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Zinkschutz - Arten - Korrosionsschutz
Korrosionsschutz:
An Luft und in Gegenwart von CO2 bildet sich auf der Oberfläche von Zink eine Schutzschicht von basischem Zinkcarbonat. Ist der Zutritt von CO2 eingeschränkt, beispielsweise durch Abdecken von frisch hergestelltem Zink mit Wasser, entsteht statt dessen sogenannter Weißrost mit deutlich verringertem Oberflächenschutz.
Zink wird seit langem als Korrosionsschutz für Stahlteile verwendet, indem man sie verzinkt, also mit einer dichten Zinkschicht versieht. Das Zink schützt auch freiliegende benachbarte Stahlflächen sowie Schichtfehler vor Korrosion, indem es wie eine Opferanode wirkt. Die Verzinkung kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Methoden sind das Feuerverzinken, die galvanische Verzinkung, mechanische Beschichtungen, Spritzverzinken und Zinklamellenüberzüge. Sie unterscheiden sich in der Art des Aufbringens der Zinkschicht, der Dicke und damit der Haltbarkeit.
Die einfachste Methode ist das Feuerverzinken. Dabei wird das gereinigte Werkstück in ein Bad von flüssigem Zink getaucht. Diese Methode kann sowohl diskontinuierlich für einzelne Werkstücke, als auch kontinuierlich zur Verzinkung von Bändern verwendet werden. Durch die Feuerverzinkung entstehen relativ dicke Zinkschichten (bis 150 µm im diskontinuierlichen Verfahren), die auch alle Stellen des Werkstückes umfasst. Feuerverzinkte Werkstücke sind je nach Bedingungen über Jahrzehnte vor Korrosion geschützt. Durch eine Kombination von mehreren Schichten (Duplex-System) kann der Schutz weiter gesteigert werden.
Beim galvanischen Verfahren wird die Zinkschicht elektrolytisch aufgebracht. Dazu wird das Werkstück gemeinsam mit einem Stück reinem Zink in eine saure oder basische Lösung eines Zinksalzes getaucht. Danach wird Gleichspannung angelegt, wobei das Werkstück die Kathode, das Stück Zink die Anode bildet. Am Werkstück wird durch Reduktion von Zinkionen Zink gebildet. Gleichzeitig wird das reine Zink der Anode oxidiert, die Anode löst sich dabei auf. Es entsteht eine dichte Zinkschicht. Diese ist allerdings nicht so dick wie diejenige, die beim Feuerverzinken entsteht (bis zu 25 µm. Die Zinkschicht könnte theoretisch beim galvanischen Verfahren auch auf die Dicke einer feuerverzinkten Schicht gebracht werden. Allerdings wäre dies nicht mehr wirtschaftlich aufgrund der Dauer (ca. 0,5 µm in einer Minute) und der Energiekosten.
Beim Spritzverzinken wird das Zink geschmolzen und dann mit Hilfe von Druckluft auf das Werkstück aufgesprüht. Die thermische Belastung ist dabei geringer als beim Feuerverzinken. Dies kann für empfindliche Werkstoffe wichtig sein. Wird das Zink mechanisch auf das Werkstück aufgetragen, spricht man vom Plattieren. Ein Verfahren, das für Verzinken von Kleinteilen, etwa Schrauben, angewendet wird, ist das Sherardisieren. Dabei entsteht die Zinkschicht durch Diffusion von Zink in das Eisen des Werkstücks. Eine weitere mögliche Auftragungsart von Zinkschichten sind Zinksprays.
Zink wird als Opferanode zum Schutz größerer Stahlteile genutzt. Dabei wird das zu schützende Objekt leitend mit dem Zink verbunden. Es entsteht eine galvanische Zelle mit Zink als Anode und dem Objekt als Kathode. Da nun das unedle Zink bevorzugt oxidiert wird und sich dabei langsam auflöst, bleibt das Stahlteil unverändert. Solange Zink vorhanden ist, ist somit das Stahlstück vor Korrosion geschützt. Aufgaben des Korrosionsschutzes haben auch die Weiß- und Farbpigmente auf Basis von Zinkverbindungen. Zinkverbindungen sind auch Bestandteil der Phosphatierungsmittel (Phosphatierung), die Verfahren, wie das Bondern von Blechen erst ermöglichen.
In Deutschland können Größen bis max. 24 m Länge, 4 m Breite, und 2 m Höhe, bis 10 Tonnen in einem Stück verzinkt werden. Auch wenn daher eine Feuerverzinung im Yachtbau theoretisch möglich wäre, wird diese Technik nicht angewendet, da die Pulverbeschichtungen mit Zinkstaub diesen Beschichtungen weit überlegen sind und nur einen Bruchteil einer Feurverzinkung kosten.
