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3. Wystrach-Herbstevent 26.10.2005 Dr. Dirk Schlosser Laborleiter Pulverlacke Tel.: 02303/8805-150 Duplex-Pulverlacksysteme:

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Präsentation zum Thema: "3. Wystrach-Herbstevent 26.10.2005 Dr. Dirk Schlosser Laborleiter Pulverlacke Tel.: 02303/8805-150 Duplex-Pulverlacksysteme:"—  Präsentation transkript:

1 3. Wystrach-Herbstevent Dr. Dirk Schlosser Laborleiter Pulverlacke Tel.: 02303/ Duplex-Pulverlacksysteme: Eine moderne Alternative für höchsten Korrosionsschutz

2 3. Wystrach-Herbstevent

3 Duplex-Pulverlacksysteme: Eine moderne Alternative für höchsten Korrosionsschutz 1 Einleitung 2 Zink-Grundierpulverlack 3 Qualitätsmerkmale des Duplex-Pulverlacksystems 4 Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl 5 Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Aluminium 6 Anwendungsbeispiele für Duplex-Pulverlacksysteme 7 Zusammenfassung Übersicht 3

4 3. Wystrach-Herbstevent Physikochemische Wechselwirkung zwischen einem Metall und seiner Umgebung, die zu einer Veränderung der Eigenschaften des Metalls führt und die zu erheblichen Beeinträchtigungen der Funktion des Metalles, der Umgebung oder des technischen Systems, von dem diese einen Teil bilden, führen kann. 1.1 Korrosion (DIN EN ISO 8044) Einleitung - Definition Korrosion 4 1 Einleitung

5 3. Wystrach-Herbstevent Eisen 1.2 Korrosionsprinzip Einleitung - Korrosionsprinzip 5

6 3. Wystrach-Herbstevent O2O2 O2O2 O2O2 O2O2 O2O2 Fe 2+ Rostring FeO(OH) Anodische Reaktion Fe Fe e - Eisen Wassertropfen H 2 O H + + OH - Kathodische Reaktion O 2 + 2H 2 O + 4e - 4OH - OH Korrosionsprinzip e-e- e-e- Einleitung - Korrosionprinzip (2) 6

7 3. Wystrach-Herbstevent Eigenschaften von Korrosionsprodukten Korrosionsprodukte können auch selbstschützend wirken, d.h. der Korrosionsprozeß wird gestoppt: Aluminium durch Oxidschicht Kupfer durch grüne Patina Rost als Korrosionsprodukt von Eisen schützt aufgrund seiner Porösität nicht: Oberflächenabtrag bis zu 200 µm pro Jahr Massenverlust bis zu 1500 g/m 2 pro Jahr geschätzter, jährlicher Schaden: ca. 30 Mrd. Einleitung - Eigenschaften von Korrosionsprodukten 7

8 3. Wystrach-Herbstevent Korrosionsschutzverfahren für Eisen/Stahl VerzinkungBeschichtungDuplex-SystemDuplex-Pulverlacksystem Einleitung - Korrosionsschutzverfahren 8

9 3. Wystrach-Herbstevent Duplex-System Kombination zweier eigenständiger Korrosionsschutzsysteme Feuerverzinkung plus Beschichtung (z.B. Pulverbeschichtung) Schutzdauer ist um Faktor 1,2 bis 2,5 höher als die Summe der jeweiligen Einzelschutzdauern der beiden Systeme synergetischer Effekt Einleitung - Korrosionsschutzverfahren (Duplex-System) 9

10 3. Wystrach-Herbstevent Duplex-Pulverlacksystem Kombination eines Zink-Grundierpulverlackes mit einem außenbeständigen Deckpulverlack 2-Schicht-Pulverlacksystem Vorteile gegenüber klassischem Duplex-System keine Haftungsstörungen (Weißrost) keine Ausgasungserscheinungen oder Oberflächen- störungen wie Blasen, Krater und Nadelstiche Einleitung - Korrosionsschutzverfahren (Duplex-Pulverlacksystem) 10

11 3. Wystrach-Herbstevent Zink-Grundierpulverlack 2.1 Allgemeine Eigenschaften Artikel-Nr.: BasisEpoxidharz ApplikationKorona / Tribo Einbrennbedingungen180°C – 10 Minuten Schichtstärkeca. 60 µm Farbtondunkelgrau Glanzgrad (60°Winkel) glänzend, 75 5 GE GitterschnittGt 0 Erichsentiefung> 6 mm Impact-Testdirect / reverse: > 60 ip Dichte2,78 g/cm 3 Schwitzwassertest> 1000 h* Salzsprühtest> 1000 h* * Untergrund: Stahl, gestrahlt mit Oberflächenvorbereitungsgrad min. SA 2½ nach DIN EN ISO 12944, Teil 4 Zink-Grundierpulverlack - Allgemeine Eigenschaften 11

