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Leichtmetallräder von Mercedes-Benz und Mercedes-Benz Accessories – Mehr Sein als Schein: Glänzender Schutz für alle Jahreszeiten
von Philipp Deppe | 18.April 2010
In der Entwicklungsphase eines neuen Leichtmetallrades, besonders bei glanz-gedrehten Bicolor-Rädern, sind Aussagen über die Korrosionsbeständigkeit sehr wichtig.
Hier übernehmen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Korrosionsprüfzentrum und in der Lackentwicklung eine wichtige Aufgabe und untersuchen unter genormten Bedingungen Materialproben oder komplette Räder. Zusätzlich kontrollieren sie auch die Materialien und Prozesse in der laufenden Produktion. Dazu steht eine Reihe von effektiven Verfahren zur Verfügung.
Spezielle Testreihen für glanzgedrehte Räder
Glanzgedrehte Leichtmetallräder erfordern einen ganz speziellen Lackaufbau, der besonders die scheinbar blanken Metallflächen vor korrosiven Angriffen zuverlässig schützt. Im Herstellungsprozess werden diese Räder zunächst komplett lackiert. Anschließend wird der Lackaufbau in bestimmten Bereichen der Radschüssel, meist auf den Speichen, durch eine Drehmaschine mit sehr feinen Bearbeitungswerkzeugen wieder entfernt. Es entsteht eine hochglänzende Metalloberfläche, die in einem erneuten Lackierungsprozess transparent versiegelt wird. Ihren besonderen Reiz beziehen diese Räder aus dem Kontrast zwischen den farbig lackierten Bereichen und der hochglänzenden Metalloberfläche.
Mercedes-Benz hat entscheidend an der Entwicklung von zuverlässigen Korrosionsschutzsystemen für glanzgedrehte Räder mitgewirkt und besitzt heute eine Führungsrolle auf diesem Gebiet. In der Entwicklungsphase definierten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Lackentwicklung anspruchsvolle Ziele. Die Herausforderung: Die bei glanzgedrehten Rädern auftretende „Filiform“-Korrosion – dabei wird der Lack im Bereich der metallisch glänzenden Flächen zunächst fadenförmig (filiform) unterwandert – sollte zuverlässig verhindert werden. Meist folgen die Filiform-Fäden den mikroskopisch kleinen Riefen, die durch das Drehwerkzeug beim Glanzdrehen verursacht werden. Im fortgeschrittenen Stadium können sich dann die Lackschichten teilweise ablösen – es kommt zur sogenannten Delamination. Mit den neu entwickelten Korrosionsschutzlacken, der bei allen Zulieferern im Produktionsprozess exklusiv für glanzgedrehte Mercedes-Benz Räder zum Einsatz kommen, gehört die Filiform-Korrosion der Vergangenheit an.
Folterkammern für Lackierungen stressen die Räder
Zur Entwicklung der neuen Korrosionsschutzlacke für glanzgedrehte Räder wurden härteste Testmethoden eingeführt: Es sind ultimative Prüfungen für die Räder-beschichtungen. Zunächst präparieren die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Korrosionsprüfzentrum einzelne Radsegmente im glanzgedrehten Bereich mit tiefen Ritzen, die bis auf das blanke Leichtmetall reichen. Anschließend kommen die so präparierten Radsegmente für 24 Stunden in den sogenannten CASS-Test (copper accelerated salt spray test = beschleunigter Kupfer-Salzsprühtest). In der truhenähnlichen Anlage werden die Lackierungen permanent verschiedenen, hoch korrosiven Salznebeln ausgesetzt. Anschließend wartet die Filiform-Kammer auf die Probanden. Hier müssen die teilweise mit einer Salzkruste aus dem CASS-Test bedeckten Prüfteile einem 28-tägigen Klimawechselprogramm trotzen. Bei der anschließenden Begutachtung bewerten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter die von den Ritzen fadenförmig ausgehende Filiform-Korrosion. Es erhalten nur diejenigen Korrosionsschutzlacke eine Freigabe, die eine Unterwanderung auf ein Minimum reduzieren und sich gleichzeitig nicht negativ auf andere Eigenschaften auswirken.
