Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Gute Beschichtung für Bauteil aus Stahl im Labor?


von Sascha W. (arno_nyhm)


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Hallo,

ich habe hier einen Piezoinjektor aus dem Automobilbereich in einer 
Laboranwendung, er lag nun etwa ein Jahr lang herum und inzwischen sind 
erste Ansätze von Flugrost an einigen Stellen gut zu erkennen; das soll, 
wenn er erstmal verbaut ist, verhindert werden.

Der Injektor schaut so aus:
http://www.hochschule-bochum.de/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads%2Fpics%2FPiezo-Injector_01.jpg&width=1000m&height=800m&bodyTag=%3Cbody%20style%3D%22margin%3A0%3B%20background%3A%23fff%3B%22%3E&title=Piezo-Injektor&alt=Piezo-Injektor&wrap=%3Ca%20href%3D%22javascript%3Aclose()%3B%22%3E%20%7C%20%3C%2Fa%3E&metaCharset=utf-8&md5=e877b7c8ea9bfad520eb4b45b43b165d

Der vorderste, recht kleine Nippel steckt im Vakuum, der dünne 
zylindrische Schaft wird mit TorrSeal o.Ä. in einen Edelstahlflansch 
eingeklebt, dann lasse ich mir noch etwas bzgl. der mechanischen 
Befestigung des Injektors am Flansch/Vakuumsystem einfallen.
Der Körper des Injektors, also der gesamte dunklere Bereich, steht 
einfach außen hervor - das ist der Teil den ich lackieren möchte.

Ich habe natürlich keine Ahnung um was für Stähle es sich handelt, alle 
Komponenten des Piezoinjektors sind magnetisch - der dunklere Stahl 
scheint zumindest schonmal recht anfällig für Rost, der vordere Teil, 
also die Düse, scheint nicht so anfällig dafür.
Das sind natürlich nur absolut grobe Beobachtung...

Kennt jemand ein 'Wundermittel', einen gut geeigneten Lack für so eine 
Anwendung?
Schön wäre es das Zeug in einem kleinen Gebinde zu bekommen, auch eine 
einfache Anwendbarkeit wäre wünschenswert. Ansonsten lasst mal bitte 
alles hören!

Grüße
Sascha

von Marko B. (glagnar)


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Vernickeln? Bei Conrad gibts ein Nickelektrolyt.

von Stefan F. (kpy3ep) Benutzerseite


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Da der Injektor trotz "laboranwendung" wahrscheinlich in einen Motor 
eingebaut wird, wird dieser auch mit einer bestimmten Frequenz 
schwingen. Hatte mal mit einem ähnlichen Injektor bei der Entwicklung 
eines Baumaschinenmotors zu tun. Verchromen oder solche Späße kannst du 
vergessen, da das Ding mit Motorfreqenz rüttelt und alles abplatzen 
würde. Das einzige was Hilft ist polieren und immer mit einem sanften 
Ölfilm versehen. Dann klappts auch mit der Passung (Befestigung) besser.

von koocky (Gast)


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Wie wäre es mit Brünieren ? Das wird auch mit Teilen in Druckmaschinen 
gemacht, wo so ziemlich alles wackelt und rüttelt.

Grüße

von Marko B. (glagnar)


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Galvanische Beschichtungen rütteln sich nicht einfach so ab! Gewehrläufe 
werden auch von innen verchromt, da platzt auch nichts ab. Ausserdem ist 
Nickel viel weicher als Chrom.

von Sascha W. (arno_nyhm)


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Ich hätte es scheinbar genauer beschrieben sollen als einfach von einer 
'Laboranwendung' zu spechen: Der Injektor wird nicht an einem Motor 
eingesetzt! Keinerlei nennenswerte Vibration, keine hohen Temperaturen!

Den Injektor von einem Ölfilm überzogen zu halten ist wohl die normale 
Variante ihn vor Korrosion zu schützen, für meine Anwendung wäre das 
allerdings denkbar schlecht, es handelt sich um ein 
Ultrahochvakuum-System, das letzte was man da an den 
Fingern/Handschuhen/Werkzeugen haben möchte sind langkettige 
Kohlenwasserstoffe (hoher Dampfdruck, schlecht zu entfernen, leicht 
verschleppbar - sehr schlechte Kombination).

Wie weit galvanische Oberflächgenveredelungen angezeigt sind weiß ich 
nicht wirklich zu beurteilen, bei dem unbekannten Material und den 
genannten, harmlosen, Umgebungsbedingungen?!
Die Umsetzung wäre auch nicht ohne, da sich der gesamte Injektor ja 
nicht einfach in ein Elektrolyt-Bad hängen lässt, die 150µm-Bohrungen 
der Düse sind doch recht empfindlich und dürfen nicht 
verdrecken/verstopfen - dieser Teil des Injektors müsste also außerhalb 
des Bades bleiben (ließe sich machen, wenn ich die Galvanik selbst 
erledigen kann und mir dafür ein Gefäß anfertige.

