Top 5 Strategien zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Metallbauteilen

Unter bestimmten Bedingungen können selbst stärkste Metallteile unter Korrosion leiden – wenn Metalle mit ihrer Umgebung reagieren. Korrosion wandelt die Metalloberfläche in Metalloxid, -hydroxid oder -sulfid um.

Jedes Metall kann in gewissem Grad korrodieren, manche unter anderen Umständen als andere. Wichtig: Korrosion lässt sich oft verhindern oder minimieren durch bestimmte Maßnahmen – gutes Produktdesign, Materialwahl und Oberflächenbehandlungen.

Dieser Leitfaden stellt die fünf besten Methoden zur Korrosionsreduzierung bei Metallteilen vor, die z. B. per CNC-Bearbeitung gefertigt werden.

Was ist Korrosion?

Korrosion ist ein natürlicher Prozess, bei dem Umgebungsbedingungen ein raffiniertes Metall in seine Oxid-, Hydroxid- oder Sulfidform überführen.

In der Technik ist die elektrochemische Oxidation von Metall (Reaktion mit Oxidationsmitteln wie Sauerstoff oder Sulfaten) die häufigste und besorgniserregendste Korrosionsform – das Rosten von Eisen fällt darunter.

Manche Metalle korrodieren bereits bei bloßer Luftfeuchtigkeit, andere erst bei aggressiveren Substanzen.

Korrodiertes Metall ist oft an orangener Färbung und pulveriger Textur erkennbar.

Korrosion vorbeugen

Maßnahmen zur Korrosionsverhinderung lassen sich meist vor und während der Fertigung ergreifen, aber auch nach Inbetriebnahme der Teile.

Diese Schritte garantieren keine unbegrenzte Lebensdauer, reduzieren aber potenzielle Korrosion und helfen, Funktionalität und Erscheinung von Metallteilen zu erhalten.

1. Korrosionsbeständiges Metall wählen

Kein Metall ist unzerstörbar, aber wenn Teile mit Feuchtigkeit oder korrodierenden Substanzen in Kontakt kommen, ist ein korrosionsbeständiges Metall sinnvoll.

Edelstahl: Enthält Eisen, das oxidiert und rostet. Stähle mit hohem Chromgehalt (z. B. Edelstahl 316) sind weniger rostempfindlich, da Chrom eine schützende Chromoxidschicht auf der Teileoberfläche bildet.

Aluminium: Enthält kein Eisen und rostet nicht. Eine schützende Aluminiumoxidschicht kann sich bei Feuchtigkeitskontakt bilden und Korrosion verhindern.

Kupfer, Bronze & Messing: Rotmetalle enthalten minimal oder kein Eisen und rosten nicht. Oxidiertes Kupfer zeigt grünliche Patina – optisch vielleicht nicht erwünscht, schützt aber das Kupferteil vor weiterer Korrosion.

2. Teile designen, die Umweltschäden minimieren

Nicht nur das Material, auch Form und Oberflächenstruktur beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit. Ingenieure sollten bei der CAD-Konstruktion prüfen, ob bestimmte Designmerkmale Korrosion fördern oder hemmen.

Merkmale, die Feuchtigkeit oder Luft einschließen können, sollten vermieden werden. Keine tiefen Nischen, wo Feuchtigkeit stehen kann; Luftzirkulation sollte wenn möglich gefördert werden. Sind Nischen, Tunnel oder andere Schwachstellen unvermeidbar, sollten diese zumindest leicht zugänglich für Reinigung und Wartung sein.

3. Korrosionsschutzbeschichtung auftragen

Eine Beschichtung auf der Metalloberfläche verhindert Korrosion, da Luft, Feuchtigkeit und andere korrosive Stoffe das Metall nicht direkt berühren – solange die Beschichtung intakt ist. Beschichtungen können periodisch erneuert werden.

Lack und/oder Grundierungen sind einfache, kostengünstige Korrosionsschutzmaßnahmen – oft ohnehin aus ästhetischen Gründen nötig. Pulverbeschichtung erzeugt eine schützende Kunststoffschicht – Epoxid, Nylon etc. – auf der Metalloberfläche.

Bei manchen Metallen sind Hartverchromung (günstig, guter Korrosionsschutz) oder Schwarzchrom (teurer, hervorragender Schutz) vorzuziehen.

4. Opferanoden-Beschichtung auftragen

Eine weitere Methode: Opferbeschichtung statt Schutzbeschichtung.

Zweck einer Opferbeschichtung ist nicht, Korrosion gänzlich zu verhindern, sondern dass die Beschichtung korrodiert statt des darunterliegenden Teilmaterials – daher „opfernd“.

Beispiel: Zink oder Magnesium auf Edelstahlteilen. Vollständig zinkbeschichteter Stahl heißt verzinkter Stahl – ein Beispiel für kathodischen Schutz: Stahl wird zur Kathode einer elektrochemischen Zelle.

Das Opfermaterial muss nicht als Beschichtung aufgebracht werden; Zink- und Magnesiumblöcke, an das zu schützende Teil angelegt, werden in der Schifffahrt ähnlich genutzt.

5. Umgebung der Teile kontrollieren

Nachbearbeitende Maßnahmen sind schwerer umzusetzen als präventive, aber Korrosion lässt sich auch im Einsatz noch reduzieren.

In manchen Situationen lassen sich Mengen an Substanzen wie Sauerstoff oder Chlor in der Umgebung kontrollieren. Auch übermäßigen Feuchtigkeitskontakt kann man durch Platzierungsänderung oder Barrieren verhindern.

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