Im Dezember des letzten Jahres hat SurTec International GmbH die omniTECHNIK Mikroverkapselungs GmbH übernommen – einen der Topanbieter im Markt für Vorbeschichtungsmaterialien im Bereich Schrauben und Gewindeteile. Mit seinem precote® Produktprogramm bedient das Unternehmen weltweit die unterschiedlichsten Anwendungen im Bereich der Gewindevorbeschichtung, etwa in der Automobilindustrie, der E-Mobility, dem Maschinenbau, der Luftfahrtindustrie, bei Haushaltsgeräten und in anderen Industrien. Das precote® Portfolio bietet eine Vielzahl an Technologien, um Schrauben gegen unerwünschtes Lösen zu sichern, abzudichten und gewünschte Montageparameter reproduzierbar einzustellen.
Mit der Übernahme durch den Spezialisten für Oberflächentechnik SurTec und der Integration in die Unternehmensgruppe Freudenberg wird es nun möglich, das Marktpotential für innovative Beschichtungstechnologien noch besser auszuschöpfen. Wie das ganz konkret aussehen kann, lässt sich am Beispiel der Herstellung von Schrauben für Komponenten in der E-Mobility verdeutlichen. Nicht nur, dass die Schrauben vor der Behandlung mit precote® durch Lösungen von SurTec optimal vorbehandelt werden; die so behandelten Schrauben finden zum Beispiel Einsatz in Batteriegehäusen, deren Oberfläche ebenfalls durch Technologien von SurTec hervorragend vor Korrosion geschützt werden. So kann SurTec jetzt den gesamten Prozess der Oberflächenbehandlung von Komponenten für Batteriegehäuse aus einer Hand anbieten. Gemäß dem Unternehmensmotto „Innovating Together“ ist darüber hinaus die gemeinsame Forschung und Entwicklung auch zukünftiger Lösungen deutlich einfacher, Kooperationen mit Schwesterunternehmen wie der Freudenberg Sealing Technologies runden die Zusammenarbeit ab.
Beginnend mit dem Draht ist jeder einzelne der Prozessschritte in der Schraubenherstellung entscheidend, um die höchste Qualität des Endprodukts sicherstellen zu können. SurTec bietet für jede einzelne der Phasen die geeigneten Prozesschemikalien und sorgt so dafür, dass das fertige Produkt den höchsten Anforderungen gerecht wird.
Der Großteil der Schrauben wird über Kaltumformung hergestellt. Dabei wird ein Metalldraht zunächst phosphatiert, anschließend wird der Draht über vier bis sechs Stufen zu einer Schraube gepresst und umgeformt.
Das Phosphatieren spielt eine wichtige Rolle bei der Kaltumformung der Verbindungselemente, da es das erforderliche Umformverhalten der Metallteile gewährleistet. Durch die Phosphatierung wird eine Schutzschicht auf der Oberfläche der Teile gebildet, die die Reibung und den Verschleiß während des Umformprozesses reduziert. Nach der Kaltumformung müssen die Teile jedoch von der Phosphatschicht befreit werden, um Versprödung zu vermeiden und ein weiteres Beschichten der Schraube überhaupt erst zu ermöglichen. Die Auswahl des geeigneten Phosphatierungsverfahrens und die anschließende Entphosphatierung sind entscheidend für die Qualität und die Eigenschaften der Verbindungselemente.
SurTec verfügt über ein breites Portfolio an Produkten für diese Prozessschritte, welches alle Anforderungen optimal erfüllt.
Bevor die Schrauben mit precote® beschichtet werden, müssen sie vor Korrosion geschützt werden. Das passiert mittels galvanischer Beschichtung der Schrauben und Verbindungselemente zum Beispiel mit Zink-Nickel. Je nach Einsatzbereich stehen unterschiedliche Lösungen inklusive der entsprechenden Nachbehandlung zur Verfügung. Die Verfahren SurTec 717 oder SurTec 759 eignen sich beispielsweise hervorragend im Massenschüttgutverfahren. Der Schutz vor Korrosion spielt nicht nur bei Schrauben eine wichtige Rolle, sondern beim Batteriegehäuse insgesamt. Dies wird später im Artikel näher beleuchtet.
Die Art der speziellen precote® Gewindesicherung richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsgebiet der Verbindungselemente. Im Bereich der Batteriegehäuse in der E-Mobility kommen zum Beispiel Flanschkopfschrauben zum Einsatz, die mit Produkten von SurTec und precote® behandelt werden.