Aber wäre ein Lack nicht einfacher und ebenso zweckdienlich?
Neben guter Verarbeitbarkeit, dauerhafter Haftung und Haltbarkeit der 
Lackierung wäre nur eine gewisse Lösungsmittelresistenz ganz gut - aber 
mehr als Isopropanol muss andererseits auch wieder nicht drin sein und 
das ist ja doch recht 'mild'.
Wie sieht es denn in dieser Richtung aus?

von Klaus D. (kolisson)


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Sascha W. schrieb:
> Der Injektor schaut so aus:
> http://www.hochschule-bochum.de/index.php?eID=tx_c...

Leider tut es dein Link nicht.
In Abwesenheit irgendwelchen Wissens über die Reaktion im Hochvakuum
käme mir allerdings ein feines Silikonöl (Silikonspray) in den Sinn.

Nur als Idee....

Gruss Klaus de Lisson

von Radiostar (Gast)


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Sascha W. schrieb:

>
> Aber wäre ein Lack nicht einfacher und ebenso zweckdienlich?
> Neben guter Verarbeitbarkeit, dauerhafter Haftung und Haltbarkeit der
> Lackierung wäre nur eine gewisse Lösungsmittelresistenz ganz gut - aber
> mehr als Isopropanol muss andererseits auch wieder nicht drin sein und
> das ist ja doch recht 'mild'.
> Wie sieht es denn in dieser Richtung aus?

Dann besorg dir halt einfach ein Zinkspray aus dem Baumarkt

von Martin W. (Gast)


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Solltest du bei Lackieren/Besprühen nicht sehr viel Luft mit 
einschließen, die dir dein UHV wieder kaputt macht?

Auf Baumarkt Lösungen würde ich daher nicht zurückgreifen, außer du hast 
sehr viel Zeit, die Anlage abzupumpen.

von Sascha W. (arno_nyhm)


Angehängte Dateien:

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Der Link geht inzwischen tatsächlich nicht mehr, ich habe das Bild mal 
angehängt.

Öl (auch Silikonöl) ist keine Möglichkeit die mir gefällt. Ich will 
nichts an der Anlage haben, dass einem schon beim geringsten berühren 
beschmiert. Mit dem UHV-Aspekt der Anlage hätte das Öl an dieser Stelle 
ja eigentlich nichts zu tun, wenn alles korrekt läuft ist es ja nicht im 
Kontakt mit dem Vakuum - nur die Gefahr der Verschleppung ist mir zu 
groß, nicht nur unbedingt in die Vakuumkammer, sondern auch auf andere 
Geräte und Equipment.
Aber ja Klaus, Silikonöl ist im UHV-Bereich zwar auch problematisch, 
aber es gibt Öle die einen ausreichend niedrigen Gasdruck bis in den 
höheren Temperaturbereich haben, dass sie sich auch direkt in 
UHV-Anlagen einsetzen lassen.

Zum Zinkspray muss ich wohl nichts mehr sagen, oder?! Hallo?! Weder 
flicke ich meinen Gartenzaun, noch hingefrickelte Schweißstellen an 
meiner Rostlaube, ich habe doch wohl inzwischen deutlich gemacht, dass 
es um eine Laboranwendung geht und ich eine optimale/saubere Lösung 
suche.
Wenn ich an irgendwelchen Laborgeräten mal aus bestimmten Gründen 
irgendwo Stahl statt Edelstahl sehe, dann besitzt dieser meist eine 
gute, kratzfeste Beschichtung (teilweise sicher Kunststoffbeschichtung 
oder vielleicht auch eine 2K-Lackierung?) - genau das möchte ich, 
möglichst einfach und in kleinem Maßstab, realisieren.
So hab' ich mir das jedenfalls vorgestellt - wenn jemandem etwas 
besseres einfällt bzw. in dieser Methode bestimmte Nachteile sieht, 
denke ich da gern nochmal drüber nach - Galvanische 
Oberflächenveredelung wäre sicher eine Möglichkeit, aber vielleicht 
etwas schwierig umzusetzen.
Kennt niemand/gibt es denn keine 'Wunderlacke'?!

von Sascha W. (arno_nyhm)


Angehängte Dateien:

