Die Zukunft von Chrom im Automobilbau

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  • 32 JOT 1.2014

    Fachtagung Chrom 2020

    Die Zukunft von Chrom im AutomobilbauBei der Beschichtung von Kunststoteilen im Automobilbau spielt Chromtrioxid eine bedeutende Rolle.

    Die Aufnahme dieser Substanz in den Annex XIV der EU REACH-Verordnung wird Auswirkungen auf die

    Verwendung haben. ber Mglichkeiten der Substitution sowie das Autorisierungsverfahren informierte

    die Fachtagung Chrom 2020 am 13. November 2013 in Frankfurt.

    Die Weichenstellung fr die nchs-ten Automobilgenerationen mit Laufzeiten bis nach 2020 erfolgt heute. Dabei stehen verchromte Kunststoei-le im Interieur und Exterieur sowohl unter funktionalen als auch dekorati-ven Aspekten hoch im Kurs insbe-sondere im Premiumsegment. Sie ver-leihen dem Automobil Wertigkeit und sthetik. Allerdings knnte dies bald sehr stark eingeschrnkt sein. Denn im April 2013 wurde das fr eine Verchro-mung in Automobilqualitt essentiel-le Chromtrioxid und weitere Chrom-verbindungen in den Anhang XIV der EU-Verordnung REACH (Registrati-on, Evaluation, Authorisation of Che-micals) aufgenommen. Darin sind be-sonders besorgniserregende Stoe, so genannte SVHCs (Substances of Very High Concern), gelistet. Die Folge ist, dass diese Substanz ab September 2017 nur noch nach Autorisierung/Zulas-sung verwendet werden darf. Ein An-trag auf Zulassung ist sptestens im Mrz 2016 bei der ECHA (European Chemicals Agency) zu stellen.

    ber das Autorisierungsverfah-ren, die Vorbereitung von Zulassungs-dossiers sowie den aktuellen Stand der Technik bei mglichen Alternati-ven informierte das Seminar Chrom 2020 die Zukun des Chroms in der Automobilindustrie. Es wurde vom Zen tralverband Oberf lchentech-nik (ZVO) in Kooperation mit dem Fachverband galvanisierte Kunststof-fe (FGK) und dem Verband der Auto-mobilindustrie (VDA) am 13. Novem-ber 2013 in Frankfurt durchgefhrt.

    Die 109 Teilnehmer der Veranstal-tung mit simultan bersetzten Vortr-gen (DeutschEnglisch) deckten die komplette Lieferkette fr galvanisier-te Kunststoeile ab.

    Chrom in der Automobilindustrie und die AutorisierungIm ersten Vortragsblock thematisierte Dr. Stefan Whrl, Leiter Abteilung Um-weltpolitik und technischer Umwelt-schutz beim VDA, zunchst die volks-wirtschaliche Bedeutung der Auto-mobilindustrie in Deutschland und weltweit. Deutlich wurde dabei auch, dass der Erfolg der deutschen Automo-bilindustrie auf der besonderen Strke im Premiumsegment basiert. In diesem Bereich spielt der Einsatz verchrom-ter Teile eine bedeutende Rolle, wie Dr. Wolfgang Marquardt, Nachhaltig-keit, Materialgesetze, HC-Emissionen, BMW Group, verdeutlichte. Chrom ist als Hartverchromung und funktiona-le Verchromung mit dekorativem Cha-rakter in unterschiedlichen Anwen-dungsgebieten in Einsatz. Schtzungs-weise enthlt das Teileportfolio jedes OEM rund 10 000 verchromte Bautei-le, die verschiedene Anforderungen er-fllen mssen darunter auch sicher-heitsrelevante Teile.

    Ein weiterer Aspekt ist die Ersatz-teilgarantie von zwlf Jahren nach Pro-duktionsende eines Modells, die Bau-teile fr repair as produced bentigt. Marquardt fhrte in seinem Vortrag weiter aus, dass Chromdioxid die Kri-terien fr die Aufnahme in den Annex XIV erfllt. Im Weiteren zeigt er fnf

    Szenarien fr die Verchromung ab 2017 auf und folgerte abschlieend: die Au-torisierung von Chromtrioxid ist fr die Automobilindustrie aufgrund des hohen Zeitbedarfs fr die Umstellung, Sicherstellung der Groserientauglich-keit und Kapazitten in Europa sowie der Langzeitverfgbarkeit sicherheits-relevanter Teile unverzichtbar. Gleich-zeitig ist Rechtssicherheit bei Alterna-tiven erforderlich. Eine Substitutions-substanz darf nicht in den nchsten Jahren selbst zum besorgniserregen-den Sto werden. Das Ziel ist der Ein-satz nachhaltiger Produkte.

