Warum setzt die Pulverbeschichtung M3-Bohrungen im Gehäuse zu?

Eine Pulverbeschichtung setzt eine M3-Bohrung zu, wenn die Bohrung unmaskiert an die Linie kommt und sich die Schicht über ihren Rand legt, bis die Öffnung schließt. Mit jedem Durchgang wächst dieser Rand, und die Öffnung verengt sich, bevor noch etwas das Gewinde erreicht. Darüber entscheidet die Maskierungsliste, nicht die Schichtdicke.

Das Teil ist ein Aluminiumgehäuse aus ADC12 nach ASTM B85 im Gusszustand F, die Werkstoffgüte bis zur Freigabe durch die Gießerei. Die Außenflächen erhalten eine Pulverbeschichtung mit 60–80 µm; die Haftung nach ISO 2409 muss Kennwert 1 oder besser erreichen. Der Innenraum kann stattdessen eine leitfähige Chromatierung erhalten. Die Maskierung steht vor jedem Auftrag; entschieden wird sie an der Zeichnung, nicht an der Spritzpistole.

Warum setzt die Pulverbeschichtung eine M3-Bohrung zu?

Eine Bohrung setzt sich zu, weil die Schicht über den Rand der Öffnung greift. Dieser Rand ist ein Kragen aus Pulver, der über die Fase wächst und den freien Durchmesser verkleinert, bis die Schraube keinen Ansatz mehr findet. Das Gewinde darunter kann dabei sauber bleiben, während sich der Eingang schließt.

Die Schichtdicke ist der falsche Verdächtige. Eine Schicht von 80 µm ist deutlich dünner als die M3-Öffnung, über die sie liegt, und dieselbe Schicht über einer maskierten Bohrung lässt das Gewinde sauber. Der Unterschied liegt im freien Rand der Öffnung und nicht in der Menge des Pulvers.

Der Kragen wächst mit jedem Auftrag. Ein Teil, das nach einer Nacharbeit ein zweites Mal durch die Linie läuft, bekommt eine weitere Lage auf denselben Rand, und die Öffnung wird enger, obwohl die Schichtdicke im Band bleibt.

Weil die Maskierungsliste zur Zeichnung gehört, kostet eine dort erfasste Bohrung einen Stopfen, während eine erst am Lehrdorn erfasste Bohrung eine Nacharbeit kostet, die die Gießerei freigeben muss. Der Stopfen fällt an der Linie an, die Nacharbeit am fertigen Teil, und die zweite Rechnung ist die größere.

Welche Flächen und Bohrungen werden vor dem Beschichten maskiert?

Jede M3-Bohrung muss auf der Maskierungsliste stehen, dazu die Fläche, auf der der Deckel aufliegt, und jede Fläche, auf der eine Platine sitzt. Die Liste nennt Positionen und keine Flächen, weil eine Bohrung, die darauf fehlt, keine andere Absicherung hat. Ein Eintrag ist eine Position mit Tiefe, kein Umriss: Der Stopfen geht in die Bohrung, das Band auf die Fläche.

Ein Stopfen und ein Abdeckband leisten Unterschiedliches. Der Stopfen sitzt in der Bohrung und hält die Schicht von der Flanke fern; das Band deckt die Fläche ab und hält nur, solange seine Kante bis zum Ende der Beschichtungslinie haftet. Ein Band, das sich löst, lässt die Öffnung offen, und nur der Stopfen schützt das Gewinde. Ein Band über einer Bohrung bleibt deshalb eine Abdeckung der Fläche und kein Gewindeschutz.

Eine Fläche, die blank bleiben muss, ist zuerst eine Passungsfrage: Die blanke Passfläche ist es, die den Deckel nach der Beschichtung sitzen lässt. Die Bohrungen stehen in der Druckgusszeichnung; wandert eine Platine, wandern die Bohrungen mit, und die Maskierungsliste folgt der Revision. Eine Liste auf dem Stand der alten Revision maskiert die falschen Stellen und fällt erst am Lehrdorn auf.