Beschichtungen wie zum Beispiel precote® 85 und precote® 15 sorgen dabei für eine perfekte Kombination. Das mikroverkapselte precote® 85 bietet eine zuverlässige Gewindesicherung unter dynamischen Lasten sowie eine Abdichtung im Gewinde und vereint auf diese Weise zwei der wichtigsten Eigenschaften in der Schraubverbindung. Die eingestellte, niedrige Reibungszahl ermöglicht konstante Montagebedingungen und eine reproduzierbar hohe Auslastung der Schraube.
precote® 15, unter dem Flanschkopf dünn aufgetragen, sorgt dabei für eine zusätzliche Dichtung der Verbindung unter Kopf. Das nicht reaktive Material ist stabil und dennoch weich genug, um während der Montage in die Oberflächenrauigkeiten der Fügepartner gedrückt zu werden und diese für eine hohe Dichtwirkung sicher aufzufüllen. Somit wird eine stabile Verschraubung ermöglicht, die selbst unter Temperatureinfluss und Dynamik nahezu keine Setzbeträge aufweist.
Generell zeichnen sich precote® Beschichtungen durch eine hohe chemische Beständigkeit aus und sind bis in einen Temperaturbereich von mehr als 150°C stabil und sicher. Sie sind daher für einen großen Einsatzbereich geeignet.
Mit precote® Beschichtungen für Verbindungselemente ergänzen somit das Angebot von SurTec für die E-Mobility in idealer Weise. Durch die Beschichtung mit SurTec und precote® Technologien ist die Schraube optimal vorbereitet für den Einsatz zum Beispiel in Batteriegehäusen.
Da die Batterie von reinen E-Fahrzeugen mehrere hundert Kilogramm auf die Waage bringen kann, ist für die Konstruktion von Batteriegehäusen das Leichtmetall Aluminium sehr interessant. Aluminium reduziert das Gewicht der Fahrzeuge deutlich, verfügt über ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, hat eine hohe Stabilität und weist zudem eine hervorragende Schlagfestigkeit auf. Diese Eigenschaften machen Aluminium zum idealen Gehäusematerial. Da sich die Elektroauto-Batterien konstruktionsbedingt im Unterboden des Fahrzeuges befinden, sind sie allerdings dauerhaft verschiedensten Umwelteinflüssen ausgesetzt. Hier muss zum einen absolut sichergestellt sein, dass in das Gehäuse keinerlei Feuchtigkeit eindringt. Außerdem ist an dieser Stelle ein ausgezeichneter Schutz vor Korrosion von höchster Bedeutung. Zwar verfügt Aluminium bereits über einen guten nativen Korrosionsschutz, jedoch zeigt sich, dass dieser unter korrosiven Bedingungen und unter Dauerbelastung nicht ausreichend ist.
Die Wahl der richtigen Oberflächenbeschichtung ermöglicht hochmoderne, leichte Batteriegehäuse mit zuverlässiger und langer Lebensdauer. Mit seiner Chrom(III)-haltigen Passivierung SurTec 650 bietet der Spezialist für Oberflächentechnik SurTec eine passende Lösung, die sich in der Oberflächenbehandlung von blanken Aluminiumoberflächen bereits bewährt hat. In Kombination mit einer Dichtung verhindert die Passivierung das Eindringen von Feuchtigkeit in das Batteriefach. Die Technologie sorgt für einen geringen elektrischen Übergangswiderstand und bietet elektromagnetische Verträglichkeit. Die Passivierung ist somit eine passende Lösung für die Oberflächenbehandlung unter anderem von Gehäusen für Batterien oder für elektronische Steuereinheiten (ECU). Aufgrund des erstklassigen Korrosionsschutzes werden zusätzliche E-Coatings des Batteriegehäuses als überflüssig angesehen. Die besonderen Oberflächeneigenschaften der SurTec 650 Passivierungsschicht werden nicht nur im Automotive-Umfeld, sondern auch in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie bei 5G-Antennen und Masten geschätzt.
SurTec ist, ebenso wie viele andere Unternehmen der Freudenberg Gruppe, seit vielen Jahren ein bevorzugter Partner zahlreicher Industriebereiche von der Designphase über die Prototypenkonzeption bis hin zur endgültigen Großserienfertigung. Bei der Entwicklung neuer Lösungen profitiert das Unternehmen von einem regen Erfahrungsaustausch der Schwestergesellschaften wie beispielsweise mit den Spezialisten anderer Unternehmen wie der Freudenberg Sealing Technologies und ist so in der Lage, Anwendern ganze Technologiepakete zu liefern.
Der Bereich Functional Coatings bei SurTec wird stetig weiter ausgebaut. Derzeit im Blickpunkt stehen aufeinander abgestimmte Systeme aus einer Hand wie zum Beispiel Zink-Nickel-Beschichtungen von SurTec und precote® Gewindesicherungen für Schrauben.