    Voraussetzung fr eine erfolgreiche AutorisierungIn seinem Vortrag Aktueller Sach-stand zum Autorisierungsverfahren von Chromsure erluterte Dr. Mar-tin Metzner, Abteilungsleiter Galva-notechnik beim Fraunhofer Institut fr Produktionstechnik und Automa-tisierung (IPA) anschlieend die Vor-aussetzungen fr eine erfolgreiche Au-torisierung. Sie bestehen einerseits in einer sicheren Handhabung, die den Schutz der Mitarbeiter gewhrleistet. Andererseits in der Nicht-Verfgbar-keit wirtschalich und technisch trag-barer Alternativverfahren. Im weite-ren gab er einen berblick ber Alter-nativverfahren zur Verchromung nach Anhang XV-Dokument und berichte-te dazu, dass zu den genannten Alter-nativen keinerlei Gefahrstoanalysen durchgefhrt wurden, sondern diese erst whrend des Autorisierungspro-zesses vorgesehen sind. Und dies, ob-

    GALVANOTECHNIK J O U R N A L F R O B E R F L C H E N T E C H N I K

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    Kontakt:Jrg Pttbach, Vorsitzender, Fachverband Galvanisierte Kunststoffe e.V. (FGK), Hilden, Tel. 02103 255610, www.f-g-k.org

    Die Fachtagung Chrom 2020 die Zukunft des Chroms in der Automobilindustrie informierte ber das Autorisierungsverfahren, die Vorbereitung von Zulassungsdossiers sowie den aktuellen Stand der Technik bei mglichen Alternativen

    wohl bei einigen genannten Alterna-tiven Gefhrdungspotenziale bekannt sind. Metzner stellte auerdem die Vor-gehensweise der verschiedenen Kon-sortien vor.

    Unter dem Titel Zulassungsver-fahren: Bisherige Erfahrungen der ECHA thematisierte Dr. Matti Vai-nio, Head Risk Management Imple-mentation Unit bei der ECHA, wesent-liche Fragen fr die Antragstellung auf Zulassung und Faktoren, die die Ent-scheidung beeinf lussen. Er wies dar-ber hinaus auf die Rolle der nachge-schalteten Anwender und die Bedeu-tung der Kommunikation entlang der Lieferkette hin. Er ermunterte die Teil-nehmer einen Antrag auf Zulassung zu stellen, wenn sie auf die Weiterverwen-dung einer Substanz nach dem Sunset-Date angewiesen sind und informierte ber die umfangreiche Untersttzung fr Antragsteller durch die ECHA.

    Substitution durch dreiwertige ChromelektrolytenDer zweite Vortragsblock beschigte sich mit der Substitution von Chrom-trioxid. Aus Sicht der Verfahrensent-wickler betrachtete Dr. Ralph Blitters-

    dorf, Vorsitzender des Fachbereichs Chemie und Anlagen im ZVO, die Mglichkeiten und Grenzen der Ver-fahren zur funktionellen Verchromung mit dreiwertigen Chromelektrolyten. Dabei ging er auf die Vor- und Nachtei-le sulfatbasierter und chloridbasierter Cr(III)-Elktrolyten unter den Aspekten Optik, Korrosionsverhalten, Eluierbar-keit von Nickel und Abriebbestndig-keit ein. Weltweite Referenzen sowohl in der Automobilindustrie als auch an-deren Bereichen belegen, dass dreiwer-tige Verfahren heute schon bei vielen Anwendungen eingesetzt werden kn-nen, die Verchromung aber in jedem Fall teurer und aufwendiger ist als die klassische Methode . Manche Aufga-benstellungen knnen noch nicht ge-lst werden, dafr sind gegebenenfalls andere Schichtsysteme unterhalb des Chroms oder andere beziehungsweise mehrere Nachtauchlsungen erforder-lich. Viele Fragen sind jedoch noch of-fen und es wird noch einige Jahre dau-ern, bis beispielsweise fr Cr(VI)-freies Beizen der Kunststoe eine prozessf-hige Alternative entwickelt ist.

    Dass die Verchromung mit Cr(III)-Elektrolyten weitaus hhere Anforde-

    rungen an den Prozess stellt, besttig-te Dr. Harald Prestel, Leiter Felderpro-bung von Chromoberchen im FGK. Er informierte ber die Ergebnisse umfangreicher Labor- und Feldtests mit bereits existierenden Cr(III)-Ver-fahren von sieben Herstellern im Ver-gleich zur hexavalenten Verchromung, mit denen der FGK 2012 begann. Bei den Versuchen standen Farbtonstabi-litt und Korrosionsbestndigkeit im Vordergrund, das Versuchsdesign mit so genannten FGK-Musterplatten war entsprechend ausgelegt. Die Versuche werden mit erweiterten Kriterien in diesem Winter fortgesetzt.

    Hoher ErprobungsaufwandMit der Bedeutung von Chrom und der Planungssicherheit fr die OEM be-schigte sich das Referat von Dr. Ro-ger Hillert, Abteilungsleiter Qualitts-sicherung/Werkstoechnik Polymere der Volkswagen AG. Im Interieur und Exterieur nimmt der Anteil von Chro-moberf lchen weiter zu. Um bei der Verchromung neue Verfahren einzu-setzen, mssen diese die Kriterien Be-stndigkeit vor dem Kunden, Machbar-keit in der Groserie und gesetzliche Vorgaben erfllen. Hillert erluterte die Anforderungen an und den Erpro-bungsaufwand fr Ersatzoberchen. Aufgrund der geforderten Robustheit und vielfltiger Eigenschaen an deko-rative Chromoptikoberchen ist die-ser Erprobungsaufwand extrem hoch und mehrjhrig. Nach einer grundstz-lichen Freigabe durch den OEM stellt auch die vollstndige Einfhrung der neuen Systeme bei den Beschichtern ei-ne Herausforderung dar.

    Nicht nur die Vortrge, sondern auch die Diskussionsrunden mit den Referenten jeweils nach der Vortrags-session machten deutlich, dass eine Au-torisierung von Chromtrioxid fr die Automobilindustrie und die Beschich-ter galvanisierter Kunststoeile in der EU unverzichtbar ist.