29.11.2017

Zink-Nickel: Seit 30 Jahren DIE Antwort auf Rost

Die Holzapfel Group ist mit Zink-Nickel quasi „groß geworden“. Begonnen hat unsere Firmengeschichte 1949 mit der von Willy Holzapfel in Wetzlar gegründeten „Galvanisieranstalt und feinmechanische Werkstätte Holzapfel“. Hier stand noch das galvanische Vernickeln im Vordergrund. Schon im Jahr 1987 boten wir als erster industrieller Oberflächendienstleister Zink-Nickel-Beschichtungen an. Das Verfahren entwickelte sich schnell zu unserem „Brot-und-Butter-Verfahren“ und hatte damit maßgeblichen Anteil an unserem geschäftlichen Erfolg.

Die Geburtsstunde von Zink-Nickel-Beschichtungen

Die Entwicklung der Zink-Nickel Überzüge resultierte aus den steigenden Anforderungen, die insbesondere die Automobilindustrie in Bezug auf den Korrosionsschutz gegen Temperatur-, Streusalz- und Klimabelastungen stellte. Zink beispielsweise bot damals bei hohen Temperaturbelastungen keinen ausreichenden Korrosionsschutz mehr. Eine weitere Herausforderung war der steigende Anteil an Aluminiumbauteilen im Motorraum, der zum Problem der Kontaktkorrosion in Verbindung mit Zink führte. Außerdem waren geringe Schichtdicken bei hoher Korrosionsbeständigkeit für maßhaltige Beschichtungen gefordert.

Die Anfänge

Die ersten Versuche mit Zink-Nickel unternahm Hans-Ludwig Blaas, schon damals geschäftsführender Gesellschafter der Holzapfel Group, im Jahr 1987. Erste Kleinserien für einen Automobilhersteller entstanden ebenfalls mit hohem manuellen Aufwand in diesem nur 150 Liter fassenden Versuchsbad.

Nach den positiven Testergebnissen wurde 1987 eine Anlage in unserem Werk in Fleisbach für das damals noch saure, ammoniumchloridhaltige Zn/Ni-Verfahren mit 12-16% Ni-Anteil neu errichtet. Nach Großversuchen startete schließlich die Serienfertigung mit 5.000 Litern Badvolumen. Das erste in Serie mit Zink-Nickel beschichtete Bauteil war ein Halter zur Gasregulierung für einen OEM, bei dem es mit verzinkten Oberflächen bereits in der Validierungsphase zu Korrosion und erheblichen Problemen „im Feld“ gekommen war. Der OEM war von den deutlich höheren Standzeiten der Zn-Ni-beschichteten Teile, insbesondere gegen Rotrost, rasch überzeugt. Der Halter lief noch im Jahr 1987 an und wurde in mehrere Fahrzeugvarianten eingebaut. Bis Ende der 90er Jahre wurden einige Millionen dieser Teile bei uns beschichtet.

Bei unseren potentiellen Kunden gab es anfangs trotz der positiven technischen Eigenschaften der Zn/Ni-Schicht und des erhöhten Korrosionsschutzes mitunter Bedenken. „Zink-Nickel ist eine matte Oberfläche und sah anders aus als die damals üblichen gelb chromatierten, glänzenden Zink-Schichten“, so Blaas. „Wir befanden uns also in der Situation, eine optisch nicht so schöne, aus Kundensicht zunächst vermeintlich schlechtere Zink-Nickel-Oberfläche als etwas Besseres verkaufen zu müssen.“

Ausbau der Kapazitäten und Weiterentwicklung des Verfahrens

Es hat ein paar Jahre gedauert, aber als sich Zink-Nickel mit seinen technischen Vorzügen im Feld bestätigt und sich seine Lobby in der Automobilindustrie geschaffen hatte, gab es keinen Weg mehr an dem Verfahren vorbei. Mit dem Erfolg des Zink-Nickel-Verfahrens gingen räumliche Erweiterungen und zusätzlichen Anlagen einher. Und auch das Verfahren entwickelten wir weiter, was z. B. 2008 zur Einführung der flexiblen und biegefähigen Zink-Nickel-Beschichtung Zn-Ni FleXXKorr führte. Heute verfügen wir in der Holzapfel Group über vier Anlagen speziell für die Zink-Nickel-Beschichtung und halten somit hohe Kapazitäten vor. „Insgesamt können wir mittlerweile auf Zn-Ni-Kapazitäten mit einem Badvolumen von über 200.000 Litern zurückgreifen. Damit sind wir vermutlich weltweit der größte Anbieter für Zink-Nickel-Gestellware,“ so Hans-Ludwig Blaas.

Zink-Nickel für Leichtbau und Elektromobilität
„Die erfolgreiche Entwicklung und Anwendung von Zink-Nickel hat zur Weiterentwicklung im Automobilbau beigetragen und kann noch zur Schlüsseltechnologie für den modernen Leichtbau werden.“ So lautet das Fazit eines OEM, der die Anfänge des Verfahrens auf Kundenseite miterlebt hat. Denn Zink-Nickel habe den Korrosionsschutz erhöht, die Gebrauchsdauer wesentlich verlängert und sei global verfügbar. Weitere Vorteile des Zink-Nickel-Verfahrens mit Nickeleinbauraten von 10-15% sind die Verträglichkeit mit Aluminium (keine Kontaktkorrosion), die Verklebbarkeit und die elektrische Leitfähigkeit. Auch für den Leichtbau ist das Verfahren geeignet, etwa zur Beschichtung ultrahochfester Stähle, wo es Flüssigmetallkorrosion und Wasserstoff induzierten Sprödbruch vermindern kann. In der Mischbauweise können Zn-Ni-beschichtete Bauteile Kontakt- und Spaltkorrosion reduzieren.

Das Verfahren kann zudem dabei unterstützen, die Herausforderungen der E-Mobilität zu meistern. Denn Zink-Nickel Oberflächen ermöglichen die Kontaktierung im Hochvoltbereich ebenso wie die Masserückführung und beeinflussen den Zerrüttungsverschleiß positiv.

Die Nutzung von Zink-Nickel-Schichten in Schichtsystemen bieten viel Potential für weitere interessante Anwendungsfelder.