Feuerverzinkung

Das Tauchverfahren, d.h. die Vorbereitung der Oberflächen von Bauteilen sowie der Zinkbeschichtung, erfolgt durch Eintauchen in Bäder, die Bäder mit der entsprechenden chemischen Zusammensetzung enthalten. Diese Technologie gewährleistet, dass jeder Winkel erreicht, gereinigt und vor Korrosion geschützt werden kann. Die letzte Stufe des Verzinkungsprozesses ist das Aufbringen eines Zinküberzugs (Zn-Al. Legierung mit anderen Legierungszusätzen) bei einer Temperatur zwischen 445 °C und 455 °C auf saubere Stahlteile, die in geschmolzenes Zink getaucht werden.

Es findet eine Reaktion zwischen Zink und Eisen statt, die zur Bildung eines Zinküberzugs auf der Stahloberfläche führt. Seine Eigenschaften (Struktur) hängen von der chemischen Zusammensetzung des Stahlsubstrats sowie von seiner Struktur und Dicke ab. Die Bedingungen für die Stahlsorte müssen erfüllt sein, d.h. der Gehalt an Phosphor und Silizium, was zu einem korrosionshemmenden Überzug führt, der frei von Poren ist, gegen mechanische Beschädigungen, Erosion, Abrieb und Stöße resistent ist und eine hervorragende Haftung auf dem Substrat aufweist.

Diffusionsphänomen bei der Feuerverzinkung

Diese Technologie nutzt das Phänomen der Diffusion, d.h. beim ‚Baden‘ in geschmolzenem Zink ‚dringen‘ die Zinkatome in die äußere Schicht des Stahls ein. Auf diese Weise bildet sich auf der Oberfläche des Stahlteils eine Eisen-Zink-Legierung, die eine Schutzschicht bildet, die auf der Innenseite eine Schichtstruktur aufweist, während sich auf der Außenfläche der Legierung eine Schicht aus reinem Zink bildet. Kurz gesagt, die resultierende Beschichtung besteht aus einer Legierung, Eisen-Zink-Phasen und einer Schicht aus reinem Zink. Die Legierungsschichten machen den Zinküberzug untrennbar mit dem Stahlsubstrat verbunden. Diese Eigenschaft ist sehr wichtig, wenn man bedenkt, dass Stahlbauteile während des Transports, der Montage und der späteren Verwendung einer Oberflächenbelastung ausgesetzt sind. Beschichtungen, die durch den physikalischen Effekt der Adhäsion an das Substrat gebunden sind, können dem nicht standhalten.

Feuerverzinkung – antikorrosive Eigenschaften

Die antikorrosiven Eigenschaften von Beschichtungen entstehen, wenn sie mit Luft und Wasser in Kontakt kommen. Durch die Bildung extrem widerstandsfähiger und schwer löslicher, undurchsichtiger Beschichtungen sind sie für einen angemessenen Korrosionsschutz verantwortlich und bestehen hauptsächlich aus basischem Zinkkarbonat.

Im Laufe der Zeit (Jahre) und unter dem Einfluss von Witterungseinflüssen werden sie in kleinen Mengen abgetragen, bilden sich jedoch aufgrund des darunter liegenden Zinks neu. Zink-Brandschutzbeschichtungen sind eine physikalische Barriere, die den Stahl abschirmt und nicht nur einen passiven Schutz, sondern auch einen elektrochemischen Schutz bietet, da Zink als aktiveres Metall selbst oxidiert und den Stahl davor schützt. Zinkbeschichtungen schützen den Stahl über viele Jahre und sind wartungsfrei.

Es ist möglich, die Haltbarkeit zu verlängern und den Produkten die gewünschte Ästhetik zu verleihen, indem man die verzinkte Oberfläche mit einer zusätzlichen Lack- oder Farbschicht überzieht.

Phasen der Feuerverzinkung

Unter Feuerverzinkung versteht man das direkte Eintauchen eines Stahlprodukts (Bauteils) in flüssiges Zink (Schritt 7), dem mehrere Vorstufen (Schritte 1-6) vorausgehen. Das Ergebnis ist eine Beschichtung, die das Material vor Korrosion schützt, mechanisch beständig und undurchlässig ist.

Etappen:


1. Behandlung: Der Prozess der Entfernung von Rost, Sand, Verunreinigungen usw. In einem geschlossenen Kreislauf werden alle Verunreinigungen mit abrasiven Materialien entfernt. Das Ergebnis ist: Härtung, Glättung, Erwärmung, Beseitigung von Verformungen oder Verstärkung der Oberflächenstruktur.


