Was ist Verzinkung und welche Vorteile hat sie?

Das Verzinken ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden zum Schutz von Metallen vor Korrosion. Es überzieht das Metall mit einer dünnen Zinkschicht, die hilft, es von seiner Umgebung zu isolieren. Ganz einfach, das Verzinken des Metalls verleiht ihm Korrosionsschutzeigenschaften. Ohne eine schützende Zinkbeschichtung ist das Metall weiterhin den Elementen ausgesetzt und kann schneller oxidieren und korrodieren. Verzinkter Stahl ist eine kostengünstige Alternative zur Verwendung von Materialien wie austenitischem Edelstahl oder Aluminium, um Korrosion zu verhindern.

Darüber hinaus können verzinkter Stahl und verzinktes Eisen in verschiedenen Herstellungsverfahren verwendet werden, von der Blechbearbeitung bis zur CNC-Bearbeitung, was es zum dominierenden Verfahren in der Fertigungsindustrie macht.

Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Grundlagen des Galvanisierens und beantwortet Fragen dazu, was Galvanisieren ist und wie Galvanisieren Metallteile verbessern kann.

Was ist verzinkt?

Galvanisierung (oder Verzinkung) ist der Prozess, bei dem eine Zinkschicht auf die äußere Oberfläche eines Metalls (z. B. Stahl oder Eisen) aufgetragen wird. Der Zweck besteht darin, dem darunter liegenden Metall eine Schutzschicht hinzuzufügen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Korrosion oder Rost verringert wird.

Der Verzinkungsprozess variiert je nach Technologie. Der wichtigste Teil des Prozesses besteht jedoch darin, dass er normalerweise Stahl oder Eisen in Zink umgibt, das sich in flüssigem oder staubigem Zustand befinden kann. Wenn Zink eingebracht wird, reagiert das Eisen im umgebenden Metall mit dem Zink, um eine fest gebundene Legierungsbeschichtung zu bilden.

Galvaniz ing Typ

Die beiden beliebtesten Verzinkungsarten sind die Feuerverzinkung und die Elektroverzinkung. Diese beiden Methoden und andere werden unten besprochen.

1. Feuerverzinkt

Beim Feuerverzinken wird das Metall in ein etwa 450 °C heißes Zinkbad getaucht. Beim Entfernen reagiert die beschichtete Oberfläche mit Sauerstoff zu Zinkoxid, das dann mit Kohlendioxid zu Zinkcarbonat reagiert. Vor dem Verzinken muss das Metall mit einer ätzenden Lösung gereinigt und anschließend in einer sauren Lösung gebeizt werden; Zinkammoniumchlorid kann auch verwendet werden, um eine vorzeitige Oxidation des Metalls vor dem Verzinken zu verhindern.

2. Galvanisch verzinkt

Die galvanische Verzinkung kombiniert das Verzinken mit dem Galvanisieren:Ein elektrischer Strom wird durch ein Zinkbad mit einer Zinkanode und einem Stahlleiter geleitet. Das Verfahren erzeugt eine dünnere Beschichtung als die Feuerverzinkung und erzeugt auch eine glänzendere Oberflächenbeschaffenheit, die für kosmetische Anwendungen geeignet ist.

3. Sherardisieren

Diese Form der Verzinkung ist unter mehreren Namen bekannt:Heißdiffusionsverzinkung, Dampfverzinkung und Trockenverzinkung. Dabei werden Stahlteile in einer geschlossenen rotierenden Trommel mit Zinkpulver auf 500 °C erhitzt. Das verdampfte Zink diffundiert auf die Stahloberfläche und bildet eine haftfeste Beschichtung. Es ist ideal für Kleinteile und Teile, die innen beschichtet werden müssen.

4. Verzinkt

Die Verzinkung ist eine Kombination aus Feuerverzinkung und Glühen. Das Feuerverzinkungsverfahren läuft normal ab, bevor das beschichtete Metall durch ein Luftmesser geführt wird, um überschüssiges Zink zu entfernen. Das Metall wird dann kurz in einem Glühofen bei 500–565 °C erhitzt, um die Eisen- und Zinkschichten zu diffundieren und eine Zink-Eisen-Legierungsschicht zu bilden.

