Zink spielt aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, hohe Haltbarkeit und wirtschaftlicher Wert eine wichtige Rolle in der modernen Fahrzeugproduktion. Im Automobilsektor wird die Automobilverzinkung häufig verwendet, um Stahlteile wie Bolzen, Halterungen und Befestigungselemente vor Rost und umweltbedingtem Verschleiß zu schützen. Für eine noch höhere Leistung, insbesondere im Motorraum und in Kraftstoffsystemen, bietet die Zink-Nickel-Beschichtung eine hervorragende Hitze- und Korrosionsbeständigkeit und ist damit ideal für eine langfristige Zuverlässigkeit. Komplexe und hochpräzise Teile wie Türgriffe und Getriebegehäuse werden häufig im Zinkdruckgussverfahren hergestellt, was eine schnelle Produktion und gleichbleibende Qualität ermöglicht. Die zinkbasierten Lösungen steigern nicht nur die Leistung, sondern senken auch den Wartungsaufwand und den Durchsatz bei der Wiederbeschaffung, wodurch die Hersteller jährlich Millionenbeträge sparen. Die im Vergleich zu anderen Metallen niedrigeren Werkzeugkosten und die Möglichkeit der Großserienproduktion machen Zink zu einer klugen Entscheidung der Automobilunternehmen, um Qualität, Leistung und wirtschaftliche Rentabilität sicherzustellen.

In diesem Artikel befassen wir uns mit drei wichtigen Anwendungen: der Verzinkung von Kraftfahrzeugen, der Vernickelung von Zink und dem Zinkdruckguss von Kraftfahrzeugteilen, wobei wir deren Bedeutung, Vorteile und künftige Relevanz für die Fahrzeugtechnik hervorheben.

Die Verwendung von Zink in der Autoindustrie

Warum Zink?

Die Verwendung von Zink in der Automobilindustrie hat mehrere Vorteile. Es korrodiert nicht so leicht; es lässt sich leicht mit anderen Materialien verbinden und hat eine glatte Oberfläche, die sich weiter veredeln lässt, z. B. durch Lackierung oder Versiegelung. Zink ist im Gegensatz zu anderen Metallen billig und umweltfreundlich, da es ohne Beeinträchtigung seiner Eigenschaften recycelt werden kann.

Verschiedene Verwendungszwecke von Zink

Zink wird von Automobilherstellern bei der Behandlung von Oberflächen, strukturellen Verstärkungen und im Design eingesetzt. Ganz gleich, ob es sich um Außenbolzen und Halterungen oder um komplexe Motorkomponenten handelt, die zinkbasierten Verfahren dürfen nicht vernachlässigt werden. Dazu gehören Verfahren wie die Automobilverzinkung, die Metallteile beschichtet, um Rost zu verhindern, und der Zinkdruckguss für Automobilteile, der Kernkomponenten präzise formt.

Automobilverzinkung: Ein industrieller Schutz

Was ist eine Automobilverzinkung?

Unter Automobilverzinkung versteht man das Aufbringen einer dünnen Zinkschicht auf Automobilteile, insbesondere auf solche aus Stahl. Diese Beschichtung bildet eine Opferschicht, die anstelle des Metalls oxidiert. Das Verfahren trägt dazu bei, die Fahrzeugteile vor Rost zu schützen, was ihre Lebensdauer erheblich verlängert.

Vorteile der Verzinkung von Fahrzeugen

Der Hauptvorteil der Verzinkung von Kraftfahrzeugen ist der verbesserte Korrosionsschutz. Die Beschichtung bietet auch eine feste Grundierung für Lacke und Klebstoffe, erhöht die Schönheit der Teile und erhält die Strukturen unter rauen Bedingungen. Außerdem ist er wirtschaftlich und eignet sich daher für die Großserienproduktion.

Allgemeine Anwendungsfälle

Zu den üblichen Teilen, die verzinkt werden, gehören Befestigungselemente, Aufhängungskomponenten, Bremsleitungen, Teile des Kraftstoffsystems und Fahrwerksteile. Feuchtigkeit und Streusalz lassen diese Bereiche an exponierten Metallstellen korrodieren. Zink bietet einen erstklassigen Schutz gegen Rost und mechanischen Verschleiß.