12 3. Wystrach-Herbstevent Chemikalienbeständigkeit Zink-Grundierpulverlack - Chemikalienbeständigkeit 12 PrüfmediumBeständigkeitsdauer Acetonnicht beständig Ameisensäure (10 %ig)1 Monat Butanol1 Monat Bremsflüssigkeit15 Minuten Dekalin1 Monat Ethylacetat8 Minuten Essigsäure (10 %ig)1 Monat Hydrochinon (10 %ig)1 Monat MEK (Methylethylketon)nicht beständig Methylenchloridnicht beständig Monoethylenglykol1 Monat Natriumthiosulfat (10 %ig)1 Monat Natronlauge (10 %ig)1 Monat Phosphorsäure (10 %ig)1 Monat Salzsäure (10 %ig)1 Monat Schwefelsäure (38 %ig)1 Monat Normalbenzin (bleifrei)14 Tage Dieselkraftstoff1 Monat Xylol7 Tage Motoröl1 Monat Hydrauliköl1 Monat

13 3. Wystrach-Herbstevent Qualitätsmerkmale des Duplex-Pulverlacksystems Haftverbund zum Metalluntergrund Kathodenschutzwirkung des Grundierpulverlackes gute Kantenabdeckung Diffusionsdichter Schichtaufbau optimale Zwischenschichthaftung UV-Beständigkeit des Deckpulverlackes Qualitätsmerkmale des Duplex-Pulverlacksystems 13

14 3. Wystrach-Herbstevent Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl 4.1 Voraussetzungen Untergrundvorbehandlung Strahlen mit Oberflächenvorbereitungsgrad von mind. SA 2½ und einer mittleren Rautiefe von ca. 50 µm Zink-Grundierpulverlack-Beschichtung ca. 60 µm Schichtdicke Angelieren bei Objekttemperatur von °C / 8-10 Min. Haltezeit Deckpulverlack-Beschichtung innerhalb von 12 Stunden (Gefahr der Zinkoxidation) ca. 60 µm Schichtdicke Aushärtung beider Schichten gem. Vorgabe des Deckpulverlackes Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl - Vorraussetzungen 14

15 3. Wystrach-Herbstevent Korrosivitätskategorien (DIN EN ISO ) Korrosivitätskategorie Korrosionsbelastung Typische Umgebung innen Typische Umgebung außen C1 unbedeutend Geheizte Gebäude mit neutralen Atmosphären, z.B. Büros, Läden, Schulen, Hotels. -- C2 gering Ungeheizte Gebäude, in denen Kondensation auftreten kann, z.B. Lager, Sporthallen. Atmosphären mit geringer Verunreinigung. Meistens ländliche Bereiche. C3 mäßig Produktionsräume mit hoher Feuchte und etwas Luftverunreinigung, z.B. Anlagen zur Lebensmittelherstellung, Wäschereien, Brauereien, Molkereien. Stadt- und Industrieatmosphäre, mäßige Verunreinigungen durch Schwefeldioxid. Küstenbereiche mit geringer Salzbelastung. C4 stark Chemieanlagen, Schwimmbäder, Bootsschuppen über Meerwasser. Industrielle Bereiche und Küstenbereiche mit mäßiger Salzbelastung. C5-I/M sehr stark (Industrie/Meer) Gebäude oder Bereiche mit nahezu ständiger Kondensation und mit starker Verunreinigung. Industrielle Bereiche mit hoher Feuchte und aggressiver Atmosphäre (->I). Küsten und Offshore-Bereiche mit hoher Salzbelastung (->M). Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl - Korrosivitätskategorien (DIN EN ISO ) 15

16 3. Wystrach-Herbstevent Prüfverfahren für Beschichtungssysteme (DIN EN ISO ) KorrosivitätskategorieSchutzdauerKondensieren von Wasser- dampf (ISO 6270) h Salzsprühnebel (ISO 7253) h C2kurz (2-5 Jahre) mittel (5-15Jahre) lang (>15 Jahre) C3kurz (2-5 Jahre) mittel (5-15Jahre) lang (>15 Jahre) C4kurz (2-5 Jahre) mittel (5-15Jahre) lang (>15 Jahre) C5-I/Mkurz (2-5 Jahre) mittel (5-15Jahre) lang (>15 Jahre) Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl - Prüfverfahren für Beschichtungssysteme (DIN ISO ) 16