2 Entfettung Vor dem Eintauchen in das Zinkbad sollten die Produkte frei von Fett (wachsartig, ölig) und allen Stoffen sein, die, falls sie sich auf der Oberfläche befinden, die Reaktion des Elements mit Zink verhindern können.




Ziel der Behandlung ist es, eine chemisch saubere Oberfläche zu erhalten; zu diesem Zweck werden anorganische Lösungen mit saurem, alkalischem und neutralem pH-Wert verwendet. Die Entfettung von Stahloberflächen führt zu Folgendem: – die Dauer der nächsten Prozessphase wird verkürzt (Beizen), – das Beizbad ist weniger verschmutzt, – Arbeitsaufwand und Kosten werden reduziert, – der Verbrauch von Salzsäure, Zink, Flussmitteln wird deutlich verringert.


3. spülen : Verhindert die übermäßige Übertragung von Prozessbädern auf nachfolgende chemische Behandlungsstufen (Interprozess). Es wird eine zweistufige Spülung empfohlen, in einer Kaskade mit zugesetzten Netzmitteln.


4 Oberflächenbeizen Der Zweck dieses Verfahrens besteht darin, nichtmetallische Substanzen (d.h. Zunder, Rost und andere Korrosionsprodukte), die sich beim Glühen von Komponenten und beim Walzen gebildet haben, wirksam zu entfernen. Zu diesem Zweck wird ein Salzsäurebad verwendet (das gebräuchlichste); wenn das Beizen mit Salzsäure nicht funktioniert, wird eine Lösung aus Flusssäure oder eine Mischung aus Flusssäure und Salzsäure verwendet.


5. Fluxen. Die nächste Phase, die der säuregeätzte Stahl durchläuft, ist das Fluxen. Dabei werden die Stahlteile in eine wässrige Lösung aus Zinkchlorid und Ammoniumchlorid (ZnCl2/NH4Cl) getaucht, um den korrekten Ablauf der chemischen Reaktionen zu gewährleisten, die während der Galvanisierung stattfinden. Bei der Nassmethode wird Ammoniumchlorid in einem Verhältnis von 1:3 verwendet, während bei der Trockenmethode die Salze 15% der Lösung ausmachen. Das Verfahren ist so konzipiert, dass die Stahloberflächen von Oxidspuren gereinigt werden, um die Oxidation des Stahls zu minimieren, bevor er in das flüssige Zinkbad gelangt.


6. das Trocknen: Ein sehr wichtiger Prozess, um das Flussmittel auf der Oberfläche der Komponenten zu trocknen. Zu diesem Zweck werden sie einer Trocknung bei 120°C – 150°C unterzogen. Eine Phase, die große Sorgfalt und besondere Präzision erfordert. Die Temperaturen des Systems müssen ständig überwacht werden. Die Trocknung muss effizient und auch schnell durchgeführt werden, damit keine ungünstigen Prozesse auftreten.


7. verzinken: Aufbringen eines Zinküberzugs in geschmolzenem Zink (Zn-Al. Legierung mit anderen Legierungszusätzen) bei einer Temperatur zwischen 445 °C und 455 °C.


Zusätzliche Prozesse – verlängern die Lebensdauer der Zinkbeschichtung.

Farbbeschichtung: Hierbei wird ein spezieller Farbanstrich auf die Feuerverzinkung aufgetragen; dieser zusätzliche Schutz vor Korrosion ermöglicht auch die gewünschten Farbeffekte. Die Farbbeschichtung schützt das Zink vor Oxidation und verlängert seine Haltbarkeit.



Passivierung: Der Prozess, bei dem eine chemisch aktive Substanz in einer bestimmten Umgebung eine passive Schicht auf ihrer Oberfläche erzeugt, die aus den Produkten der chemischen Reaktion dieser Substanz mit ihrer Umgebung gebildet wird. Die passive Schicht besteht aus Zinkoxid und Hydroxid.



Weißrost ist die Folge der hohen Reaktivität von Zink. Die Auswirkungen von Weißrost sind: – Glanzverlust, – Verlust der elastischen Eigenschaften der Beschichtung und allgemeine Wertminderung der verzinkten Struktur. Es gibt zwei Arten von Schutzmitteln – organische und anorganische. Beide Produkte können direkt nach der Verzinkung in Kühlwasser aufgetragen werden.