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Hallo Martin,

ich habe nochmal einen Screenshot aus einer CAD-Zeichnung des 
Systemteils angehängt der das ganze hoffentlich besser verdeutlicht: Das 
äußere Stahlgehäuse des Injektors befindet sich nicht im Kontakt mit 
dem Vakuum - der dünne Schaft der Düse (das aller vorderste Bauteil des 
gesamten Piezoinjektors) wird mit einem UHV-Kompatiblen Epoxidmaterial 
in einen (Edelstahl - 304L) speziell angefertigten CF-Flansch 
eingeklebt, der zusätzlich noch den Injektor mechanisch fixiert (wie man 
in der CAD-Zeichnung sieht: natürlich auf der Luft-Seite).
Der Körper des Injektors um den es mir hier geht hängt einfach in der 
Luft, an der Vakuumkammer.
Der winzige Stück das mit dem Vakuum in Kontakt ist bleibt natürlich 
'blank' - auch normaler Stahl ist da eigentlich kein Problem, er darf 
halt nur nicht korrodieren, aber das lässt sich managen, darum geht es 
mir hier auch nicht.

von Klaus D. (kolisson)


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nun wird es ja schonmal klarer was du willst.
Dann ist doch wirklich eine Lackschicht respektive Versiegelung
angesagt.

Nur welche ?  irgendetwas dünnes, was keine Risse bekommt.
... aus Kunststoff ? , bedampft ... ?
... vielleicht einfach diese Hammerschlag-Rostschutzfarbe

k.

p.s.
ich frage mich gerade, wie diese Hauptbremszylinder im Auto von aussen
beschichtet sind. Die sind glänzend schwarz

von Klaus D. (kolisson)


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@ sascha,

habe gerade so herumgedacht und kam auf eine Pulverbeschichtung
aus Kunststoff.

Vielleicht hilft der Gedankengang und du schaust mal hier für Ideen:

http://www.impreglon.de

Gruss Klaus

von ... (Gast)


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Sascha W. schrieb:
> Kennt niemand/gibt es denn keine 'Wunderlacke'?!

Zaponlack

von ... (Gast)


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Plastik 70 von Kontakt,
DCA von Electrolube, bei RS 101-6343

von Sascha W. (arno_nyhm)


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@Klaus
Ja, so eine Pulverbeschichtung wäre etwas schönes, die Temperaturen die 
zum Einbrennen nötig sind dürften aber zu hoch liegen. Der Injektor ist 
zwar am Motor montiert, aber in einer doch recht gut gekühlten Position, 
ich denke nicht, dass Betriebstemperaturen >100°C verkraftet werden.
So ein Bremszylinder wie Du ihn beschreibst wird wohl genau so 
beschichtet sein - oder eben mittels eines anderen Verfahrens einen 
Kunstoffüberzug bekommen haben.

@...
Über Zaponlack bin ich bei meiner Suche nach passenden 
Lacken/Beschichtungen für diese Anwendung schon gestoßen - allerdings 
steht beim Hersteller, dass sich Zaponlack nicht zum Schutz von 
Eisenwerkstoffen vor Oxidation (also dem Rosten) eignet, den kann ich 
also streichen.

Der Tipp mit 'Plastik 70' hat mich auf etwas gebracht, im Datenblatt 
wird 'Urethan 71' erwähnt, welches wirklich schon sehr gut passt!
Über Polyurethan als Schutzüberzug für Stahlbauteile bin ich schon öfter 
auf meiner Suche gestoßen - zumeist aus recht großen Kartuschen in 
Zwei-Komponenten Form mittels Druckluft ausgedrückt und versprüht, was 
für mich wieder schwer anwendbar wäre, ich müsste eine Firma auftreiben 
die mit so einem System arbeitet und vertrauswürdig genug ist - in der 
Hinsicht, auch mit so einem filigranen Bauteil wie diesen Injektor 
umgehen zu können, ohne z.B. die Düsenlöcher mit überzulackieren! 
...also auch wieder schwer zu realisieren.
Das 'Urethan 71' von Kontakt-Chemie kommt hingegen als kleine 
200ml-Spraydose (größere Gebinde gibts auch - benötige ich ja aber gar 
nicht) daher, optimal für meine Bedürfnisse.

Ich denke damit werde ich es mal probieren; evtl. vorher mal ein 
Teststück Stahl damit lackieren und schauen wie es sich bei Kontakt mit 
Salzwasser an der Luft verhält - aber Polyurethan sollte ja generell 
dafür schon das richtige sein!

Danke soweit an euch alle, für die Hilfe! Weitere Tipps sind natürlich 
willkommen - wenn es dabei bleibt poste ich meine Ergebnisse mit dem 
'Urethan 71' in ein paar Tagen.

von Johann L. (radiostar)


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Sascha W. schrieb:

> Zum Zinkspray muss ich wohl nichts mehr sagen, oder?! Hallo?! Weder
> flicke ich meinen Gartenzaun, noch hingefrickelte Schweißstellen an
> meiner Rostlaube, ich habe doch wohl inzwischen deutlich gemacht, dass
> es um eine Laboranwendung geht und ich eine optimale/saubere Lösung
> suche.

