Bartmann Total Solutions in Steel Buildings


Überzüge / Verzinken - Korrosionsschutz mit Zink


Feuerverzinken
a) Stückverzinken


Diskontinuierliches Schutzverfahren, bei welchem die zu verzinkenden Teile einzeln in
schmelzflüssiges Zink getaucht werden (Stückverzinken nach DIN EN ISO 1461 /
Rohrverzinken nach DIN EN 10 240).



Verfahrensablauf des Stückverzinkens (schematisch, Varianten sind möglich)
Entfetten Teile, die Rückstände von Fetten und ölen aufweisen, können in einem Entfettungsbad oder auf andere geeignete Weise gereinigt werden. Als Entfettungsmittel kommen üblicherweise wäßrige alkalische oder saure Entfettungsmittel zur Anwendung. Anschließend erfolgt ein kurzes Eintauchen in ein Wasserbad, um das Verschleppen von Entfettungsmitteln mit dem Verzinkungsgut zu vermeiden.
Spülen
Beizen Der nächste Schritt ist eine Beizbehandlung zur Entfernung von arteigenen Verunreinigungen (z.B. Rost und Zunder) von der Stahloberfläche. Das Beizen erfolgt üblicherweise in verdünnter Salzsäure. Die Dauer des Beizvorgangs richtet sich nach dem Verrostungsgrad des Verzinkungsgutes und der Arbeitskonzentration der Beize. Die Beizbäder werden im Regelfall bei Raumtemperatur betrieben.
Spülen Nach dem Beizen erfolgt ein erneuter Spülvorgang in einem Wasserbad, um die Möglichkeit, daß Säure- und Salzreste mit dem Verzinkungsgut verschleppt werden, zu minimieren.
Fluxen Dem Spülbad schließt sich ein Flußmittelbad an. Aufgabe des Flußmittels ist es, eine letzte, intensive Feinreinigung der Stahloberfläche vorzunehmen. ähnlich wie z. B. bei Lötverbindungen, bei denen in der Regel auch Flußmittel eingesetzt werden, erhöht das Flußmittel auch die Benetzungsfähigkeit zwischen der Stahloberfläche und dem schmelzflüssigen Zink. Das Flußmittel besteht meistens aus einer wäßrigen Lösung von Chloriden, am häufigsten einer Mischung aus Zink- und Ammoniumchlorid.Werkstoff- und produktabhängig können Flußmittel auf unterschiedliche Weise aufgetragen werden. So ist es zum Beispiel möglich, das Flußmittel auch direkt flüssig oder in Pulverform auf die Werkstoffoberfläche zu sprühen oder das Verzinkungsgut durch eine aufgeschäumte, auf dem Zinkbad schwimmende Flußmitteldecke hindurch in die Schmelze einzutauchen.
Trocknen In den meisten Fällen folgt dann eine Trockenstation, in welcher der Flußmittelfilm mittels Wärme aufgetrocknet wird. Zur Erwärmung von Entfettungsbädern und Trockenöfen wird in vielen Feuerverzinkereien die Abwärme aus der Beheizung des Verzinkungskessels mitgenutzt.
Feuerverzinken Nach der Flußmittelbehandlung bzw. dem Trocknen wird das Verzinkungsgut in die flüssige Zinkschmelze getaucht. Zink hat eine Schmelztemperatur von ca. 419 °C; die Betriebstemperatur eines Verzinkungsbades liegt in den meisten Betrieben zwischen 440°C bis 460°C; in besonderen Fällen auch bei mehr als 530°C (Hochtemperaturverzinkung). Der Zinkgehalt der Schmelze liegt gemäß DIN EN ISO 1461 bei mindestens 98%. Um ein optimales Verzinkungsergebnis zu erzielen, werden die Zinkschmelzen üblicherweise mit anderen Metallen, insbesondere mit Aluminium und Zinn legiert. Beim Verzinkungsvorgang bildet sich als Folge einer wechselseitigen Diffusion des flüssigen Zinks mit der Stahloberfläche auf dem Stahlteil ein überzug verschiedenartig zusammengesetzter Eisen-Zink-Legierungsschichten. Beim Herausziehen der feuerverzinkten Gegenstände bleibt auf der obersten Legierungsschicht noch eine - auch als Reinzinkschicht bezeichnete - Schicht aus Zink haften, die in ihrer Zusammensetzung der Zinkschmelze entspricht. Nach dem Eintauchen des Verzinkungsgutes in das geschmolzene Zink verbleiben die Teile im Zinkbad, bis sie dessen Temperatur angenommen haben. Nachdem das Flußmittel nun ?abgekocht" ist, wird die Oberfläche des Zinkbades von Oxiden und Flußmittelresten gereinigt: bevor dann das Verzinkungsgut wieder aus der Zinkschmelze herausgezogen wird.
Kühlen Die nun noch sehr heißen feuerverzinkten Stahlteile kühlen entweder an der Luft oder in einem Wasserbad ab.
Kontrollieren In einem letzten Schritt wird dann das fertig verzinkte Material gewogen, da im Regelfall das verzinkte Gewicht die Basis für die Preisermittlung des Unternehmens bildet. Vor der Auslieferung wird die Güte der Feuerverzinkung kontrolliert. Bei Bedarf erfolgt dann noch ein Verputzen der Teile, d.h. es werden, falls nötig. Zinkspitzen und Unsauberkeiten auf dem Zinküberzug beseitigt.



