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Mobilität

ZINK und Mobilität – eine Synergie mit Zukunft

Galvanisierbarer Zinkschaum im Druckgussverfahren zur Gewichtseinsparung, Korrosionsschutz für die Karosserie durch Feuerverzinken, Zinkdruckguss für besondere optische, haptische und akustische Anforderungen, EMV-Schutz für Kunststoffgehäuse durch aufgespritzte Zinkschichten, Sicherheits- und Beleuchtungsbauteile für E-Bikes: Zink ist aus dem Bereich Mobilität nicht mehr wegzudenken und hat sich in unterschiedlichen Anwendungen im Autoinnenraum ebenso etabliert wie beim Einsatz in sicherheitsrelevanten Baugruppen.

Hierbei deckt Zink wichtige Zukunftsthemen ab. Neben Anforderungen wie Sicherheit und Zuverlässigkeit, welche an Bauteile selbst gestellt werden, haben Eigenschaften zur Nachhaltigkeit des verwendeten Werkstoffes einen großen Stellenwert. Ist der Werkstoff verfügbar? Unter welchen Bedingungen für Mensch und Umwelt wird er gewonnen? Wird möglichst wenig Energie für die Verarbeitung aufgewendet? Ist er recycelfähig? Für Zink können diese Anforderungen positiv bewertet werden.

Die Verlängerung der Lebensdauer von Stahl im Auto durch einen optimalen Korrosionsschutz ist bereits ein Indiz für einen effizienten Umgang mit Klima und Ressourcen. Wichtig ist jedoch auch, dass die verwendeten Werkstoffe wieder nutzbar gemacht werden, wenn das Fahrzeug nach der Nutzungsdauer verschrottet wird. Für Zink gilt: Aus Zinkdruckgussteilen werden wieder Zinklegierungen. Verzinkter Stahl wird in der Stahlindustrie recycelt. Das anhaftende Zink wird dabei im Stahlwerksstaub angereichert und wieder zu Zink verarbeitet. Die auf diese Weise weitgehend geschlossenen Kreisläufe stehen für einen verantwortungsvollen Umgang mit Rohstoffen.

ZINK im Automobilbau – ressourceneffizient und nachhaltig

Pkw-Sturzlenker – millionenfach bewährt gegen Feuchtsalz und Steinschlag (Quelle: microZINC®)

Verzinkte Pkw-Karosserie – nachhaltiger Korrosionsschutz

Im Automobilbau kommt es auf leichte, energieeinsparende Konstruktionen an, die mit einem nachhaltigen und dauerhaften Korrosionsschutz für den Karosseriestahl ausgestattet sind. War es vor 30 Jahren noch das Durchrosten, das die Lebensdauer eines Pkws begrenzte, so ist dies längst kein Thema mehr: Garantien von bis zu 20 Jahren und mehr vonseiten der Hersteller sind fast schon selbstverständlich. Die hochfesten Stahlsorten, die heute zum Einsatz kommen, verbinden exzellente mechanische Eigenschaften mit einem optimierten Gewicht. Verzinkungen werden kontinuierlich weiterentwickelt damit auch für hoch- und höchstfeste Stähle ein optimaler Korrosionsschutz erzielt wird. Dem andauernden Trend zu größeren Autos kann so ohne signifikante Auswirkungen auf das Fahrzeuggewicht begegnet werden.

Regen, Schnee, Tausalze und Steinschläge: Auf viele Bauteile, meist sicherheitsrelevant, wirken höchste Kräfte und widrigste Umweltbedingungen ein. Feuerverzinkter Stahl bietet hier robusten Schutz. Ausschlaggebend ist dafür neben der elektrochemischen Schutzwirkung von Zink auf Stahl die feste Verbindung beider Werkstoffe durch die Ausbildung einer Stahl-Zink-Legierungsschicht. Verzinkungen bieten einen zuverlässigen Schutz gegen mechanische Beanspruchungen durch Verformung oder Steinschlag. Der Korrosionsschutz wird nicht beeinträchtigt.

ZINK-Druckguss im Fahrzeugbau

In jedem Pkw mehrfach vorhanden – Gurtaufwickler aus Zink

Schalthebel aus Zink in Kombination mit Leder – die Führung der Schaltelektronik verläuft in dem filigranen und oberflächenveredelten Zinkgussteil

Bauteile aus Zinkdruckguss haben sich im Automobilbau bewährt. Jeder Pkw verfügt heute über eine Vielzahl an Gussteilen aus Zink. Nicht nur die Festigkeit zur Gewährleistung der Funktionalität sind hierbei ein Entscheidungskriterium. Auch die Wertigkeit und Haptik von Oberflächen, zum Beispiel bei Türgriffen und Schalthebeln, die Umsetzung filigraner Gussteile für die Elektronik oder die Kombinierbarkeit mit anderen Werkstoffen wie Gummi für die Abdichtung von Dachantennen, zeigen die Vielfältigkeit von Zinkdruckguss.

