Umweltfreundlicher Korrosionsschutz für Hubschrauber
Magnesiumlegierungen (Mg-Legierungen) sind bei Getriebeteilen von Hubschraubern weit verbreitet. Dank Ihres guten Verhältnisses zwischen Festigkeit und Gewicht ermöglichen diese wesentliche Gewichtseinsparungen im Vergleich zu anderen Metallen, wodurch Kraftstoffverbrauch und verbundene Emissionen gesenkt werden. Diesen Vorteilen stehen jedoch Schwierigkeiten in Bezug auf Korrosion gegenüber. Aufbauend auf patentierten Verfahren und geschützten Formulierungen von Partnern (TECNALIA und PROMET) wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MAGNOLYA eine umweltfreundliche Technologie zur chemischen Umwandlung entwickelt, um die Kraftübertragungskomponenten von Hubschraubern aus MG-Gusslegierung EV31A gemäß den Anforderungen des Bereichsmanagers AgustaWestland vor Korrosion zu schützen. Herkömmliche chemische Methoden zur Veränderung von Mg-Oberflächen nutzen umweltgefährdende Materialien, die gängigsten davon basieren auf sechswertigem Chrom (Cr(VI)), das bekanntermaßen krebserregend ist. Vielversprechende alternative elektrochemische Methoden werden derzeit für die Luft- und Raumfahrt entwickelt, doch bestimmte Bereiche, z. B. Ölleitungen, sind mit elektrochemischen Verfahren nicht behandelbar. Die MAGNOLYA-Partner verfügen über umfassende Fachkenntnisse über chemische Passivierung. Mit diesen Kenntnissen als Ausgangspunkt optimierten Sie das Verfahren in drei Schritten: (i) Auswahl der geeignetsten Vorbehandlung für die Mg-Substrate, ein entscheidender Schritt, um den Erfolg des restlichen Verfahrens sicherzustellen. (ii) Integration von Zusatzstoffen in die Grundbehandlung, um Korrosionsbeständigkeit und Selbstregenerationsfähigkeit zu verbessern. (iii) Optimierung der Prozessparameter und Formulierungen, um die bestmögliche finale Leistung zu erzielen. Die beiden vielversprechendsten Prozesse und Formulierungen wurden maßstäblich auf eine 20-Liter-Pilotanlage vergrößert, um Cr(VI)-freie Platten aus Mg-Legierung herzustellen. Die Proben wurden in Bezug auf Aussehen, Zusammensetzung und Morphologie, Korrosionsbeständigkeit in milden Umgebungen und Salznebel, Harz- und Primer-Haftung und Bewertung der chemischen Beständigkeit der Komponente untersucht. Alle Anforderungen für die Testverfahren sind in Übereinstimmung mit den wichtigsten Normen und Vorschriften für die Luftfahrtindustrie. Für die Beschichtung von Proben zum Testen verwendetes Harz und Primer waren gemäß den Anforderungen der Industrie Cr(VI)-frei. Durch das MAGNOLYA-Projekt konnte ein zu 100 % Cr(VI)-freies chemisches Umwandlungsverfahren bereitgestellt werden, der hervorragenden Korrosionsschutz für Mg-Legierungen bietet, die bei Kraftübertragungskomponenten von Hubschraubern Verwendung finden. Die Anwendbarkeit in Bereichen, die unter Umständen nicht für die aufkommenden Cr(VI)-freien elektrochemischen Umwandlungsverfahren geeignet sind, leistet einen wichtigen Beitrag zum umweltfreundlichen Luftverkehr der Zukunft.
Schlüsselbegriffe
Magnesiumlegierung, Hubschrauber, Kraftübertragungskomponente, Korrosion, chemische Umwandlung, Chrom