b) im Durchlaufverfahren


Kontinuierliches Schutzverfahren für Stahlband (deshalb Bandverzinken nach DIN EN 10326 bzw. DIN EN 10327, Bandstahl oder -Draht (nach DIN EN ISO 10244-2), welche in automatisch betriebenen Anlagen einen Zinküberzug im Durchlaufverfahren durch schmelzflüssiges Zink
erhalten.



Galvanisches / Elektrolytisches Verzinken


Schutzverfahren durch Aufbringen eines Zinküberzuges in wässerigen Elektrolyten mit
Gleichstrom. Verwendet werden meist saure, aber auch alkalisch-cyanidfreie oder cyanidische
Elektrolyte. Einzelbäder (DIN EN 12329) oder Durchlaufverfahren (DIN EN 10152).



Thermisches Spritzen mit Zink / Spritzverzinken

Schutzverfahren, bei welchem mittels Flamme oder Lichtbogen aufgeschmolzenes Zink auf die Oberfläche des zu verzinkenden Teils aufgespritzt wird. (DIN EN 22063)



Metallische Überzüge mit Zinkstaub


(Mechanisches Plattieren/Sherardisieren) Schutzverfahren unter Verwendung von Zinkstaub, mit denen mechanisch (Mechanisches Plattieren, DIN EN ISO 12683) oder durch Diffusion (Sherardisieren, DIN EN 13811) Zinküberzüge bzw. Fe + Zn-Legierungsschichten auf geeigneten Werkstücken erzielt werden.


Zinkstaub - Beschichtungen


Schutzverfahren, bei dem zinkstaubpigmentierte Beschichtungsstoffe als Schutzschichten auf Stahlteile appliziert werden.


Kathodischer Korrosionsschutz


Schutzverfahren für Stahl durch Kontakt mit einer Anode aus Zink bei Gegenwart eines Elektrolyten. Dabei geht das unedlere Metall (= Opferanode aus Zink) in Lösung, während der Stahl (als Kathode) nicht angegriffen wird.




Gemäss DIN EN ISO 1461 liegt die Mindestschichtdicke von Zinküberzügen zwischen 45 und 85 µm. In der Praxis sind die Zinküberzüge in Abhängigkeit von der Stahlzusammensetzung, Materialdicke, Tauchdauer und anderen Parametern jedoch deutlich dicker. Mindest- Überzugsdicken sind in der Tabelle aufgeführt. In der Praxis können auch höhere Schichtdickenwerte vereinbart werden.




Materialdicke[mm] Schichtdicke[µm]
< 1,5 > 45
> 1,5 bis < 3 > 55
> 3 bis < 6 > 70
> 6 > 80





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