Ergebnisse werden bei Stumpfstoß-Verbindungen erzielt.

Beim Schweißen von galfan^® ist die Entstehung von Schweißrauchen unvermeidbar. Die Menge der Rauche ist u. a. abhängig von der Überzugsdicke und dem Schweißverfahren. Generell wird eine gute Arbeitsplatzbelüftung empfohlen, in besonderen Fällen ist eine Absaugung der Schweißrauche direkt am Entstehungsort angeraten.