ZINK-BESCHICHTUNG
Admin
An Luft und in Gegenwart von CO2 bildet sich auf der Oberfläche von Zink eine Schutzschicht von basischem Zinkcarbonat. Ist der Zutritt von CO2 eingeschränkt, beispielsweise durch Abdecken von frisch hergestelltem Zink mit Wasser, entsteht statt dessen sogenannter Weißrost mit deutlich verringertem Oberflächenschutz.
Zink wird seit langem als Korrosionsschutz für Stahlteile verwendet, indem man sie verzinkt, also mit einer dichten Zinkschicht versieht. Das Zink schützt auch freiliegende benachbarte Stahlflächen sowie Schichtfehler vor Korrosion, indem es wie eine Opferanode wirkt. Die Verzinkung kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Methoden sind das Feuerverzinken, die galvanische Verzinkung, mechanische Beschichtungen, Spritzverzinken und Zinklamellenüberzüge. Sie unterscheiden sich in der Art des Aufbringens der Zinkschicht, der Dicke und damit der Haltbarkeit.
Die einfachste Methode ist das Feuerverzinken. Dabei wird das gereinigte Werkstück in ein Bad von flüssigem Zink getaucht. Diese Methode kann sowohl diskontinuierlich für einzelne Werkstücke, als auch kontinuierlich zur Verzinkung von Bändern verwendet werden. Durch die Feuerverzinkung entstehen relativ dicke Zinkschichten (bis 150 µm im diskontinuierlichen Verfahren), die auch alle Stellen des Werkstückes umfasst. Feuerverzinkte Werkstücke sind je nach Bedingungen über Jahrzehnte vor Korrosion geschützt. Durch eine Kombination von mehreren Schichten (Duplex-System) kann der Schutz weiter gesteigert werden.
Beim galvanischen Verfahren wird die Zinkschicht elektrolytisch aufgebracht. Dazu wird das Werkstück gemeinsam mit einem Stück reinem Zink in eine saure oder basische Lösung eines Zinksalzes getaucht. Danach wird Gleichspannung angelegt, wobei das Werkstück die Kathode, das Stück Zink die Anode bildet. Am Werkstück wird durch Reduktion von Zinkionen Zink gebildet. Gleichzeitig wird das reine Zink der Anode oxidiert, die Anode löst sich dabei auf. Es entsteht eine dichte Zinkschicht. Diese ist allerdings nicht so dick wie diejenige, die beim Feuerverzinken entsteht (bis zu 25 µm. Die Zinkschicht könnte theoretisch beim galvanischen Verfahren auch auf die Dicke einer feuerverzinkten Schicht gebracht werden. Allerdings wäre dies nicht mehr wirtschaftlich aufgrund der Dauer (ca. 0,5 µm in einer Minute) und der Energiekosten.
Beim Spritzverzinken wird das Zink geschmolzen und dann mit Hilfe von Druckluft auf das Werkstück aufgesprüht. Die thermische Belastung ist dabei geringer als beim Feuerverzinken. Dies kann für empfindliche Werkstoffe wichtig sein. Wird das Zink mechanisch auf das Werkstück aufgetragen, spricht man vom Plattieren. Ein Verfahren, das für Verzinken von Kleinteilen, etwa Schrauben, angewendet wird, ist das Sherardisieren. Dabei entsteht die Zinkschicht durch Diffusion von Zink in das Eisen des Werkstücks. Eine weitere mögliche Auftragungsart von Zinkschichten sind Zinksprays.
Zink wird als Opferanode zum Schutz größerer Stahlteile genutzt. Dabei wird das zu schützende Objekt leitend mit dem Zink verbunden. Es entsteht eine galvanische Zelle mit Zink als Anode und dem Objekt als Kathode. Da nun das unedle Zink bevorzugt oxidiert wird und sich dabei langsam auflöst, bleibt das Stahlteil unverändert. Solange Zink vorhanden ist, ist somit das Stahlstück vor Korrosion geschützt. Aufgaben des Korrosionsschutzes haben auch die Weiß- und Farbpigmente auf Basis von Zinkverbindungen. Zinkverbindungen sind auch Bestandteil der Phosphatierungsmittel (Phosphatierung), die Verfahren, wie das Bondern von Blechen erst ermöglichen.
In Deutschland können Größen bis max. 24 m Länge, 4 m Breite, und 2 m Höhe, bis 10 Tonnen in einem Stück verzinkt werden. Auch wenn daher eine Feuerverzinung im Yachtbau theoretisch möglich wäre, wird diese Technik nicht angewendet, da die Pulverbeschichtungen mit Zinkstaub diesen Beschichtungen weit überlegen sind und nur einen Bruchteil einer Feurverzinkung kosten.
ZINK-BESCHICHTUNG
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