DE102007002321B4

DE102007002321B4 - Schraubenfeder mit Korrosionsschutz

Info

Publication number: DE102007002321B4
Application number: DE102007002321.0A
Authority: DE
Inventors: Gerd Monien; Sascha Große; Hans-Joachim Koeppen; Dr. Dr.-Ing. Eisenberg Stephan; Karl Morgenstern
Original assignee: Walter Hillebrand & Co KG Galvanotechnik GmbH; Volkswagen AG
Current assignee: WALTER HILLEBRAND GMBH & CO. KG GALVANOTECHNIK, DE; Volkswagen AG
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: DE102007002321A1

Abstract

Schraubenfeder aus metallischem Material mit einer Zugfestigkeit zwischen 1900 MPa und 2050 MPa für den Einbau in ein Kraftfahrzeug, wobei die Schraubenfeder mindestens eine Beschichtung für den Korrosionsschutz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als galvanischer Zink-Nickel-Überzug ausgebildet ist und zusätzlich auf den galvanischen Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubenfeder für den Einbau in ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Schraubenfedern für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug sind bekannt. Derartige Schraubenfedern weisen als Standardoberflächenschutz Pulverlackierungen wie beispielsweise die Pulverlackierung gemäß Volkswagennorm TL 261 D auf. Diese Pulverbeschichtung bietet für Schraubenfedern einen Korrosionsschutz. Als problematisch hierbei erweist es sich, dass Federn in Kraftfahrzeugen extremen Belastungen ausgesetzt sind. Insbesondere bei Steinschlag können Beschädigungen der Beschichtung entstehen. Weiterhin kann im Abwälzbereich der Federn die Beschichtung unter Umständen sogar komplett abgerieben werden. Bei Beschädigungen der Pulverbeschichtung kann diese den Schutz vor Korrosion nicht mehr gewährleisten. Da es sich beispielsweise bei Schraubenfedern um hochfeste Bauteile mit Zugfestigkeiten zwischen 1000 MPa und 2400 MPa handelt, sind die Werkstoffe, aus denen das Bauteil besteht, grundsätzlich gegenüber Schwingungsriss- und Spannungsrisskorrosion empfindlich. Eine Beschädigung der Pulverbeschichtung kann somit zu einem vorzeitigen Bruch eines Bauteils führen, so dass dessen Lebensdauer verkürzt ist.
Aus DE 199 20 394 A1 und FR 2 839 729 sind jeweils Beschichtungen aus einem Zink-Nickel-Überzug auf Bauteilen bekannt.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Schraubenfeder der eingangs genannten Art, die korrosionsbeständiger ist.
Die Aufgabe wird durch eine Schraubenfeder mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Beschichtung als galvanischer Zink-Nickel-Überzug ausgebildet ist und zusätzlich auf den galvanischen Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert ist. Ein galvanischer Überzug bietet neben einem guten Korrosionsschutz auch einen hohen Schutz gegen mechanische Beanspruchungen wie beispielsweise Steinschlag oder Abrieb. Auch bei einer Beschädigung des galvanischen Überzugs bietet dieser immer noch einen gewissen kathodischen Korrosionsschutz.
Der galvanische Überzug ist als Zink-Nickel-Überzug ausgebildet, wobei der Überzug zwischen 8 % und 18 % Nickel, insbesondere zwischen 12 % und 15 % Nickel enthält.
Durch die Kombination des galvanischen Überzugs und der zusätzlichen Pulverlackierung wird ein vergleichsweise optimaler Korrosionsschutz und mechanischer Schutz des Bauteils gewährleistet. Es besteht dabei unter Umständen die Möglichkeit, ein beispielsweise als Feder ausgebildetes Bauteil höherfest auszulegen. Dadurch kann die Materialstärke und damit das Gewicht des Bauteils reduziert werden.
Im Nachfolgenden wird zur Verdeutlichung ein Beispiel der Erfindung beschrieben.
Beispiel 1:
Eine für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehene Schraubenfeder aus einem hochfesten Material, das eine Zugfestigkeit zwischen 1900 MPa und 2050 MPa aufweist, wird mit einem galvanischen Zink-Nickel-Überzug versehen. Dieser Überzug wird mittels einer Membrantechnologie auf die Schraubenfeder aufgebracht. Der Zink-Nickel-Überzug weist einen Nickel-Anteil zwischen 12 % und 15 % sowie eine Schichtdicke zwischen 5 µm und 25 µm auf.
Anschließend wird auf den Zink-Nickel-Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert. Die Pulverlackierung ist eine handelsübliche Pulverlackierung gemäß Volkswagennorm TL 261D. Die Pulverlackierung weist eine Schichtdicke zwischen 50 µm und 150 µm auf.
Dauerschwingversuche an dieser Schraubenfeder zeigen, dass deren Lebensdauer im Vergleich zu Federn mit üblichen Beschichtungen deutlich erhöht ist.

Claims

Schraubenfeder aus metallischem Material mit einer Zugfestigkeit zwischen 1900 MPa und 2050 MPa für den Einbau in ein Kraftfahrzeug, wobei die Schraubenfeder mindestens eine Beschichtung für den Korrosionsschutz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als galvanischer Zink-Nickel-Überzug ausgebildet ist und zusätzlich auf den galvanischen Überzug eine Pulverlackierung aufgesintert ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der galvanische Überzug zwischen 8 % und 18 % Nickel, insbesondere zwischen 12 % und 15 % Nickel enthält.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der galvanische Überzug eine Dicke zwischen 5 µm und 25 µm aufweist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverlackierung eine Schichtdicke 10 µm und 200 µm, insbesondere zwischen 50 µm und 150 µm aufweist.