Zink in Automobilteilen und Anwendungen

1. Türgriffe

Zink wird auch in großem Umfang zur Herstellung von Außen- und Innentürgriffen im Zinkdruckgussverfahren verwendet. Solche Bauteile müssen sehr stabil sein, eine ansprechende Oberfläche haben und korrosionsfrei sein. Diese Anwendungen sind ideal platziert in Zinklegierungen da sie gegossen werden können, um die erforderliche Struktur zu erhalten, und außerdem den Haltbarkeitstest bestehen und dem Wetter, jeglichem physischen Kontakt und sogar Reinigungsmitteln standhalten sollten. Türgriffe aus Zinklegierung sind in fast jedem Auto vorhanden und verleihen ihm nicht nur praktische Funktionalität, sondern auch einen ästhetischen Reiz.

2. Halterungen und Kraftstoffleitungsschellen

Bei Autos sind Kraftstoffleitungsschellen und -halterungen wichtig, um die Kraftstoffleitungen fest zu halten und sie entsprechend unter dem Rahmen oder im Motorraum zu führen. Sie bestehen normalerweise aus Stahlteilen, die mit Automobilzink beschichtet sind, um Korrosion durch Kraftstoffdämpfe, Wasser und Streusalz zu verhindern. Die Zinkbeschichtung verhindert Korrosion, und die Haltbarkeit der Halterungen überdauert die Lebensdauer desselben Fahrzeugs. Es ist sehr wichtig, sie vor Korrosion zu schützen, da sie sich in der Nähe des Fahrzeugbodens und des Kraftstoffversorgungssystems befinden.

3. Erweiterte Bremsleitungsarmaturen und -kupplungen

Bremsleitungsarmaturen und -kupplungen spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Drucks eines hydraulischen Bremssystems der Bremsen. Es handelt sich dabei um kleine, aber wichtige Teile, die normalerweise aus zinkvernickelten Automobilteilen hergestellt werden, um ihnen mehr Sicherheit gegen Rost zu geben, insbesondere weil die Bremsflüssigkeit hygroskopisch ist (Feuchtigkeit absorbiert). Solche Beschläge finden sich überall im Fahrzeug (vor allem im Unterboden und in der Nähe des Radsatzes), wo sie harten Umweltbedingungen ausgesetzt sind.

4. Halterungen Motorhalterung

Die Motorhalterungen halten den Motorblock mit dem Rest des Fahrzeugs, wie z. B. dem Fahrgestell, um das Gewicht des Motors zu tragen und die Vibrationen zu dämpfen. Aus diesem Grund werden bei der Herstellung solcher Halterungen im Zinkdruckgussverfahren für Kfz-Teile viele Zinklegierungen verwendet, da sie ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweisen. Diese Bauteile müssen Hitze, Druck und Vibrationen auf der Straße standhalten. Zink nutzt sich nicht ab und wird auch nicht durch Korrosion beschädigt, so dass sie über lange Zeiträume hinweg zuverlässig sind, insbesondere bei Fahrzeugen, die wiederholt Start-Stopp-Zyklen durchlaufen müssen oder im Gelände fahren.

5. Getriebeabdeckung Abdeckungen

Die Getriebegehäuseabdeckungen der meisten Fahrzeuge sind aus einer Zinklegierung gegossen. Solche Abdeckungen müssen empfindliche Getrieberäder und elektronische Teile abdecken sowie Flüssigkeiten abdichten und Verunreinigungen aus dem Inneren fernhalten. Zinkdruckguss bietet eine enge Kontrolle über die Abmessungen und eine hervorragende Oberflächengüte, wodurch es sich sehr gut für Dichtungsflächen eignet. Diese Abdeckungen befinden sich an der Seite oder am Boden des Getriebegehäuses.

