Die Vorteile des Senkens: Wie Sie Ihre Baute richtig senken
Das Senken ist eine hervorragende Methode, um Befestigungselemente bündig mit den zu verbindenden Bauteilen zu montieren. Dies verleiht Ihrem Design…
In diesem Artikel besprechen wir die Galvanisierung und die Vorteile, die sie bieten kann.
Da Galvanisierung ein allgemeiner Begriff ist, der viele verschiedene Verfahren beschreiben kann, beginnen wir mit einigen Details zu dem, was wir hier genau behandeln. In diesem Fall sprechen wir speziell über die Elektroabscheidung einer Zinkschicht auf Stahlteilen, gefolgt von einer Chromat-Konversionsbeschichtung, um das Teil zusätzlich zu schützen. Sind Sie noch dabei?
Im Grunde genommen wird bei diesem Verfahren mithilfe von Strom eine sehr dünne Zinkschicht auf Ihre Stahlteile aufgebracht. Technisch gesehen ist das Teil jetzt verzinkt, aber ein zusätzlicher Schritt, bei dem das Teil in eine Chromatlösung getaucht wird, sorgt dafür, dass das Zink noch besser vor Korrosion geschützt wird.
Die Galvanisierung ist ein mehrstufiger Prozess – warum sollte man sich also dafür entscheiden? Es gibt zahlreiche Vorteile der Verzinkung, aber der mit Abstand wichtigste Grund ist der Korrosionsschutz. Unbeschichtete Stahlteile rosten im Laufe der Zeit, selbst bei geringer Luftfeuchtigkeit. Verzinkung ist nicht die einzige Möglichkeit, die Lebensdauer von Stahlteilen zu verlängern; auch Lackieren oder Pulverbeschichtung sind bewährte Optionen. Doch die Verzinkung bietet einige besondere Vorteile, die wir hier erläutern.
Sie können zwischen Klar, Schwarz und Gelb wählen. In jedem Fall ist das Zink dasselbe, aber die Nachbehandlung mit Chromat unterscheidet sich geringfügig. Die Farbunterschiede sind nicht nur kosmetischer Natur – die jeweiligen Vorteile der Varianten erklären wir später im Artikel.
Wie bereits erwähnt, ist der Schutz vor Korrosion der Hauptgrund für die Verzinkung. Wird Stahl Sauerstoff ausgesetzt, beginnt das Eisen darin zu reagieren und bildet Eisenoxid – auch Rost genannt. Auch durch Lackieren oder Pulverbeschichten kann Stahl vor Korrosion geschützt werden, indem Feuchtigkeit und Sauerstoff ferngehalten werden. Die Verzinkung geht jedoch einen Schritt weiter: Die Zinkschicht schirmt das Stahlgrundmaterial ab und verhindert so, dass Feuchtigkeit und Sauerstoff überhaupt an den Stahl gelangen. Aber was passiert, wenn diese Schutzschicht beschädigt wird?
Wird ein Stahlteil lackiert oder pulverbeschichtet und diese Schicht zerkratzt oder abgeplatzt, ist der Stahl Feuchtigkeit ausgesetzt und beginnt zu rosten. Diese Korrosion setzt sich unter der Lack- oder Pulverbeschichtung fort, zerstört den Stahl und führt zum Abplatzen der Beschichtung. Zink verhält sich hier etwas anders: Es wirkt als Opfermetall. Das benachbarte Zink neben dem freigelegten Stahl reagiert mit den Umwelteinflüssen und schützt so das darunterliegende Metall. Dadurch wird der Rostprozess des Stahls erheblich verlangsamt und die Lebensdauer des Teils verlängert.
Da Zink so bereitwillig mit der Umgebung reagiert, würde es ohne weiteren Schutz schnell verbraucht und den Stahl ungeschützt zurücklassen. Daher wird meist ein zusätzlicher Schritt im Verzinkungsprozess durchgeführt: die bereits erwähnte Chromat-Konversionsbeschichtung. Diese macht die Oberfläche des Zinks deutlich weniger reaktiv und bildet eine schützende Hülle. So ist sowohl der Stahl als auch das Zink zuverlässig geschützt.
Im obigen Bild sieht man zwei Stahlteile, eines lackiert und eines verzinkt, beide mit einem tiefen Kratzer. Beide wurden identischen Umweltbedingungen (feuchte Luft) für die gleiche Zeit ausgesetzt. Beim genauen Hinsehen zeigt sich, dass beim lackierten Teil bereits nach kurzer Zeit Rost auf dem freiliegenden Stahl entsteht. Das verzinkte Teil hingegen bleibt im Bereich des Kratzers sauber und rostfrei.
Würde man das lackierte Teil länger unbehandelt lassen, würde der Rost unter dem Lack weiterwandern und diesen schließlich ablösen.
Möchten Sie Ihre Teile noch besser schützen, bietet die Verzinkung eine hervorragende Grundlage für Lackierungen. Das Lackieren eines verzinkten Teils sorgt für eine weitere Barriere gegen Korrosion. Selbst wenn der Lack beschädigt wird, kann das darunterliegende Zink den freiliegenden Stahl weiterhin schützen und verschafft Ihrem Teil mehr Zeit, bis Korrosion zum Problem wird.
Deshalb sind moderne Autos viel widerstandsfähiger gegen Rost als früher: Automobilhersteller bringen inzwischen vor dem Lackieren eine Zinkschicht auf die Karosseriebleche auf, um die Lebensdauer der dünnen Bleche zu erhöhen.
Im Zusammenhang mit dem Korrosionsschutz sei erwähnt, dass der Galvanisierungsprozess eine gründliche Reinigung der Teile beinhaltet. Hierbei handelt es sich nicht um einfaches Waschen mit Wasser und Seife – üblicherweise werden die Teile entfettet und oft in Säure eingelegt, um das Grundmaterial anzurauen. Das sorgt für eine optimale Haftung des Zinks und verhindert, dass sich Rost unter der Beschichtung bildet.
