FORD WSS-M3P38-A Performance – Zinkphosphat und Zirkoniumoxid für die aluminiumintensive Produktion

Der von der Ford Motor Company (FORD) entwickelte Standard „FORD WSS-M3P38-A Performance – Zinkphosphat und Zirkoniumoxid für die aluminiumintensive Produktion“ beschreibt die Leistungsanforderungen für Konversionsbeschichtungen, die auf Baugruppen aus Stahl- und Aluminiummaterialien hergestellt werden. Eine Zinkphosphatbeschichtung erfolgt auf eisenbasierten Substraten und eine Zirkoniumoxidbeschichtung auf Aluminiumsubstraten. Anschließend werden die Baugruppen lackiert.

Diese Norm wurde ursprünglich für Konversionsbeschichtungen entwickelt, die in einem Verfahren für aluminiumintensive Baugruppen hergestellt werden. Bei diesem Verfahren werden Eisen, Stahl und mit Zink oder Zinklegierungen beschichteter Stahl mit einer Zinkphosphatschicht überzogen und Aluminiumsubstrate in einem nachfolgenden Schritt mit einem auf Zirkonoxid-Technologien basierenden System beschichtet. Dieses Verfahren ist für den Einsatz in aluminiumintensiven Automobilanwendungen konzipiert, bei denen der Aluminiumgehalt in der Produktion etwa 30 bis 70 Prozent des gesamten Substratmix beträgt.

In dieser Norm werden die Anforderungen wie folgt definiert:

• Der Lieferant muss sich vor Beginn der Qualifikationsprüfungen an die Materialtechnik von Ford wenden.
• Technische Datenblätter, Konstruktionsmatrizen und alle anderen materialbezogenen Verarbeitungsinformationen sollten gleichzeitig zur Überprüfung eingereicht werden.
• Bevor Material in eine Produktionsanlage eingeführt wird, müssen ein Prozessdiagramm und ein anlagenspezifischer Prozess entwickelt werden.
• Alle gemäß dieser Spezifikation zugelassenen Materialien müssen bei der Anwendung unter den Bedingungen einer Montageanlage alle technischen Anforderungen erfüllen.
• In manchen Fällen ist eine teilweise Einreichung der Qualifikation zulässig. Die Qualifikationsanforderungen richten sich dabei nach dem Grad der Materialveränderung. Die Testanforderungen müssen vor dem Test zwischen der Ford-Materialtechnik und dem Lieferanten vereinbart werden.
• Materiallieferanten und Teilehersteller müssen die Standardanforderungen des Unternehmens an Produktionsmaterialien (Standard WSS-M99P1111-A) einhalten.
• Die Ford Motor Company kann nach eigenem Ermessen Analysen der gelieferten Materialien und repräsentativen Teile oder Platten gemäß diesem Standard durchführen. Zu den wichtigsten Analysen zählen unter anderem die chemische Materialanalyse, die Beschichtungsanalyse sowie Korrosions- und mechanische Widerstandsprüfungen.
• Alle Komponentenbereiche und Produktionskontrollgrenzen des Basismaterials müssen die Standardanforderungen an die Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit der Messung übertreffen.
• Bei zu erwartenden Unverträglichkeiten mit anderen prozessbedingten Werkstoffen (z. B. Dichtstoffen, Klebstoffen, Galvanik etc.) ist der Lieferant verpflichtet, die zuständige Ford-Werkstofftechnik zu informieren.
• Der Lieferant muss sich über technologische Änderungen bei prozessbezogenen Materialien im Klaren sein, die die Kompatibilität und Leistung von Vorbehandlungsprodukten beeinträchtigen können. Abschließend werden entsprechende Materialverträglichkeitstests durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Prozess die erforderliche Leistung erbringt.
• Die physikalischen Eigenschaften (Zinkphosphat-Beschichtungsgewicht, Zinkphosphat-Kristallgröße und Zirkonium-Beschichtungsgewicht) müssen den in der Norm festgelegten Anforderungen entsprechen.
• Die Tests werden auf Standardtestplatten durchgeführt, die für aktuelle Produktionssubstrate und aktuelle Fabriköle und -schmiermittel repräsentativ sind. Testplatten müssen gemäß der externen Leistungsspezifikation WSS-M2P180 vorbereitet werden.
• Der Lieferant muss ein Testdesign durchführen (eine Antwortoberflächenanalyse wird empfohlen), um das Verarbeitungsfenster der Vorverarbeitungskontrollen zu bestimmen. Für die Vorbehandlung mit Zirkoniumoxid werden mindestens vier variable Testdesigns empfohlen, darunter Zirkoniumkonzentration, pH-Wert, Behandlungszeit und Behandlungstemperatur. Weitere Betriebsvariablen können die Fluoridkontrolle (in Zinkphosphat- und Zirkoniumoxid-Vorbehandlungsbädern), andere wichtige Komponenten/Parameter des Vorbehandlungsbads und die Reinigungsbedingungen des Substrats (frisches oder altes alkalisches Reinigungsbad) sein.
• Bezüglich der Beständigkeitseigenschaften müssen die in der Norm genannten Anforderungen hinsichtlich Lackhaftung, Wasserbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Steinschlagfestigkeit, Dornprüfung und Glasverklebung/Lacksystemverträglichkeit eingehalten werden.

Unsere Organisation, die seit Jahren versucht, Unternehmen aus allen Branchen mit einer breiten Palette von Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien zu unterstützen, verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen in der Welt der Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. In diesem Zusammenhang werden für Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „FORD WSS-M3P38-A Performance – Zinkphosphat und Zirkoniumoxid, für aluminiumintensive Produktion“ angeboten.