6. Scheibenwischerarme und -halterungen

Eine weitere häufige Anwendung von Zinkdruckguss ist die Montage von Scheibenwischerarmen und -sockeln. Diese Bauteile müssen rostbeständig sein und dürfen sich auch bei Nässe und Kälte nicht ununterbrochen bewegen. Diese Teile profitieren von den Vorteilen, die Zink bietet, da es die mechanischen Eigenschaften bewahrt und eine gleichmäßige Bewegung im Laufe der Zeit ermöglicht. Diese Teile befinden sich an der Unterseite der Windschutzscheibe und sind Regen, Schnee und Straßenschmutz ausgesetzt.

7. Elektrische Steckergehäuse

Da moderne Fahrzeuge immer komplexer werden, sind Gehäuse für elektronische Steckverbinder wichtig geworden, um die Verbindungen zusammen mit dem Kabelbaum abzuschirmen und zu stabilisieren. Je nach Standort können solche Gehäuse mit Zink-Nickel-Beschichtung, aus dem Automobilbereich oder aus Vollzinkdruckguss hergestellt werden. Zink bietet eine hervorragende EMI-Abschirmung (elektromagnetische Störungen) und Korrosionsbeständigkeit. Diese Bauteile befinden sich überall im Fahrzeug, im Motorraum, im Armaturenbrett und unter dem Auto, wo die Elektronik der Gefahr von Hitze oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist.

8. Hebel und Stellglieder der HLK-Anlage

Aktoren und Hebel von HLK-Systemen regeln die Luftrichtung und die Temperatur im Armaturenbrett eines Fahrzeugs. Alle diese beweglichen Teile müssen sich frei bewegen und viele Jahre lang unter wiederholten Bewegungen funktionieren. Der Zinkdruckguss von Kraftfahrzeugteilen eignet sich perfekt für diese Teile, da er für die Herstellung von langlebigen, punktuellen Teilen in kleinen Größen geeignet ist. Sie befinden sich normalerweise hinter dem Armaturenbrett oder der Konsole und sind an Motoren oder Kabelsteuerungen befestigt.

9. Säulenhalterung C-förmige Halterungen, die die Lenksäulen stützen

Die Lenksäulenhalterung ist ein Bauteil, das die Befestigung der Lenksäule am Fahrzeugrahmen und an der Armaturenbrettbaugruppe unterstützt. Die Halterungen bestehen in der Regel je nach Ausführung entweder aus Automobilverzinkung oder aus Zinkdruckguss. Sie sollten stabil sein, Vibrationen dämpfen und Ermüdung verhindern. Die Lenksäule ist ein sicherheitskritisches Bauteil, und aufgrund seiner konstanten Leistung unter Druck ist Zink ein zuverlässiges Material in diesem Bereich.

10. Sensorhalterungen und Gehäuse

Das Auto neuerer Modelle ist mit vielen verschiedenen Sensoren ausgestattet: Airbagsysteme, Reifendrucküberwachung, Motorüberwachung und andere. Autoteile aus Zinkdruckguss sind bei der Herstellung dieser Sensorhalterungen und -gehäuse beliebt, da sie vor Hitze, Staub und Vibrationen geschützt sind. Aufgrund ihrer exakten Form passen sie gut in enge Bereiche. Die thermische und mechanische Stabilität von Zink trägt dazu bei, die Signalgenauigkeit und die physische Sicherheit dieser empfindlichen Elektronik zu gewährleisten.

Zink-Nickel-Korrosionsbeständigkeit: High-Tech-Beschichtung von Autos

Was ist das Besondere an Zink-Nickel?

Bei der Zink-Nickel-Beschichtung für Kraftfahrzeuge handelt es sich um eine verbesserte Version der herkömmlichen Verzinkung, bei der Nickel zugesetzt wird (in der Regel 12-15%). Die Legierung ist mit einer weitaus besseren Korrosionsbeständigkeit und einer verbesserten thermischen Leistung verbunden, was bei modernen Fahrzeugen, die durch hohe Temperaturen gekennzeichnet sind, von größter Bedeutung ist.

Vorteile der Zinkbeschichtung im Vergleich zur herkömmlichen Verzinkung

Im Vergleich zu reinem Zink sind Zink-Nickel-Beschichtungen für Kraftfahrzeuge bei Salzsprühnebeltests über 1.000 Stunden korrosionsbeständig. Außerdem verringert es das Risiko der Wasserstoffversprödung - ein Zustand, der Metalle brüchig macht. Daher eignet es sich am besten für stark beanspruchte oder unternehmenskritische Teile.

