Ford FLTM BI 107-05 Haftungsprüfung der Beschichtung unter thermischer Schockbelastung

Der von der Ford Motor Company (Ford) entwickelte Standard „Ford FLTM BI 107-05 Thermal Shock Test for Coating Adhesion“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Beständigkeit von beschichteten Oberflächen aus Aluminium, Kunststoff, Stahl und anderen Materialien gegenüber dem Verlust der Beschichtungshaftung bei einem Prozess, der dem Nassstrahlen mit einer Autowaschanlage ähnelt.

In der risikoreichen Automobilindustrie, wo Fahrzeuge extremen Witterungsbedingungen, Fahrbahnerschütterungen und Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, ist die Langlebigkeit von Außen- und Innenbeschichtungen von höchster Bedeutung. Ein wichtiger Standard in diesem Bereich ist die Ford-Norm FL™ BI 107-05, ein strenges Verfahren zur Bewertung der Haftung von Beschichtungen bei schnellen Temperaturwechseln. Das hier beschriebene Testverfahren simuliert reale Temperaturschockszenarien und hilft Ingenieuren, potenzielle Fehler in Lacksystemen zu erkennen, bevor diese in die Serienfertigung oder auf die Straße gelangen.

Dieser Standard ist Teil der umfassenderen FLTM-Standardreihe, die die Material- und Prozessprüfung in der Automobilindustrie regelt. Angesichts der zunehmenden Komplexität von Fahrzeugen (Leichtbaumaterialien, elektrische Antriebe und umweltfreundliche Beschichtungen) sind diese Prüfungen unerlässlich, um Qualität, Sicherheit und Kundenzufriedenheit zu gewährleisten.

Der Ford-Standard FLTM BI 107-05, kurz „Temperaturschocktest für Lackhaftung“, ist ein Standardverfahren zur Bewertung der Beständigkeit von Beschichtungen wie Lacken, Pulverbeschichtungen oder Metallbeschichtungen gegen Ablösung oder Haftungsverlust bei plötzlichen und extremen Temperaturschwankungen. Diese Schwankungen simulieren die extremen Umweltbelastungen, denen ein Fahrzeug ausgesetzt sein kann, beispielsweise den Übergang von brütender Sommerhitze zu eisiger Winterkälte.

Dieses Prüfverfahren konzentriert sich auf Oberflächen wie Aluminium, Stahl, verzinkten Stahl, Kunststoffe und andere gängige Automobilwerkstoffe. Dabei werden beschichtete Proben nassgestrahlt oder kontrollierten Temperaturzyklen unterzogen, wodurch sich die Materialien ausdehnen und zusammenziehen. Dieser Prozess deckt Schwachstellen in der Haftung zwischen Beschichtung und Untergrund auf und gewährleistet so die Unversehrtheit der Oberflächen über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs.

Im Gegensatz zu statischen Umweltprüfungen legt diese Norm den Schwerpunkt auf dynamische Stöße und ist daher besonders wichtig für Außenverkleidungen, Karosserieteile und Bauteile im Motorraum, wo extreme Temperaturen regelmäßig auftreten.

Das Hauptziel des Ford FLTM BI 107-05 Standards ist die Vermeidung von Haftungsfehlern, die zu Korrosion, ästhetischen Beeinträchtigungen oder strukturellen Problemen führen können. In einer Branche, in der Rückrufe hohe Kosten verursachen, dient dieser Test dem proaktiven Schutz. Beispielsweise kann mangelhafte Haftung zu Lackrissen, Metallrost und einer Beeinträchtigung der Fahrzeugintegrität bei thermischer Ausdehnung in heißen Klimazonen führen.

Dieser Standard ist von entscheidender Bedeutung für:

• Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen: Erfüllt die globalen Qualitätskriterien der Automobilindustrie, einschließlich der Standards von Organisationen wie ISO und SAE.
• Materialinnovation: Ermöglicht es Lieferanten, neue umweltfreundliche oder leichte Beschichtungen zu validieren, ohne Kompromisse bei der Haltbarkeit einzugehen.
• Zuverlässigkeit der Lieferkette: Ford und seine Partner nutzen diesen Standard, um Lieferanten zu qualifizieren und Produktionsschwankungen zu reduzieren.