Zum Beispiel der klassische Gurtaufwickler: Eine Anwendung, bei der Zink seine Eigenschaften ausspielt. Das Bauteil kann filigran und gewichtssparend ausgeführt werden, gleichzeitig nimmt es jedoch hohe Zuglasten auf, wenn es drauf ankommt.

Im Innenbereich eines Pkw ist die Kombination von mechanischer Belastbarkeit, hochwertiger Optik und einer authentischen Haptik gefragt. Die Metalloptik ist ein beliebtes Gestaltungsmittel, um markante Akzente zu setzen. Echtes Metall spürt man sofort: Fühlt sich das Material nicht kühl an oder suggeriert es nur eine strukturierte Oberfläche oder eine leichte Dünnwandigkeit, führt das zu Irritationen und einem Gefühl minderer Wertigkeit. Bedienelemente aus Zinkdruckguss sind oft die Lösung: Sie überzeugen durch ihre metallische Oberfläche und fühlen sich merklich kühler und massiv an. Zinklegierungen können zudem in nahezu jeder gewünschten Geometrie wirtschaftlich gegossen und endkonturnah gefertigt werden. Doch auch dort, wo es auf die technischen Eigenschaften ankommt, punktet Zinkdruckguss: Eine hohe Festigkeit beziehungsweise hohe Beanspruchbarkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht prädestiniert ihn für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Bereichen.

Strahlungsschutz elektronischer Komponenten im Automobilbau

Hochwertige Abschirmung von in Kunststoff eingehauste elektrische und elektronische Fahrzeugkomponenten vor elektromagnetischer Strahlung durch eine Zinkbeschichtung im Lichtbogen-Spritzverfahren.

In modernen Fahrzeugen wird es immer wichtiger, auch eine Abschirmung gegen elektrische und elektromagnetische Kräfte vorzusehen. Der Einfluss von Wechselfeldern auf Geräte und Umwelt soll möglichst vermieden werden, verbaute Einheiten sollen sich keinesfalls gegenseitig beeinflussen und vor unerwünschten Einflüssen von außen geschützt sein. Zink ist mit einem Abschirmungsgrad von über 99 % sehr gut als Werkstoff für die Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung geeignet. Dabei gibt es grundsätzlich zwei Wege, diese Wirkung des Zinks zu nutzen. Das Bauteil wird komplett aus Zink gefertigt. Sollte der Werkstoff für ein komplettes Bauteil nicht infrage kommen, entfaltet eine durch thermisches Spritzverzinken aufgebrachte Zinkschicht die gleiche Wirkung, sodass sich die positiven Eigenschaften mehrerer Werkstoffe, beispielsweise Kunststoff, gut kombinieren lassen.

Mit ZINK läuft es wie geschmiert

Zinkdithiophosphat als Motoröladditiv schützt den Motor vor Korrosion, entfernt Verbrennungsrückstände und nimmt feinsten Metallabrieb auf
[Quelle: © Okea – Fotolia.com]

Damit alles wie geschmiert läuft wird in hochwertigen Motorölen Zinkoxid eingesetzt. Für den zuverlässigen Einsatz in modernen Verbrennungsmotoren kommt es auf die richtige Formulierung der Schmiermittel an. Leichte Laufleistung, gute Temperaturbeständigkeit, Abgas- und Verbrauchsminimierung sowie Verschleißfestigkeit sind hierbei nur einige Faktoren, welche an die Basisöle und die sich daraus resultierenden Mischungen gestellt werden. Zusätzlich werden Additive wie Zinkdithiophosphat (ZDDP), auf Basis von Zinkoxid eingesetzt. Sie sollen den Motor vor Korrosion schützen, ihn von Verbrennungsrückständen reinigen und feinsten Metallabrieb aufnehmen, damit sich diese nicht im Motor ablagern können.

Zinkdithiophosphat (ZDDP) ist das bekannteste und bewährteste Additiv für Hochleistungsmotoren- und Getriebeöle. Es wirkt zum einen als Antioxidans. Oxidation ist für viele Materialien ein großes Problem. Motoröl macht da keine Ausnahme, denn es oxidiert besonders dann, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt ist und mit Sauerstoff in Berührung kommt. Begünstigt wird dieser Prozess durch Metallspuren, beispielsweise durch Oberflächenabrieb von Zylinderlaufbahn und Kolben. ZDDP wirkt schädlichen chemischen Substanzen entgegen und erhöht den Korrosionsschutz. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer des Öls erheblich – längere Wechselintervalle und damit auch die Schonung natürlicher Ressourcen sind die Ergebnisse. Zum anderen wird ZDDP im Motoröl als Verschleißschutzadditiv eingesetzt – man spricht hier auch von einem Extreme-Pressure- und Antiwear-Additiv. Es baut auf Metallflächen, die aneinanderreiben – beispielsweise Kolben, Ventiltrieb und Zahnräder – eine hauchdünne Schutzschicht auf. Diese ist normalerweise fest, unter erhöhtem Druck und hoher Temperatur – also bei laufendem Motor – wird sie jedoch gleitfähig und verhindert so einen übermäßigen Materialverschleiß. Besonders wichtig ist dieser Schutz in den kalten Jahreszeiten und beim Starten des Motors.

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Initiative ZINK