Sein Verwendungszweck Verbleib

Zink-Nickel-Beschichtungen werden für Kraftstoffleitungen, elektrische Anschlüsse, Bremssysteme und Motorkomponenten verwendet. Es ist auch unter extremen Umweltbedingungen sehr leistungsfähig und wird daher bevorzugt für hochwertige Luxus- und Nutzfahrzeuge verwendet. Autohersteller verwenden es in der Regel für luxuriöse Modelle und Exportfahrzeuge, bei denen es auf Langlebigkeit ankommt.

Zinkdruckguss mit hoher Dichte für Automobilteile: Präzision und Leistung

Druckguss in Autos

Beim Zinkdruckguss von Kraftfahrzeugteilen wird geschmolzenes Zink unter hohem Druck in eine Form gespritzt, um Teile mit komplizierten Formen und engen Toleranzen herzustellen. Im Gegensatz zum Galvanisieren, bei dem die vorhandenen Teile beschichtet werden, werden beim Druckguss neue Teile aus einer Zinklegierung hergestellt.

Warum Zinkdruckguss?

Die Zinklegierungen eignen sich aufgrund ihres niedrigen Schmelzpunkts, ihrer Festigkeit und ihres Fließverhaltens hervorragend für den Guss. Beim Zinkdruckguss von Automobilteilen werden Teile hergestellt, die sehr detailliert, korrosionsbeständig und strukturell solide sind. Sie können auch dünne Wände haben, die das Gewicht reduzieren, ohne die Haltbarkeit zu beeinträchtigen.

Sie wurden aus gemeinsamen Komponenten hergestellt

Beispiele für Teile, die im Zinkdruckgussverfahren hergestellt werden, sind Türgriffe, Getriebegehäuse, Airbag-Gehäuse, Lenkungsteile und Sensorhalterungen. Diese Bauteile profitieren von der Zähigkeit und Verschleißfestigkeit von Zink, insbesondere bei beweglichen mechanischen Bauteilen.

Die Verzinkung im Vergleich zum Zinkdruckguss

Verschiedene Zielsetzungen, gemeinsame Interessen

Während beim Verzinken von Automobilteilen der Oberflächenschutz im Vordergrund steht, geht es beim Zinkdruckguss um die strukturelle Integrität. Die eine Oberfläche beschichtet, die andere baut auf. Diese beiden scheinen unterschiedlich zu sein, aber beide tragen zur Sicherheit, Lebensdauer und Leistung von Fahrzeugen bei.

Umweltauswirkungen und wirtschaftliche Auswirkungen

Die beiden Verfahren haben den Vorteil der Nachhaltigkeit. Zink kann vollständig recycelt werden, und sowohl die Beschichtung als auch der Druckguss können mit minimalem Abfall durchgeführt werden. Darüber hinaus entspricht die Zink-Nickel-Beschichtung von Kraftfahrzeugen aufgrund ihrer langen Lebensdauer, die den Bedarf an Ersatzteilen reduziert, den Standards für umweltfreundliche Produktion.

Eine beliebte und weit verbreitete Praxis ist der Schutz von Metallen durch Verzinkung, weil dadurch die Anfälligkeit von Metallen für Rost minimiert wird. Nicht jedes Metall kann verzinkt werden, aber weit verbreitete Industriemetalle eignen sich recht gut.

Metalle, die verzinkt werden können

1. Unlegierte Stähle (unlegierter und legierter Stahl)

Häufigste

Das häufigste Metall, das verzinkt wird, ist Stahl. Die Verzinkung hat eine Opferschicht, die anstelle des Stahls korrodiert, was einen einzigartigen Vorteil in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit bietet. Dies wird bei Muttern, Schrauben, Unterlegscheiben, Halterungen und auch bei Autoteilen angewendet.