Da Elektrofahrzeuge immer verbreiteter werden und dichtere Batteriepacks mehr Wärme erzeugen, werden diese Tests noch wichtiger, um sicherzustellen, dass das Wärmemanagement die Oberflächenqualität nicht beeinträchtigt.

Im Allgemeinen umfasst das Ford FLTM BI 107-05 Testverfahren die folgenden Schritte:

• Probenvorbereitung: Beschichtete Paneele oder Bauteile (z. B. lackierte Stahl- oder Kunststoffoberflächen) werden gemäß den Ford-Richtlinien, wie z. B. der Norm Ford FLTM BI 103-02 für die Paneelvorbereitung, vorbereitet. Die Proben sollten die Produktionsbedingungen, einschließlich Aushärtezeiten und Schichtdicken, widerspiegeln.
• Vorprüfung: Die anfängliche Haftung wird mit Methoden wie Klebebandzug- oder Kreuzscan-Tests überprüft (siehe auch die Norm Ford FLTM BI 106-01 für flexible Beschichtungen).
• Versuchsaufbau für Temperaturwechseltests: Die Proben werden in eine Temperaturwechselkammer eingebracht, die schnelle Temperaturwechsel ermöglicht. Der Test durchläuft typischerweise Zyklen zwischen extrem niedrigen Temperaturen (z. B. -40 °C) und hohen Temperaturen (z. B. +80 °C). Die Verweilzeiten und Aufheizraten werden so gewählt, dass sie den Temperaturwechsel simulieren. Durch Anblasen mit Feuchtigkeit kann die Belastung beschleunigt werden.
• Belichtungszyklen: Die Paneele durchlaufen typischerweise mehrere Zyklen, je nach Bauteil 10 bis 50, bei denen sie abwechselnd heißen und kalten Luftströmen ausgesetzt werden. Dies führt zu unterschiedlicher Ausdehnung oder Zusammenziehung und beansprucht die Haftung der Beschichtung.
• Auswertung nach dem Test: Die Haftung wird nach dem Zyklus erneut bewertet. Die Messungen umfassen eine Sichtprüfung auf Risse, Blasenbildung oder Ablösung, die anhand von Haftungsbewertungsskalen (z. B. ASTM D3359 Standardquerschnitt) gemessen werden. Die Ausfallschwellen werden von Ford definiert und erfordern einen minimalen Verlust während des Durchlaufs (z. B. weniger als 5 % Delamination).

Der gesamte Prozess wird zur Rückverfolgbarkeit dokumentiert und oft mit anderen Normen integriert, wie zum Beispiel Ford FLTM BI 104-01 für Wasserimmersion.

Der Ford FLTM BI 107-05-Standard hat sich auch außerhalb von Ford weit verbreitet und internationale Erstausrüster und Zulieferer beeinflusst. Zu seinen Hauptanwendungsgebieten gehören:

• Außenbeschichtungen: Prüfung der Beständigkeit von Lacken und Grundierungen auf Karosserieteilen gegenüber sengender Sonneneinstrahlung und anschließenden eisigen Nächten.
• Innenausstattung: Bewertung der Kunststoffverkleidungen und Lederbezüge hinsichtlich Schwankungen des Kabinenklimas.
• Unterboden- und Motorkomponenten: Sicherstellen, dass Beschichtungen an Abgasabdeckungen oder Batteriegehäusen temperaturschockbeständig sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Ford FL™ BI 107-05-Standard durch die Kombination von Laborinnovationen und Praxistauglichkeit neue Maßstäbe in der Zuverlässigkeit von Fahrzeuglackierungen setzt. Dieser Standard simuliert Temperaturschocks präzise und gewährleistet so die einwandfreie Funktion von Fahrzeugen auch unter anspruchsvollen Bedingungen.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „Ford FLTM BI 107-05 Thermoschockprüfung für die Haftung von Beschichtungen“ an.