17 3. Wystrach-Herbstevent Externe Untersuchungen BelastungDauer C5-I lang Prüfungen keine--Schichtdicke, Gitterschnitt, Haftfestigkeit, Bruchbild Kondensieren von Wasserdampf 720 hGitterschnitt, Haftfestigkeit, Bruchbild, Blasengrad, Rostgrad, Rissgrad, Abblättern Salzsprühnebel1440 hGitterschnitt, Haftfestigkeit, Bruchbild, Korrosion am Ritz, Blasengrad, Rostgrad, Rissgrad, Abblättern Kondenswasser- feuchtewechsel + SO 2 (ISO 3231) 720 h (30 Zyklen) Gitterschnitt, Haftfestigkeit, Bruchbild, Blasengrad, Rostgrad, Rissgrad, Abblättern Folgende Untersuchungen wurden von Institut für Korrosionsschutz, Dresden (IKS) durchgeführt: Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl - Externe Untersuchungen 17

18 3. Wystrach-Herbstevent Fazit der Untersuchungen: Das untersuchte Duplex-Pulverlacksystem Zink-Grundierpulverlack Typ E, Art.-Nr , plus Deckpulverlack Typ FGG, Art.-Nr (mit GSB-Freigabe), hat die Prüfung nach DIN EN ISO , Korrosivitätskategorie C5-I lang, bestanden. Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl - Externe Untersuchungen (Fazit) 18

19 3. Wystrach-Herbstevent Interne Prüfungen Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Stahl - Interne Prüfungen 19 Prüfkörper beschichtet mit Art.-Nr plus Art.-Nr (GSB) nach 3000 h Salzsprühtest Option: Für eine herausragende Wetterbeständigkeit Deckpulverlack Typ HWF (hochwetterfest) in seidenmatt und seidenglänzend mit Qualicoat-Zulassung Klasse 2 Zwischenaus- wertungs- bereich

20 3. Wystrach-Herbstevent Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Aluminium Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Aluminium - Filiformkorrosion Filiformkorrosion

21 3. Wystrach-Herbstevent Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Aluminium - Filiformkorrosion (2) Filiformkorrosion Sonderform der Korrosion mit fadenförmigem Aussehen, die vorzugsweise bei Aluminium zu beobachten ist. Bedingungen: Verletzung der Beschichtung Gegenwart von Chloridionen rel. Luftfeuchte zwischen ca. 50 und 90 % Phänomen tritt häufig in Küstennähe auf Vermeidung / Reduzierung durch Oberflächenvorbehandlung Chromatierung (begrenzte Wirkung) Voranodisation (bestmöglicher Schutz)

22 3. Wystrach-Herbstevent Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Aluminium - Externe Untersuchungen Externe Untersuchungen Das Duplex-Pulverlacksystem Zink-Grundierpulverlack Typ E, Art.-Nr , plus Deckpulverlack Typ FGG, Art.-Nr , wurde vom IKS im Vergleich zum Einschichtsystem Deckpulverlack Typ FGG, Art.-Nr in einem Filiformkorrosionstest gem. DIN EN ISO 3665 (Lagerung bei 40 °C, 80 % rel. Luftfeuchte nach Initiierung über konz. Salzsäure) getestet. Untergrund: Aluminium, gelbchromatiert

23 3. Wystrach-Herbstevent Prüfungen des Duplex-Pulverlacksystems auf Aluminium - Externe Untersuchungen- (Ergebnis / Fazit) 23 Ergebnis nach 1440 h Filiformkorrosionstest: Fazit: Das Duplex-Pulverlacksystem zeigt im Vergleich zum Einschichtsystem eine deutlich bessere Filiformkorrosions- beständigkeit. Einschicht-Pulverlacksystem Vor Ablösen der Beschichtung Nach Ablösen der Beschichtung Duplex-Pulverlacksystem

24 3. Wystrach-Herbstevent Anwendungsbeispiele für Duplex- Pulverlacksysteme: Anwendungsbeispiele für Duplex-Pulverlacksysteme 24 Gasflaschen Rohrleitungen und Geländer Zaunanlagen und Tore Förder- und Verladeeinrichtungen Verkehrsleiteinrichtungen Schallschutzwände Fassadenbauteile Reinigungsmaschinen

25 3. Wystrach-Herbstevent Zusammenfassung 25 7 Zusammenfassung: Duplex-Pulverlacksysteme: Eine moderne Alternative für höchsten Korrosionsschutz Korrosions- prinzip Korrosions- produkte Filiform- korrosion Prüfverfahren für Korrosions- schutzsysteme auf Stahl und Aluminium Korrosions- schutzverfahren Korrosivitäts- kategorien Untergrund- vorbehandlung Korrosion Zink-Grundier- pulverlack

26 3. Wystrach-Herbstevent Zusammenfassung (2) 26


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