2. Gusseisen

Gusseisen kann verzinkt werden, aber die poröse Eisenoberfläche kann Schwierigkeiten bei der Haftung verursachen. Um eine gute Haftung zu erzielen, ist eine angemessene Vorbehandlung erforderlich (z. B. Säurereinigung und Beizen). Bei schweren Geräten und Rohrleitungssystemen wird verzinktes Gusseisen verwendet.

3. Rostfreier Stahl

Obwohl es nicht üblich ist, kann nichtrostender Stahl verzinkt werden, wobei jedoch bei der Vorbereitung der Oberfläche besondere Sorgfalt geboten ist; so muss die natürlich vorhandene passive Oxidschicht besonders beachtet werden, die dem nichtrostenden Stahl eine hohe Korrosionsbeständigkeit verleiht. Wie üblich wird zunächst eine Grundierung (z. B. aus Nickel oder Kupfer) aufgebracht. Sie wird aufgetragen, wenn ein zusätzlicher Schutz oder eine Lackhaftung erreicht werden soll.

4. Kupfer und Kupferlegierungen (z. B. Stress, Bronze)

Kupfer und Kupferlegierungen können verzinkt werden, allerdings kann Zink mit Kupfer reagieren und eine minderwertige Beschichtung erzeugen, die nicht entsprechend behandelt wurde. Die erste Beschichtung besteht oft aus einer Nickelschicht. Messingarmaturen, Sanitärteile und dekorative Beschläge. Die Verzinkung wird bei Messingarmaturen, Sanitärteilen und dekorativen Beschlägen verwendet.

5. Aluminium (mit Beschränkungen)

Aluminium lässt sich nicht ohne weiteres verzinken, da sein Oberflächenoxid reaktiv ist. Dennoch ist es möglich, wenn geeignete Vorbeschichtungsverfahren durchgeführt werden (z. B. eine Zinkatbehandlung). Die Verzinkung von Aluminium ist komplizierter und wird normalerweise verwendet, wenn besondere technische Anforderungen bestehen.

6. Zink und Legierungen Zinkdruckguss (manchmal wird Zinkdruckguss als Ausbesserungs- oder Doppelplatte verwendet)

Die Verzinkung von Zinklegierungen ist zwar nicht üblich, kann aber in Erwägung gezogen werden, wenn ein einheitliches Aussehen der Oberflächen erforderlich ist oder ein erhöhter Korrosionsschutz bei Schiffsanwendungen gewünscht wird.

 Wichtiger Hinweis zum Erfolg der Plattierung

• Die Vorbehandlung ist wichtig. Die ordnungsgemäße Haftung und Qualität der Beschichtung wird durch Reinigung, Ätzen mit Säure und Aufbringen von Haftschichten (wie Kupfer oder Nickel) erreicht.
• Die Endbearbeitung einer Oberfläche ist wichtig. Eine gleichmäßige Ablagerung von Zink ist auf glatten, sauberen Oberflächen möglich.
• Die Verzinkung erfolgt in den meisten Fällen durch Galvanisieren, obwohl in einigen Fällen auch die Feuerverzinkung und die mechanische Verzinkung eingesetzt werden können.

Standards für Qualität und Sicherheit

Erfüllen Sie die Erwartungen der globalen Gemeinschaft. Ganz gleich, ob es sich um die Verzinkung oder Vernickelung von Automobilteilen handelt, diese Prozesse müssen den globalen Standards wie ASTM B633, ISO 4520 und OEM-spezifischen Richtlinien entsprechen. Durch strenge Prüfungen wird sichergestellt, dass alle Teile den Sicherheits-, Korrosions- und Haltbarkeitsstandards entsprechen.

Automatisierte Präzision

Die moderne Produktion basiert auf dem Einsatz von Robotern und künstlicher Intelligenz (KI), um Genauigkeit und Automatisierung zu gewährleisten. Druckgussmaschinen und Beschichtungsanlagen sind heute oft vollautomatisch und stellen sicher, dass Zinkdruckguss- und Beschichtungsprozesse in der Automobilindustrie strenge Spezifikationen mit minimalen menschlichen Fehlern erfüllen.

Probleme und Lösungen

Was ist die Ausrede für Zink?

