Schichtsysteme schützen Aluminium gegen extreme Säureangriffe

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PFA (Perfluoralkoxylalkan) ist ein Kunststoff-Copolymer aus zwei Thermoplasten. Der Fluorkunststoff ist eine Weiterentwicklung des bekannteren PTFE (Polytetrafluorethylen). Die Dauergebrauchstemperatur liegt bei 260 °C. PFA verfügt über eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit. Daher sind typische Anwendungen von PFA als Konstruktionswerkstoff im chemischen Apparatebau (Wärmetauscherauskleidung, Gehäuseauskleidung) zu finden. Im Gegensatz zu PTFE ist dieser Fluorkunststoff thermoplastisch verarbeitbar. Aufgrund der guten Fließfähigkeit der Schmelze lässt sich der Kunststoff im Spritzgießverfahren auf Oberflächen applizieren und homogen verteilen.

Porenstruktur der Basisschicht sorgt für gute PFA-Haftung

Neuartig ist die Kombination aus Harteloxal- und PFA-Schicht (Bild 2). Geeignete Vorbehandlung und Prozessführung sorgen für eine gute Verankerung von PFA auf dem Harteloxal (Hart-Coat). Ausschlaggebend dafür ist die Porenstruktur der Basisschicht. Sie bietet der PFA-Deckschicht einen ausgezeichneten Haftgrund sowie einen ausgeprägten, mechanisch stützenden Untergrund bei entsprechendem Beanspruchungsprofil.

Neuartig ist auch die Doppelschicht aus PFA (Bild 3), die sehr gut auf Aluminiumteilen haftet. Die Beschichtung erfolgt nach einer mechanischen Oberflächenbearbeitung. Die einzelnen PFA-Schichten sind molekular miteinander verwoben. Eine Trennlinie der beiden PFA-Schichten ist auf dem Schliffbild nicht mehr zu erkennen. Die Beschichtung ist dicht und überdeckend.

Wechseltest nach VDA 230-214 über eine Dauer von sechs Wochen

Verschiedene beschichtete Aluminiumteile wurden einem Korrosionstest nach VDA 230-214 unterzogen. Die Norm, die der Verband der deutschen Automobilindustrie e.V. (VDA) im Jahr 2010 aktualisierte, regelt die Prüfung der Beständigkeit metallischer Werkstoffe gegen Kondensatkorrosion in abgasführenden Automobilteilen. Laut der Norm werden die Teile einem synthetischen Kondensat ausgesetzt – entweder dem Kondensat K 1.1 (PFA-Doppelschicht) oder K 1.2 (Harteloxal-PFA-Schicht) optional mit Wärmebelastung bei 200 °C. Für die Wärmebelastung kamen die Proben einmal wöchentlich für mehrere Stunden in einen Ofen.

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