Der Klimawechseltest-Daimler, kurz KWT-D, orientiert sich an den extremsten Klimaanforderungen weltweit. In speziellen Klimakammern werden einzelne Räder ständig wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt. Die unterschiedlichen Klimabelastungen basieren auf weltweiten Wetterdaten, Schmelzwasseranalysen und Schadstoffangaben der Luft. Der KWT-D bildet verschiedene Klimazonen ab. So wurde beispielsweise eine Heiß-Feucht-Phase zur Simulation eines Tropenklimas und eine Kältephase zur Simulation der Kaltländer integriert. Aus dem automobilen Alltag kommen die verschiedenen Feuchte- und Klimaverläufe wie eine morgendliche Betauung und eine nachmittägliche Abtrocknung. Zusätzlich wird das zu prüfende Rad vier Mal pro Woche mit einer Salzlösung besprüht, damit die korrosive Belastung initiiert und verstärkt wird. Der KWT-D stresst die Korrosionsschutzmaterialien der Leichtmetallräder erheblich mehr als der Klimawechseltest nach Angaben des VDA und läuft zudem schneller ab. In gleicher Zeitspanne können also mehr Testreihen durchgeführt werden. Letztendlich profitieren auch Kunden in Ländern, die das Korrosionsschutzsystem weniger belasten, von dem Stressmarathon und den daraus resultierenden erhöhten Schutzmaßnahmen. Denn einen Unterschied zwischen Rädern, die in Gegenden extremer Klimate oder im heimischen Markt ausgeliefert werden, gibt es nicht.
Labortests untersuchen die Widerstandsfähigkeit der Lacke
In Ergänzung des Klimawechseltests-D sowie der CASS- und Filiform-Prüfungen werden in den Labors unterschiedlichste Steinschlagtests, Ritz- oder Kratzprüfungen oder eine Dampfstrahlprüfung durchgeführt, die Kältebeständigkeit überprüft und damit die mechanische Widerstandsfähigkeit der Lackierung unter genormten Laborbedingungen beurteilt. Zusätzlich können die so vorgeschädigten Proben aggressiven Korrosionsbelastungen ausgesetzt werden. Mit diesen Versuchsreihen können die Labormitarbeiter die Unterwanderung der Lackschichten durch Korrosion auch bei herkömmlich lackierten Rädern beurteilen.
Bei aller Auswertetechnik und Laboranalyse spielt auch die praktische Erfahrung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter eine wichtige Rolle. So können langjährige Angehörige des Mercedes-Korrosionsprüfzentrums die Qualität einer Lackierung recht genau im Schnelldurchgang „erfühlen“. Dazu kratzen sie mit einem Messer eine kleine Lackprobe ab und zerreiben das Material zwischen den Fingern. Die Konsistenz und der spezifische Widerstand der Lackprobe gibt ihnen einen ersten Eindruck über die Qualität der Lackierung.
Die Einhaltung der Farbe und den Glanz der Lackoberflächen beurteilen die Farbspezialisten in eigenen Lichtkabinen mit konstanter Farbtemperatur und Lichtintensität. Dazu greifen sie auf ein umfangreiches Archiv mit Lackmusterkarten zurück.
Praxistest auf den Dächern der Produktionshallen
In der Versuchsreihe „Freibewitterung“ werden Räder aus dem laufenden Produktionsprozess und aus Betriebsversuchen, in denen neue Lacke erprobt werden, ausgeschleust und für einen besonderen Langzeittest vorbereitet. Nachdem die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter die Lackierung einer detaillierten Qualitätsprüfung unterzogen haben, wird die lackierte Oberfläche in genau definierten Bereichen mit tiefen, bis auf das Leichtmetall durchdringenden Ritzen vorgeschädigt. Das kommende Jahr verbringen die so vorbereiteten Radabschnitte auf dem Dach einer Produktionshalle und müssen dort den natürlichen Umweltbedingungen im schwäbischen Sindelfingen und zusätzlichen regelmäßigen Salzsprühattacken eines Mitarbeiters trotzen. Diese Testreihe wird mit allen Leichtmetallrädern durchgeführt und ergänzt das umfangreiche Prüfprogramm in den Labors.
250 Radmodelle durchlaufen jährlich das Korrosionsprüfzentrum
Rund 250 Räder im Jahr durchlaufen den Testmarathon. Es kommen jedoch nicht nur neue Radmodelle zur Freigabe auf den Prüfstand. Das umfangreiche Prüf-programm führen die Spezialisten auch dann durch, wenn ein Radzulieferer neue Materialien wie Basislacke, Klarlacke, funktionelle Lacke wie Korrosionsschutzlacke, Grundierungen oder Vorbehandlungen einsetzen will. Die Änderungen erhalten nur dann eine „Materialgrundsatzfreigabe“, wenn alle Prüfungen anstandslos absolviert sind. Gleichzeitig werden auch aus der laufenden Produktion Räder auf die Einhaltung der strengen Mercedes-Benz Qualitätskriterien überprüft. Wie stressig die Testreihen in den Klimakammern wirklich sind, beweist auch der enorme Salzverbrauch im Korrosionsschutzzentrum: Rund 5 Tonnen benötigen die Anlagen jährlich. Verbrauchtes Salz wird im Keller der Prüfhallen aufgearbeitet.
Quelle: Daimler AG
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