Obwohl Zink sehr leicht zu verarbeiten ist, kann es hohen Temperaturen nicht so standhalten wie andere Metalle, z. B. Aluminium oder Magnesium. Darüber hinaus ist die Verzinkung von Kraftfahrzeugen in Meeresumgebungen ohne zusätzliche Versiegelungs- oder Passivierungsschichten nicht immer gut geeignet.

Technologische Fortschritte

Aktuelle Studien gehen auch in Richtung hybrider Beschichtungen, Nanoschichtplattierung und besserer Nachbehandlungsmethoden. Neue Methoden verbessern die Leistung der Zink-Nickel-Beschichtung für Automotiv bei höheren Belastungen und machen sie mit Elektro- und Hybridfahrzeugplattformen kompatibel.

Die Zukunft von Zink im Automobilbau

Flexibilität des Elektrofahrzeugs

Mit der Umstellung der Industrie auf Elektrofahrzeuge (EVs) steigt der Bedarf an leichten und korrosionsbeständigen Materialien. Der Zinkdruckguss für Automobilteile erweist sich aufgrund seiner Festigkeit und Leitfähigkeit als entscheidend für Batteriegehäuse, Motorkomponenten und Kabelmanagementsysteme.

Anhaltendes Wachstum und Nachfrage

In dem Maße, wie die Automobilproduktion weltweit zunimmt und die Arbeitgeber mit der Umsetzung strenger Umweltvorschriften beginnen, werden Lösungen auf Zinkbasis weiter zunehmen. Ob Standardverzinkung für Automobile, fortschrittliche "Zink-Nickel-Beschichtung für Automobile" oder innovativer Zinkdruckguss für Automobilteile - diese Methoden werden die nächste Generation sicherer, nachhaltiger Fahrzeuge prägen.

Schlussfolgerung

Zink hat in der Automobilindustrie eine entscheidende Rolle gespielt, da es unvergleichliche Korrosions-, Fertigungs- und wirtschaftliche Vorteile bietet. Ob als Schutzschicht durch Verzinkung im Automobilbereich, verstärkt mit Nickel in Zink-Nickel-Beschichtung AutomotiveDurch die Verwendung von Zink als Werkstoff für die Herstellung von Automobilteilen, die im Zinkdruckgussverfahren zu hochpräzisen Komponenten geformt werden, treibt Zink weiterhin Innovationen auf allen Ebenen der Fahrzeugproduktion voran. Da sich die Branche auf elektrische, leichte und haltbarere Lösungen zubewegt, werden Produkte auf Zinkbasis weiterhin eine zentrale Rolle spielen, wenn es darum geht, effizientere, sicherere und nachhaltigere Automobile herzustellen.

FAQs 

1. Wie kann eine Verzinkung in Autos verwendet werden?

Die Verzinkung verhindert die Korrosion oder das Rosten von Autoteilen. Es wird auch häufig auf Bolzen, Halterungen und Befestigungselemente aufgetragen, um deren Lebensdauer zu erhöhen.

2. Wie unterscheidet sich die Verzinkung von der Zink-Nickel-Beschichtung?

Bei der Verzinkung wird reines Zink verwendet, aber die Zink-Nickel-Beschichtung kombiniert Nickel, um besser gegen Korrosion und hohe Temperaturen beständig zu sein, und ist für Teile des Motors und des Kraftstoffsystems geeignet.

3. Welche Autoteile werden aus Zink gegossen?

Bei Türgriffen, Getriebegehäusen und Halterungen handelt es sich um Druckgussteile aus einer Zinklegierung. Sie sind robust, leicht und äußerst präzise.

4. Sind alle Metalle verzinkbar?

Stahl, Messing und Eisen werden in der Regel mit Zink überzogen. Aluminium und rostfreier Stahl können ebenfalls verzinkt werden, erfordern aber spezielle Vorbereitungen.

5. Was ist effektiver: Verzinken als Rostschutz oder Streichen?

Die Verzinkung ist in der Tat vorzuziehen, da sie über lange Zeiträume hinweg korrosionsbeständiger ist, vor allem in rauen Umgebungen, und auch nicht abplatzt und abblättert wie Farbe.