Wie dick ist das Pulver über einem Gewinde?

Auf einem maskierten Gewinde liegt keine Schicht: Der Stopfen verschließt die Bohrung, kein Auftrag erreicht die Flanke, und das Gewinde behält sein geschnittenes Maß. Die Angabe 60–80 µm gilt für die Flächen um die Öffnung, nicht für das Gewinde. Am Gewinde ist die Schichtdicke deshalb kein Prüfmaß.

Bleibt die Bohrung offen, legt derselbe Spritzauftrag Pulver auf den Gewindekamm; der Eingang verengt sich, und eine Schraube, die ansetzt, läuft nicht durch. Der Kamm ist die äußere Kante des Gewindegangs; liegt Pulver darauf, verliert die Schraube ihren Eingang.

Schichtdicke und Haftung werden mit einem magnetischen Schichtdickenmessgerät und einem Gitterschnitt gelesen, und keine dieser Messungen erfasst die Bohrung. Deshalb folgt der Gewindelehrdorn dem Einbrennen. Ein Teil kann die Schichtmessung bestehen und trotzdem ein Gewinde verschließen; beide Prüfungen stehen auf einer Prüfkarte, und ein Fehler am Lehrdorn verwirft eine Beschichtung, die die Schichtprüfung bestanden hat.

Wie wird eine zugesetzte Bohrung nach dem Einbrennen erkannt?

Die Bohrung wird am beschichteten Teil mit einem Gut-Ausschuss-Lehrdorn für M3 geprüft: Die Gutseite muss voll eintreten, die Ausschussseite an der Öffnung stoppen. Eine geschlossene Öffnung zeigt eine dunkle Mitte, die wie ein Gewinde aussieht; das Auge kann diese Entscheidung nicht treffen. Der Lehrdorn liest die Öffnung, die Schichtmessung liest die Fläche daneben.

Der Lehrdorn ist Werktischarbeit und gehört zur Freigabe der Charge aus der Nachbearbeitung, sodass ein Werkzeug die Bohrung vor und nach der Beschichtung beurteilt. Nach der Werkstattpraxis, die bis zur Freigabe durch die Gießerei offen ist, geht ein durchgefallenes Teil zurück in die Nacharbeit: Beschichtung abbeizen und neu beschichten; ein Nachschneiden des Gewindes ist ein eigener Weg.

Weil die Prüfung nach dem Einbrennen sitzt, fällt ein Fehler am Ende der Route an, und eine einzige zugesetzte Bohrung kostet einen zweiten Durchlauf durch die Beschichtungsstufe. Am Anfang der Linie kostet dieselbe Bohrung einen Stopfen.

Wann kommt im Innenraum eine leitfähige Chromatierung zum Einsatz?

Der Innenraum erhält eine leitfähige Chromatierung mit 0,3–1,0 µm nach MIL-DTL-5541 Type II, wenn die Platine eine Masseanbindung an das Gehäuse braucht; dort liegt die Grenze bei 2,5 mΩ Kontaktwiderstand. Pulver würde dort isolieren, deshalb gehört die Angabe auf die Zeichnung und nicht in eine Oberflächennotiz. Eine Notiz am Zeichnungsrand erreicht die Maskierungsliste nicht.

Zwei Wege an einem Teil verändern die Maskierungsliste: Eine Fläche, die für das Pulver maskiert ist, braucht im Bad trotzdem eine Abdeckung; die Liste nennt also je Fläche den Weg, den sie meiden muss. Das Teil läuft einmal je Weg durch, und die zweite Oberfläche kostet ein zweites Maskieren und ein zweites Abnehmen.

Vor dem Angebot die Zeichnung mit der Maskierungsliste nach Bohrungsposition und Tiefe senden, dazu die Oberflächenangabe je Fläche, die M3-Angabe und die Chargengröße. Nur dann folgt das Angebot dieser Liste und nicht einer Annahme über die Flächen.