Oberflächentechnik und Korrosionsschutz - was steckt dahinter?

Bei der Verwendung von Werkstoffen ist immer zuerst die Oberfläche eines Bauteils im Kontakt mit der Umgebung. Ziel der Oberflächentechnik ist eine optimale und anwendungsgerechte Gestaltung der funktionalen oder dekorativen Oberflächeneigenschaften. Häufig stehen dabei funktionale Eigenschaften wie die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit, Gleiteigenschaften, Rauigkeit, Härte oder die Leitfähigkeit im Vordergrund. Aber auch Farbe, Glanzgrad oder haptische Eigenschaften können Gründe für eine Veränderung der Oberfläche sein. Die Oberflächentechnik ist dabei ein Sammelbegriff und umschreibt per Definition sämtliche Technologie zur Veränderung und Gestaltung von Oberflächeneigenschaften. Dabei kann der Werkstoff selbst verändert oder auch eine Beschichtung oder ein Überzug appliziert werden.

Die Anwendungsgebiete der Oberflächentechnik reichen dabei vom schweren Korrosionsschutz im Offshore-Bereich bis hin zur Vermeidung von Kontaktkorrosion in der hybriden Leichtbauweise in Kohlefaser-Metall Konstruktionen, vom modernen Luftfahrzeug bis zum Oldtimer.

Inhalt der Vorlesung in Kapiteln

1 Bedeutung der Korrosion
2 Grundlagen der Korrosion Teil 1, u.a. Grundlagen zur Elektrochemie
3 Grundlagen der Korrosion Teil 2, u.a. Korrosionsmechanismen und –arten, betroffene Werkstoffe, Spannungsrisskorrosion, Wasserstoffversprödung, interkristalline Korrosion
4 Leichtmetalle, u.a. Kurzeinführung in die Werkstoffe Aluminium, Titan und Magnesiumlegierungen
5 Korrosionsbeständige „rostfreie“ Stähle, u.a. Passivität, Schutzmechanismen
6 Korrosionsschutzschichten, u.a. chemische Verfahren und galvanische Verfahren
7 Lacksysteme, u.a. Auswahl und Applikation, Lackschäden

Des Weiteren sind praktische Versuche geplant, Themen sind dabei u.a.:

- Korrosionsschutz in der Instandhaltung, Korrosion an "altem Blech" / Oldtimer, Planung von Korrosionsversuchen, Anwendung von Korrosionsschutzmitteln, Durchführung von Korrosionsversuchen und Interpretation der Ergebnisse

- Grundlagen der Elektrochemie, Messverfahren, praktische Messungen an verschiedenen Werkstoffen und Interpretation der Daten

- Besichtigung einer Galvanik im Bodenseeraum

Weitere Stichworte

Anwendungskriterien und anwendungsgerechte Auswahl der Oberflächenverfahren:

    Gesamtheitlicher Ansatz zum Schutz von Oberflächen
    Aufbau von Schutzsystemen
    Korrosionsschutzphilosophien
    Verfahrensprinzipien
    Eigenschafts- und Anwendungsprofile metallischer Schutzschichten und Überzüge
    Anodischer und kathodischer Korrosionsschutz
    Galvanische und chemische Verfahren
    Organischer Oberflächenschutz: u.a. - Lacksysteme - Lackapplikation - Lackprüfung - Auswahlkriterien
    Anorganischer Oberflächenschutz
    Konversionsschichten
    Anodisierschichten
    andere Verfahren

Aluminium-Taschenbuch, Aluminiumverlag GmbH, 13. Auflage, 1974;

Müller, Klaus Peter Praktische Oberflächentechnik: Vorbehandeln, Beschichten, Prüfen, Braunschweig, Vieweg, 1995

Angewandte Oberflächentechnik für metallische Werkstoffe: Eignung - Verfahren Prüfung, Harald Simon; Martin Thoma, 2. Aufl.München; Wien: Hanser, 1989, ISBN 3-446-15588-0

Aluminium-Zentrale (Hrsg.): Aluminium-Taschenbuch, Düsseldorf 1983

T. W. Jelinek, Oberflächenbehandlung von Aluminium, Eugen G. Leuze Verlag, 1997

Praktische Oberflächentechnik: Vorbehandeln, Beschichten, Prüfen, Müller, Klaus Peter, Braunschweig: Vieweg, 1995

Anwendungstechnologie Aluminium, Ostermann, Springer Verlag, 2015

Der Oberflächentechnik und dem Korrosionsschutz kommt wesentliche Bedeutung im Maschinen-, Anlagen-, Fahrzeugbau, in Offshore Anwendungen und der Medizintechnik zu. Die neu gestaltete Vorlesung "Oberflächentechnik und Korrosionsschutz" soll gleichermaßen Praxiswissen und theoretische Grundlagen aus diesen Bereichen vermitteln. Anhand von ausgewählten Schichten und Überzügen wird die Funktionsweise verschiedener Korrosions- und Verschleißschutzmechanismen erläutert.

Umwelttechnische Belange werden dabei ebenso berücksichtigt, wie neue Technologien und innovative Ansätze.

Prüfverfahren sind wesentlicher Bestandteil in der Qualitätssicherung. Vom Salzsprühnebeltest über zyklische, realitätsnahe Korrosionsprüfungen bis hin zu elektrochemischen Messverfahren im Labormaßstab finden dabei heute in der Industrie Anwendung.

Korrosionsschutz ist dabei nicht nur bei der Auslegung wichtig. Auch in der Instandhaltung, Wartung und Reparatur ist der Korrosionsschutz von wesentlicher Bedeutung. Den Teilnehmern der Veranstaltung soll dies anhand eines vorlesungsbegleitenden Praktikumsversuchs anschaulich erläutert werden. Themen sind dabei u.a.:

- Grundlagen der Elektrochemie, Messverfahren, praktische Messungen an verschiedenen Werkstoffen und Interpretation der Daten

- Korrosionsschutz in der Instandhaltung, Korrosion an "altem Blech" / Oldtimer, Planung von Korrosionsversuchen, Anwendung von Korrosionsschutzmitteln, Durchführung von Korrosionsversuchen und Interpretation der Ergebnisse

- Besichtigung einer Galvanik im Bodenseeraum

Unbenotete Prüfungsleistung: ---

Benotete Prüfungsleistung: Klausur, 60 Minuten