He, mal langsam mit den wilden Pferden. Zinkspray war durchaus ernst 
gemeint, gerade weil Du schriebst: Laborbedingungen. Ich ging also davon 
aus, daß die Anlage im trockenen steht. Wenn Du eine Rostlaube nur mit 
Zinkspray behandelst und dann nicht dafür sorgst, daß kein Wasser mehr 
drankommt, also keinen Schutzlack drauftust, dann brauchst Du Dich nicht 
wundern, wenn es weiterrostet.

Und wenn Du schon über Pulverbeschichtung nachdenkst, dann solltest Du 
auch Spritzverzinkung in Erwägung ziehen (nein, das ist nicht aus der 
Dose).

von Sascha W. (arno_nyhm)


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Sorry wenn ich das in den falschen Hals bekommen habe - Du weißt ja 
sicher selbst, dass der Grat zwischen erstgemeinter Hilfe und dem 
Herumtrollen hier im Forum manchmal sehr schmal ist...

'Laborbedingungen' legst Du auch schon richtig aus - mir geht es nicht 
vordergründig um kondensiertes Wasser, das kommt höchstens mal bei der 
Säuberung der Anlage vor aber wird denn auch dementsprechend wieder 
entfernt, sondern eher um die Luftfeuchtigkeit, welche die Korrosion ja 
auch schon vorrantreibt.

Zinkspray aus dem Baumarkt habe ich immer nur als Frickellösung in der 
Grobschlosserei erlebt - wenn es ohnehin nur als Grundierung taugt, 
würde ich eher eine Lackierung/ einen Überzug vorziehen, der ohne 
Grundierung auskommt und die Anforderungen insich erfüllt.

Pulverbeschichtung wäre durchaus nett, vom Ergebnis her, die 
Durchführung ist aber kompliziert und der thermische Stress könnte den 
Injektor zerstören (oder auch, sehr leicht sogar, das Schludern der 
ausführenden Firma) - andere Verfahren mit parallelen dazu, wie eben 
auch Spritzverzinken oder Plasmabeschichtungsverfahren, stellen die 
selben Herausforderungen - der Versuch wäre also zumindest riskant und 
daher nicht favorisiert.

Ich werde es mal mit dem Polyurethan-Spray versuchen, das klingt ja doch 
sehr vielversprechend und ich kann es selbst erledigen. Wenn dann 
dennoch etwas schief läuft, muss ich mich zumindest nur über mich selbst 
ärgern ;)

von Bernd F. (metallfunk)


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Eigentlich reicht jede Art von Rostschutz.

Gute Erfahrungen habe ich mit Grundierungsspray ( Vom Autoteile-
Großhändler) gemacht.

Mehrere dünne Schichten, das Zeug trocknet sehr schnell ,und
gut ist das.

Falls die hellgraue Farbe stört, könnte man ja noch eine Schicht
Blattgold aufbringen :)

von Johann L. (radiostar)


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> Gute Erfahrungen habe ich mit Grundierungsspray ( Vom Autoteile-
> Großhändler) gemacht.

Da hast Du Glück gehabt. Grundierung ist nämlich eigentlich nicht 
wasserundurchlässig - das ist erst der Decklack.

Nochmal an den Threadstarter: Pulvern kannst Du Dir sparen - was soll 
dran besser sein als Lack? Und wenn Du dem Zinkspray nicht traust (das 
ja auch nur eine Grundierung ist, deswegen wird der Zink auch von der 
Feuchtigkeit auf Dauer angegriffen), dann gib noch Autolack aus der 
Spraydose drauf.

von Reinhard R. (reinhardr)


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Welche Eigenschaften hat dein Epoxidharz (Viskosität, Topfzeit)? 
Grundsätzlich kannst du dein Teil auch damit einpinseln. Es gibt Leute, 
die Epoxidharz mit Aceton oder Ähnlichem etwas verdünnen, damit es 
dünnflüssiger wird. Das muss natürlich genug Zeit zum Verdunsten haben, 
bevor das Harz aushärtet. Optimal ist das vermutlich trotzdem nicht.

Ob das auch optisch deinen Vorstellungen entspricht musst du selber 
beurteilen, aber der Vorteil wäre dass du es schon zur Hand hast.

Gruß
Reinhard

von Georg W. (gaestle)


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Rost mit Schleifvlies o. ä. entfernen und mit dem Urethanlack den 
freiliegenden Teil dünn einsprühen oder einstreichen. Das gibt einen 
schönen Glanz auf Metall.

Sinn und Zweck von Zink ist ja dass es statt dem eigentlichen Bauteil 
angegriffen wird.

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