Was ist Verzinken
Verzinken ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden, um Metall vor Korrosion zu schützen. Dabei wird eine dünne Zinkschicht auf ein dickeres Grundmetall aufgetragen, um es vor der Umgebung zu schützen. Wenn Sie das nächste Mal mit dem Auto unterwegs sind, schauen Sie sich die Straßenschilder und Laternenmasten an, an denen Sie vorbeikommen. Viele von ihnen haben eine stumpfe, silberne Farbe. Dieses „Silber“ ist in Wirklichkeit die Beschichtung aus Zink.
Warum verzinken?
Einfach ausgedrückt, verleiht die Verzinkung einem Metall Korrosionsschutzeigenschaften. Ohne den schützenden Zinküberzug wäre das Metall den Elementen ausgesetzt und würde möglicherweise viel schneller oxidieren und korrodieren. Verzinkter Stahl ist eine kostengünstige Alternative zur Verwendung von Materialien wie austenitischem Edelstahl oder Aluminium, um Korrosion zu verhindern.
Wie funktioniert es?
Verzinken kann Metall auf verschiedene Weise schützen. Erstens bildet sie eine Schutzschicht, die das Metall von der Umgebung abschirmt. Die Zinkschicht verhindert, dass Wasser, Feuchtigkeit und andere Elemente in der Luft den darunter liegenden Stahl angreifen. Sollte die Zinkschicht tief genug zerkratzt werden, würde das Metall freigelegt und anfällig für Korrosion werden.
Die Verzinkung kann Metall auch durch einen Prozess schützen, der „galvanische Korrosion“ genannt wird. Galvanische Korrosion tritt auf, wenn zwei Metalle unterschiedlicher elektrochemischer Beschaffenheit mit einem Elektrolyt, z. B. salzhaltigem Wasser, in Kontakt kommen. Je nach der atomaren Struktur der beiden Metalle ist ein Metall die Anode und das andere die Kathode. Die Anode korrodiert schneller als sie es selbst tun würde, und die Kathode korrodiert langsamer als sie es selbst tun würde. Der Grund, warum Zink für die Verzinkung verwendet wird, ist, dass es eine Affinität zur Anode hat, wenn es mit vielen verschiedenen Arten von Metallen in Kontakt kommt. Da die Zinkschicht in Kontakt mit dem unedlen Metall in der Regel die Anode ist, verlangsamt sie die Korrosion des unedlen Metalls oder der Kathode.
Unterschiedliche Methoden der Verzinkung
Es gibt verschiedene Verfahren zur Verzinkung von Metall:
Schmelztauchverzinkung
Wie der Name schon sagt, wird bei dieser Methode das unedle Metall in ein geschmolzenes Zinkbad getaucht. Zunächst muss das unedle Metall entweder mechanisch, chemisch oder beides gereinigt werden, um eine gute Verbindung zwischen dem unedlen Metall und dem Zinküberzug zu gewährleisten. Nach der Reinigung wird das unedle Metall mit einem Flussmittel behandelt, um es von Restoxiden zu befreien, die nach dem Reinigungsprozess zurückbleiben könnten. Das Grundmetall wird dann in ein flüssiges Bad aus erhitztem Zink getaucht, und es entsteht eine metallurgische Verbindung.
Die Vorteile dieser Methode sind, dass sie wirtschaftlich ist, schnell durchgeführt werden kann und komplexe Formen ermöglicht. Die Endbeschichtung kann jedoch im Vergleich zu anderen Verzinkungsverfahren uneinheitlich sein.
Vorverzinken
Dieses Verfahren ist dem Feuerverzinken sehr ähnlich, wird jedoch im Stahlwerk durchgeführt, in der Regel bei Materialien, die bereits eine bestimmte Form haben. Bei der Vorverzinkung wird das Blech durch einen ähnlichen Reinigungsprozess wie bei der Feuerverzinkung gewalzt. Das Metall wird dann durch ein Becken mit heißem, flüssigem Zink geführt und anschließend wieder aufgerollt.
Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass große Stahlblechrollen schnell mit einer gleichmäßigeren Beschichtung im Vergleich zur Feuerverzinkung verzinkt werden können. Ein Nachteil ist, dass, sobald mit der Verarbeitung des vorverzinkten Metalls begonnen wird, freiliegende, unbeschichtete Bereiche vorhanden sind. Das bedeutet, dass beim Schneiden einer langen Blechrolle in kleinere Formate die Kanten, an denen das Metall geschnitten wurde, freiliegen.
Elektrolytische Verzinkung
Im Gegensatz zu den vorherigen Verfahren wird bei der elektrolytischen Verzinkung kein geschmolzenes Zinkbad verwendet. Stattdessen wird bei diesem Verfahren ein elektrischer Strom in einer Elektrolytlösung verwendet, um Zinkionen auf das Grundmetall zu übertragen. Dabei werden positiv geladene Zinkionen elektrisch zu Zinkmetall reduziert, das dann auf dem positiv geladenen Material abgeschieden wird. Es können auch Kornfeinungsmittel zugesetzt werden, die für einen glatten Zinküberzug auf dem Stahl sorgen. Ähnlich wie bei der Vorverzinkung wird die elektrolytische Verzinkung in der Regel kontinuierlich auf eine Blechrolle aufgebracht.
Zu den Vorteilen dieses Verfahrens gehören eine gleichmäßige Beschichtung und eine präzise Schichtdicke. Allerdings ist die Beschichtung in der Regel dünner als die Zinkschicht, die bei der Feuerverzinkung erreicht wird, was zu einem geringeren Korrosionsschutz führen kann.
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