TSA - Weinsäure-/Schwefelsäureanodisieren

Das TSA-Verfahren geht auf ein Patent von ALENIA zurück, das von AIRBUS weiterentwickelt und verbessert wurde. TSA soll das CAA-Verfahren (Chromsäureanodisieren) ersetzen.


Beschreibung des Verfahrens

Bei dem TSA-Verfahren kommt in der Regel ein Bad mit ca. 40 g/l Schwefelsäure und 80g/l Weinsäure zur Anwendung. Das Bad wird auf eine Temperatur von 35 bis 40°C erwärmt, die konstante Spannung beträgt 14/15V. Ein Zyklus nimmt ca. 25 Minuten in Anspruch, mit einer 5-minütigen Spannungsanstiegsphase gefolgt von 20 bis 25 Minuten auf gleichbleibendem Spannungsniveau. Das TSA-Verfahren bildet sehr dünne Schichten (2 bis 7 µm - ähnliche Schichtdicken wie beim Chromsäureanodisieren (CAA)). Es gewährleistet gute Korrosionsbeständigkeit durch effiziente Haftung der Lackschichten. Die Lackierung erfolgt auf der unverdichteten Schicht. Geringer Einfluss auf die Ermüdungseigenschaften (Verringerung um rund 20 bis 30 % im Vergleich zum unbehandelten Substrat, entspricht dem Wert des CAA-Verfahrens).

  • Aussehen: Farblos bis schwach irisierend
  • Dicke: 2 bis 7 µm
  • Oberflächengüte: Leichte Erhöhung der Rauigkeit
  • Minderung der Ermüdungsbeständigkeit: Vergleichbar mit CAA, in Abhängigkeit von der Legierung, kann durch vorausgehendes Verfestigungsstrahlen kompensiert werden

Substrate

Alle Sorten von Aluminiumlegierungen und für alle Verarbeitungsverfahren geeignet. Allerdings werden die erzielten Leistungsmerkmale und das Aussehen in hohem Maße von der verwendeten Legierung beeinflusst

Varianten

Bei unlackierten Teilen, die hohe Korrosionsbeständigkeit voraussetzen, verlängert sich der Eloxierzyklus um ca. 15 Minuten (langer TSA-Zyklus), um Dicken im Bereich von 5 bis 7 µm zu erzielen. Anschließend wird eine 2-stufige Verdichtung vorgenommen: Imprägnierung in einer dreiwertigen Chromlösung gefolgt von hydrothermaler Verdichtung in einem Wasserbad bei 98°C.

Anwendungen

  • Korrosionsbeständigkeit
  • Haftgrund für Lackierungen.
  • Nicht anwendbar als Vorbehandlung vor Verklebungen, im Gegensatz zu CAA. In diesem Fall ist das von BOEING empfohlene Phosphorsäureanodisieren (PAA) oder das von AIRBUS empfohlene Phosphorsäure-/Schwefelsäureanodisieren (PSA) die erste Wahl.

Betroffene Bereiche: Luft- und Raumfahrt (AIRBUS-Empfehlungen)

Auswahlkriterien - Einschränkungen

  • Die Montageteile müssen getrennt behandelt werden. Eine Behandlung vernieteter, verschraubter oder gelenkig miteinander verbundener Baugruppen durch dieses Verfahren ist aufgrund der korrosiven Wirkung eventueller Säurereste nicht möglich. Aus dem gleichen Grund kommt das Verfahren bei Gusslegierungen nicht oder eher selten zum Einsatz.
  • Die Behandlung setzt die Ermüdungsgrenze der Komponenten deutlich herab. Bei den meisten Anwendungen in der Luftfahrtindustrie ist das Chromsäureanodisieren vorzuziehen.

Auswirkungen auf die Umwelt

Durch die Vermeidung von sechswertigem Chrom, das als gesundheitsschädlich und kanzerogen eingestuft wird, steht das Verfahren in Einklang mit der REACH-Richtlinie.

Normen und Referenzsysteme

  • NF EN 4704: Luft- und Raumfahrt
  • ISO 9227: Korrosionsprüfungen in künstlichen Atmosphären - Salzsprühnebelprüfungen
  • EN ISO 2409: Beschichtungsstoffe - Gitterschnittprüfung