Galvanisierungsfaktoren

Im eigentlichen Produktionsprozess sind die gemeinsamen Faktoren, die die Geschwindigkeit und Qualität der Verzinkung beeinflussen, folgende:

• Die Vorbehandlung ist nicht gründlich.

Auf der Oberfläche des Werkstücks befindet sich ein Oxidfilm, der die normale Zinkabscheidung beeinträchtigt.

• Schlechte elektrische Leitfähigkeit.

Auf dem Draht wird Strom gezogen und es wird zu wenig Strom auf die Werkstückoberfläche verteilt.

• Das Werkstück hat einen hohen Kohlenstoffgehalt.

Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, Gusseisen usw. verringern das Wasserstoffausscheidungspotential, beschleunigen die Wasserstoffentwicklung auf der Oberfläche des Werkstücks und verringern die Stromausbeute.

• Das Nähgut ist zu dicht gebunden.

Beim Verzinken wird das Werkstück teilweise abgeschirmt und die Beschichtung ist zu dünn.

• Die Temperatur der Beschichtungslösung ist niedrig.

Wenn die Temperatur der Plattierungslösung niedrig ist, wird die gelieferte Stromdichte entsprechend reduziert, und die Abscheidungsrate der Beschichtung muss ebenfalls reduziert werden.

• Der Natriumhydroxidgehalt in der Beschichtungslösung ist hoch.

Bei hohem Natriumhydroxidgehalt sinkt die Stromausbeute entsprechend.

• Der Additivgehalt in der Beschichtungslösung ist gering.

Der niedrige Additivgehalt beeinträchtigt die Dispergierfähigkeit und die Beschichtung erscheint lokal zu dünn.

(8) Die geschätzte Fläche der plattierten Teile ist unzureichend, und die während des Plattierens verteilte Stromdichte scheint zu gering zu sein.

(9) Die Aufhängemethode des Werkstücks ist ungeeignet, und der Abstand zwischen dem Werkstück und der Zinkanode ist zu groß, und die Position sollte angepasst werden.

(10) Das Werkstück ist zu stark korrodiert.

Wenn das Wasserstoffentwicklungspotential verringert wird, nimmt die Stromeffizienz der Wasserstoffentwicklungsbeschleunigung auf der Oberfläche des Werkstücks ab, wodurch die Abscheidungsrate von Zink beeinflusst wird. Der Beizlösung sollte eine angemessene Menge Korrosionsinhibitor zugesetzt werden, und die örtliche Oxidschicht ist zu dick, um zuerst durch mechanische Methoden entfernt zu werden, und während des Beizprozesses sollten weitere Inspektionen durchgeführt werden.

• Anodenpassivierung.

Die effektive Fläche wird reduziert, was die normale Stromverteilung beeinträchtigt.

• Der Natriumhydroxidgehalt ist gering.

Bei niedrigem Natronlaugegehalt steigt die Stromdichte nicht an und die Anode wird passiviert.

Die Vorteile der Verzinkung

Um Rost zu vermeiden:

Auf der Oberfläche wird eine Schutzschicht gebildet, um zu verhindern, dass korrosive Substanzen mit dem darunter liegenden Stahl oder Eisen reagieren. Selbst wenn die Zinkschicht beschädigt ist, korrodiert das Zink vor dem Eisen, und das verbleibende Zink bildet mit der Atmosphäre eine dichte Patina, die im Regenwasser unlöslich ist und den freiliegenden Stahl oder das Eisen schützt.

Langlebig:

Die durch Verzinkung gebildete Zinkbeschichtung ist robust und langlebig und bietet dem darunter liegenden Metall oft jahrzehntelangen Schutz.

wirtschaftlich/niedrige Kosten

Galvanisieren ist im Vergleich zu den meisten behandelten Stählen ein ziemlich einfacher und kostengünstiger Oberflächenbehandlungsprozess. Darüber hinaus kann verzinkter Stahl ohne zusätzliche Oberflächenvorbereitung, Inspektion, Lackierung/Beschichtung usw. geliefert werden und erfordert keine Wartung, wodurch zusätzliche Kosten eingespart werden.

Bildet dicke Schichten:

Obwohl nicht für alle Anwendungen geeignet, erzeugt das Verzinken dickere Beschichtungen als das Galvanisieren usw.