Im Vergleich zu anderen Optionen ist die Verzinkung relativ preiswert. Zink selbst ist ein günstiges Material und das elektrolytische Verzinken kann meist an großen Stückzahlen gleichzeitig erfolgen. Im Gegensatz dazu müssen beim Lackieren oder Pulverbeschichten häufig die Teile einzeln bearbeitet werden.
Vor der Einführung von Zink war die Verwendung von Kadmium zur Galvanisierung üblich. Kadmium hat zwar einige Vorteile gegenüber Zink, ist aber hochgiftig und nicht umweltfreundlich. Kadmiumbeschichtungen werden zwar noch eingesetzt, sind aber selten geworden, da immer mehr Unternehmen auf Alternativen umsteigen. Verzinkung ist eine dieser Alternativen.
Da Zink als Opfermetall wirkt und sich für den Korrosionsschutz des Grundmaterials opfert, hält es umso länger, je dicker die Schicht ist. Doch zu dicke Schichten können dazu führen, dass Teile nicht mehr richtig zusammenpassen. Deshalb wird Verzinkung häufig bei Verbindungselementen eingesetzt. Typische Schichtdicken liegen bei etwa 0,0002″ – deutlich dünner als Pulverbeschichtungen. Verzinkte Schrauben mit Pulverbeschichtung wird man nicht finden.
Sie haben vielleicht schon Teile mit dickeren Zinkschichten gesehen, wie beispielsweise bei Maschendrahtzäunen. Diese sind meist feuerverzinkt, ein anderes Verfahren als das Galvanisieren. Feuerverzinkte Beschichtungen halten durch ihre Dicke oft länger als galvanisch aufgebrachte.
Was unterscheidet die verschiedenen Farben von galvanisch aufgebrachtem Zink?
Klare Verzinkung nutzt eine nahezu farblose Chromat-Konversionsschicht. Wie bei den anderen Varianten wird die Zinkoberfläche weniger reaktiv gemacht. Von den drei Optionen bietet Klar die geringste Schutzwirkung. Außerdem ist sie etwas umweltfreundlicher als die anderen.
Schwarze Verzinkung erhält nach dem Verzinken eine schwarze Chromatschicht. Das Endprodukt ist schwarz, kann aber auch Streifen anderer Farben aufweisen. Wer eine tiefschwarze, lackähnliche Oberfläche möchte, sollte diese Option nicht wählen. Der Korrosionsschutz ist besser als bei Klar, daher halten die Teile etwas länger, bevor Rost ein Thema wird.
Gelbe Verzinkung präsentiert sich oft in schillerndem Goldgelb. Sie bietet den besten Schutz, wobei Schwarz jedoch nur knapp dahinter liegt.
Die galvanische Verzinkung bietet viele Vorteile, dennoch gibt es einige Punkte, die Sie bei der Bestellung verzinkter Teile beachten sollten.
Nichts hält ewig. Keine Beschichtung macht ein Teil für immer wartungsfrei gegen Korrosion. Allerdings kann Verzinkung im Außenbereich jahrelang problemlos halten, in weniger aggressiven Umgebungen sogar jahrzehntelang. Da Zink sich opfert, kann irgendwann eine Nachbehandlung erforderlich sein. Eine zusätzliche Lackierung verlängert die Lebensdauer weiter über das hinaus, was Lack oder Verzinkung allein leisten könnten.
Verzinkte Teile sollten nicht geschweißt werden. Beim Schweißen von Zink entstehen giftige Dämpfe. Muss ein verzinktes Teil geschweißt werden, sollte die Beschichtung an den betroffenen Stellen entfernt werden. Dies gelingt relativ einfach durch Schleifen oder mit bestimmten Chemikalien.
Verzinkung hält Temperaturen von etwa 400–500 °F (204–260 °C) stand, darunter nimmt der Korrosionsschutz jedoch etwas ab (bei etwa 200 °F/93 °C). Die meisten Temperaturen eines Pulverbeschichtungs-Ofens werden problemlos verkraftet, falls Sie verzinkte Teile zusätzlich pulverbeschichten möchten.
Verzinkung verlängert zwar die Lebensdauer von Stahlteilen in salzhaltigen Umgebungen, hält aber – wie alle Metalle – den extremen Bedingungen im maritimen Bereich nicht ewig stand. Eine zusätzliche Lackierung der verzinkten Teile bietet einen weiteren Schutz. Für maritimen Einsatz sind jedoch bestimmte Edelstahlsorten oft die bessere Wahl.
Da Zink ein relativ weiches Material ist, kann es bei beweglichen Teilen abgetragen werden. Auch das Anziehen einer Schraube kann bereits etwas Zink unter dem Schraubenkopf abreiben. Dennoch bietet eine beschädigte Zinkschicht immer noch deutlich besseren Korrosionsschutz als eine reine Lackierung.
Verzinkung ist eine ausgezeichnete Methode, um Stahlteile vor Korrosion zu schützen, besonders wenn sie als Basis für Lackierungen oder Pulverbeschichtungen eingesetzt wird. Sie bietet sogar dann noch Schutz, wenn die Oberfläche beschädigt und der blanke Stahl freigelegt ist – ein Vorteil, den Lack oder Pulver allein nicht bieten. Durch das elektrolytische Verfahren haftet das Zink sehr fest am Stahl und blättert nicht ab – ein Problem, das bei schlecht lackierten Teilen häufig vorkommt.
Verzinkung ist eine weitere effektive Möglichkeit, Ihre lasergeschnittenen Stahlteile zuverlässig und dauerhaft zu schützen.
