CORAL, Coated Recycled Aluminium - developing surfaces for well-adhering and corrosion resistant coating systems

Aluminium er svært egnet for resirkulering, og den betydelige reduksjonen av CO2-utslipp som oppnås gjennom å benytte forbruker-skrap i produksjonen av aluminiumsprodukter vil øke konkurranseevnen til aluminium i bruksområder hvor CO2 fotavtrykk er et viktig kriterium for valg av materiale. CORAL prosjektet retter fokus mot anvendelser av overflatebehandlede/ lakkerte aluminiums-plater og profiler i bygg og arkitektur. Innenfor området pulver-lakkering er det en viss skepsis til å bruke resirkulert aluminium, hovedsakelig på grunn av en bekymring for at det skal føre til økt filiform korrosjon (FFC) forårsaket av et høyere nivå av forurensningselementer i det resirkulerte materiale. Målet med CORAL er derfor å utvikle en bærekraftig overflatebehandlings-prosess før lakkering som er robust for endringer i nivå av forurensningselementer og sørger for at lakkerte profiler og plater laget av resirkulert aluminium har samme korrosjonsmotstand som tilsvarende produkter laget av primær aluminium. Undersøkelser har vist at det ikke er forskjeller i mikrostruktur og mekaniske egenskaper mellom resirkulert og primærbasert materiale etter prosessering (valsing, ekstrudering). Mengden av forurensingselementer som f.eks kobber, sink og nikkel forventes imidlertid å øke de kommende år pga. økende gjenvinning av forbrukerskap. Det er derfor viktig å undersøke hvilke konsekvenser det kan ha for korrosjonsmotstand og krav til overflatebehandlinger. I tillegg pågår det et samarbeid med European Surface Treatment Association (ESTAL) for å vurdere om dagens industrielle prosesser for overflatebehandling av aluminium er egnet for morgendagens materialer basert på forbrukerskrap. Resultatene fra dette arbeidet, som deles med arbeidsgruppen i ESTAL, er svært nyttig for å forstå kritiske faktorer i forbehandlingen av aluminiumprodukter som skal pulverlakkeres.

-

A surface treatment process shall be developed, which provides aluminium alloys produced from >75% end-of-life (EOL) scrap reproducibly with the same surface quality as alloys produced from primary aluminium, in particular in regard to resistance against filiform corrosion (FFC). The amount of EOL scrap in commercial aluminium alloys is bound to increase. Amongst end users of aluminium, increased use of recycled aluminium is met with large enthusiasm. An ambitious goal is to produce the same alloys as today, but containing close to 100% EOL scrap. Initial results from Hydro indicated that most quality criteria can be met. The major stumbling block is that surface enrichment of certain elements in EOL scrap based alloys may lead to susceptibility towards FFC. FFC resistance is crucially affected by the surface treatment of the metal. It is not obvious that conventional surface treatments can cope with the increased complexity of alloys based on EOL scrap. The idea of this project is (a) to design surface treatment strategies that limit FFC, by (b) investigating the FFC mechanism on EOL scrap based alloys. The project shall first collect data about trace and alloy element distribution in EOL scrap based alloys, e.g. by high level analytical techniques. Second, the project will investigate surface enrichment of trace and alloy elements after different surface treatment steps, such as alkaline and acid etching, desmutting, conversion coating or anodising. Third, rate and mechanism of FFC will be studied by corrosion tests and in situ analysis techniques, and correlated to the local composition. The results of this will be used to design a surface treatment method which avoids enrichment of elements on the surface. Finally, industrial line trials using the new surface treatment process will be conducted. Ensuring FFC resistance of EOL scrap based alloys is essential for the market acceptance of such alloys, and thus for the “green shift” in aluminium production.