Fachwörter-Lexikon
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Feuerverzinken
Durch Feuerverzinken werden Korrosionsschutzschichten mit den höchsten Beständigkeitswerten erzielt. Die Auftragung erfolgt durch Tauchen der gereinigten und in Salzsäure gebeizten Teile. Beschichtbar sind Eisenlegierungen und Stähle in verschiedenen Zusammensetzungen, wobei zur Erzielung der besten Ergebnisse bezüglich Haftung die Bildung einer Übergangszone zwischen den Grundwerkstoff und der Zinkschicht erforderlich ist. Gut für das Feuerverzinken geeignet sind Stähle mit den Elementen Silizium und Phophor. Bei dem aufgebrachten Zink handelt es sich in der Regel um eine Zinklegierung mit geringen Anteilen an Fremdmetallen, durch die sich der Schmelzpunkt der Legierung verändert.
Zusammensetzung der Zinkschmelze
| Anteil in Massen% | |
| Zink | ca. 99 |
| Blei | 0 bis ca. 1 |
| Bismut | <0,1 |
| Zinn | <1,2 |
| Nickel | <0,06 |
| Titan | <0,3 |
| Vanadium | <0,05 |
| Aluminium | <0,03 |
Die Schmelzpunkte der unterschiedlichen Zinklegierungen liegen zwischen etwa 430 °C und etwa 640 °C. Die Beschichtungszeiten hängen deutlich vom Volumen des zu beschichtenden Teils ab, da dieses nur dann eine brauchbare Schicht erhält, wenn die Schmelztemperatur erreicht wird. Üblich sind Zeiten zwischen 5 Minuten und etwa 20 Minuten. Ein weiterer Faktor, bei dem die Zusammensetzung der Zinkschmelze eine Rolle spielt, ist die herstellbare Schichtdicke, die je nach Einsatzfall und Zinklegierung zwischen etwa 50 µm und etwa 200 µm liegen kann.
Zinkschicht auf vernickeltem (<0,1 µm) Stahl, wobei sich intermetallische Phasen in der Übergangszone bilden / Bildquelle: M. Blumenau
Damit werden je nach Standort und Kombination mit weiteren Beschichtungsarten wie beispielsweise einer zusätzlichen Pulverlackierung Beständigkeitsdauern von mehr als 50 Jahren erreicht. Die stärksten Belastungen im Hinblick auf die Korrosion stellen marine Umgebungen dar. Hier werden seit einigen Jahren im Bereich der Feuerverzinkung sogenannte Duplexschichten eingesetzt. Duplexsysteme bestehen aus einer durch Feuerverzinken aufgebrachten Zinkschicht sowie einer zusätzlichen Lackierung, entweder als Nasslack oder als Pulverlack. Die Art der Lackierung richtet sich beispielsweise nach der Belastung im Einsatz (z.B. marine oder urbane Umgebung), der gewünschten Farbgebung oder den zulässigen Kosten für die Beschichtung. Zu berücksichtigen ist, dass die durch Feuerverzinken aufgebrachte Schicht relativ spröde ist, weshalb nur Fertigteile vor dem Einsatz verzinkt werden sollten.
Phasen einer Zinkschicht aus der Feuerverzinkung gemäß DIN EN ISO 1461 / Bildquelle: Fontaine Technologie GmbH
Feuerverzinken eines Fahrzeugrahmens / Bildquelle: Fontaine technologie GmbH
Korrosionsschutz durch Metallschichten
Zur Vermeidung von Korrosion werden Stähle immer dann mit einer Korrosionsschutzschicht versehen, wenn ein Korrosionsangriff das visuelle Erscheinungsbild stört oder die Funktion des Stahlteils durch Korrosion beeinträchtigt wird. Zudem muss ein Korrosionsschutz dann aufgebracht werden, wenn Stahl mit anderen Werkstoffen kombiniert wird und die Beschichtung die Kontaktkorrosion (Bimetallkorrosion nach DIN EN ISO 8044, ein Spezialfall der galvanischen Korrosion) verhindern oder reduzieren muss. Dies ist besonders im Fahrzeugbau der Fall, aber auch bei Gebäuden an dort eingesetzten, hochfesten Schrauben für die Fixierung von Stahlteilen.
Dekorative Chromschichten sind für Produkte der Möbelindustrie (z.B. Stuhlgestell) oder der Sanitärindustrie als Korrosions- und Verschleißschutz unerlässlich / Bildquelle: LKS Kronenberger
Für den Korrosionsschutz kommen vor allem Zink und Zinklegierungen sowie bei gleichzeitig auftretender Druck- oder Verschleißbelastung auch dicke Chromschichten zum Einsatz. Zink und Zinklegierungen werden durch galvanische Verfahren und Zink durch Feuerverzinken aufgebracht. Chromschichten werden ausschließlich mittels der galvanischen Abscheidung hergestellt.
Durch das Zulegieren von Nickel zu Zink kann die Korrosionsbeständigkeit galvanischer Zinkschichten deutlich gesteigert werden / Bildquelle: Schlötter
Ultraschallreinigung
Ultraschall wird als Reinigungsverfahren seit knapp einem Jahrhundert genutzt und hat sich bei den unterschiedlichsten Anwendungen in der Fertigung durchgesetzt. Das Verfahren ermöglicht die effiziente, materialschonende und schnelle Entfernung teilchenförmiger Verschmutzungen, zum Beispiel von Partikeln, Spänen und Staub, sowie von filmischen Rückständen, beispielsweise von Bearbeitungsmedien wie Ölen und Emulsionen. Dies gelingt auch bei Teilen mit komplexen Geometrien sowie schwer zugänglichen Bereichen wie Sacklöchern, Ritzen und Hinterschneidungen. Gleichzeitig sorgt die Wirkung der Schallwellen dafür, dass der Einsatz von Reinigungschemie reduziert werden kann.