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Umformtechnische Verarbeitung von Edelstahl mit Klarlackbeschichtung

Laufzeit:2 Jahre
Förderung:EFB / AiF
Kontakt:blechumformungifum.uni-hannover.de

Erzielte Ergebnisse und deren Anwendungsmöglichkeiten :

In der Hausgeräteindustrie werden heutzutage beispielsweise im Bereich der Blenden bei hochwertigen Produkten Edelstahlbleche als Designelement eingesetzt. Dabei werden geschliffene oder gebürstete Blechoberflächen verwendet. Nachteilig ist, dass sich die optische Anmutung während des Gebrauchs unvermeidbar durch Fingerabdrücke verschlechtert. Durch Applikation einer transparenten Klarlackbeschichtung (Anti-Fingerprint-Beschichtung) auf dem Halbzeug lässt sich dieses Problem beheben, ohne die optische Eleganz des Edelstahls nachteilig zu verändern. Nachteilig ist das eingeschränkte Umformvermögen der klarlackbeschichteten Edelstahlbleche. Die Beschichtung neigt auf Grund ihrer geringen Schichtdicke und hohen Härte zum Reißen bzw. Abplatzen während der Umformung. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde auf Basis eines Versagenskriteriums eine beschichtungsbezogene Grenzformänderungskurve ermittelt, welche einerseits die Abhängigkeit der Schädigungsintensität vom Dehnungszustand aufzeigt und andererseits in der Umformsimulation genutzt werden kann, um das Auftreten von Lackschädigungen kritischer Intensität zu prognostizieren. Die Anwendbarkeit dieser sog. Lack-FLC wurde anhand von Biegeproben und Tiefziehnäpfen dargelegt. Es zeigte sich, dass die Klarlackbeschichtung bereits bei geringen Formänderungen zu Rissbildungen neigt. In diesem Kontext stellt die Lack FLC ein geeignetes Mittel dar, um die Bauteil- und Prozessauslegung dahingehend zu optimieren, dass eine Bauteiloberfläche ohne inakzeptable Lackschädigungen erreicht wird. Die Korrosionsuntersuchungen liefern weiterhin Informationen über die Einsatzgrenzen des Werkstoffs hinsichtlich der langfristigen Beständigkeit gegenüber korrosiven Medieneinflüssen und unterstützen somit die Anwender bei der Werkstoffauswahl.

Laborbauteil mit Anti-Fingerprint-Beschichtung im Vergleich zum unbeschichteten Werkstoff

Links: Aufbereitung der dehnungsinduzieren Ablösungen des Klarlacks

Rechts: Darstellung der Abblätterungsintensität in Abhängigkeit der Formänderungen (elektrochemische Schwarzfärbung als Ersatzkriterium)

Übersicht