Phosphatierungen im Fokus

Phosphatierung ist nicht gleich Phosphatierung. „Man unterscheidet zum Beispiel zwischen nicht-schichtbildenden und schichtbildenden Phosphatierverfahren“, so Ernst-Hermann Timmermann, Geschäftsführer der DFO. „Zu ersteren gehört die Eisen-Phosphatierung, Zink- und Mangan-Phosphatierung fallen in die zweite Gruppe. Während die Eisen-Phosphatierungen nicht schichtbildend sind, sind Zink- und Mangan-Phosphatierungen schichtbildend.“
Nicht-schichtbildende Phosphatierungen enthalten eine wässrige Lösung aus Phosphationen. Sie beinhalten keine „eigenen“ Metallkationen, die an der Schichtbildung beteiligt sind. Die Kationen, die für die Schichtbildung benötigt werden, stammen vom Werkstoff selbst. Im Unterschied dazu besteht bei schichtbildenden Phosphatierungen die wässrige Lösung aus Phosphationen und Metallkationen, die dann an der Schichtbildung beteiligt sind. Zusätzlich können auch Metallionen aus dem Substrat mit in die Schicht eingebaut werden.

Fett- und ölfreie Bauteile
Bei der Eisen-Phosphatierung handelt es sich prinzipiell um das einfachste Verfahren, bei dem letztlich Eisenphosphat auf der Bauteiloberfläche abgeschieden wird. Dies funktioniert jedoch nur, wenn die Bauteiloberfläche wirklich frei von Fetten oder Ölen ist. Ansonsten kann es zu Beschichtungsstörungen kommen. Im Nachgang an die Phosphatierung müssen die Bauteile gut gespült werden, ansonsten können auch hier Fehler im Korrosionsschutz entstehen. Doch die Anwendung der Eisen-Phosphatierung hat Grenzen. Laut dem Technischen Datenblatt der Phosphatierung muss beim Einsatz bei Aluminium Folgendes beachtet werden: Die phosphorsaure Beizentfettung entfernt die Oxidhaut des Aluminiums und bereitet das Metall für das Aufbringen einer Konversionsschicht oder Passivierung vor. Im Gegensatz zur Eisen-Phosphatierung handelt es sich bei der Zink-Phosphatierung um ein schichtbildendes Verfahren. „Werden die Schichten korrekt aufgebracht, liefern sie in Verbindung mit einem abgestimmten Beschichtungsaufbau einen sehr guten Korrosionsschutz. Dieser ist deutlich besser als bei einer Eisen-Phosphatierung“, so Timmermann.
Auch bei der Zink-Phosphatierung ist der Reinigungsprozess vor dem Aufbringen der Phosphatierung laut dem Experten einer der wichtigsten Schritte des Gesamtprozesses. Vor dem Aufbringen der Zink-Phosphatierung findet die Aktivierung der Oberfläche statt. „Hier werden kleine Impfkristalle auf der Bauteiloberfläche verteilt. Um diese Kristalle herum wachsen die Zinkphosphatkristalle dann sehr gleichmäßig zu einer nahezu geschlossenen Schicht zusammen. In den meisten Fällen wird noch eine Nachpassivierung durchgeführt“, erklärt Timmermann.

Welche speziellen Herausforderungen es bei den unterschiedlichen Phosphatierverfahren geben kann erfahren Sie – auch anhand spannender Praxisbeispiele – im BESSER LACKIEREN Podcast.