Feuerverzinken: Verzinkungsverfahren und die positiven Eigenschaften eines Zinküberzugs

Was ist Feuerverzinken?

Die Feuerverzinkung ist ein Verzinkungsverfahren, bei der Bauteile, Werkstücke und andere Objekte aus Eisen oder Stahl mit einer Schicht Zink überzogen werden. Die Schichtdicke des Zinküberzugs ist dabei im Vergleich zu anderen Methoden mit 50 bis 150 Mikrometern relativ dick.

Wie funktioniert das Verzinkungsverfahren?

Die Feuerverzinkung läuft in mehreren Schritten ab, die in etwa wie folgt aussehen:

1. Das zu verzinkende Material wird gereinigt und falls nötig entfettet. Dies geschieht in einem alkalischen oder sauren Entfettungsbad und anschliessendem Eintauchen in ein Wasserbad. Damit sollen alle Rückstände abgespült werden.
2. Es folgt das Beizen in einem Bad in verdünnter Salzsäure. Beim Beizen sollen bereits vorhandene Korrosionsprozesse, die zu Rost und anderen Veränderungen der Stahloberfläche führen, entfernt werden. Darauf folgt ein weiteres Spülbad, um die Rückstande de Salzsäure abzuwaschen.
3. Das Fluxbad, das häufig Zink- oder Ammoniumchlorid enthält, ist der letzte Reinigungsschritt. Es soll Oxide von der Stahloberfläche lösen und weitere Oxidationen verhindern.
4. Nachdem das Material sorgfältig gereinigt und trocken ist, folgt der eigentliche Schritt des Feuerverzinkens. Die Temperatur des Zinkbads liegt 440 und 460 Grad Celsius. Eine Sonderform der Feuerverzinkung ist die Hochtemperaturverzinkung. Das Zinkbad hat dabei eine Temperatur von mehr als 550 Grad Celsius. In beiden Verzinkungsverfahren muss der Zinkgehalt bei mindestens 98,5 Prozent liegen.
5. Nach dem Eintauchen müssen die Werkstücke solange im Zinkbad verbleiben, bis das Material die gleiche Temperatur erreicht hat.
6. Ist die Feuerverzinkung abgeschlossen, muss das Material nur noch auskühlen. Ein letztes Wiegen kann Aufschluss über die Schichtdicke des Zinküberzugs geben. Diese ist ein wichtiges Kriterium, wenn es um die Beurteilung der Qualität und die Langlebigkeit des Korrosionsschutzes geht.

Welche anderen Methoden gibt es?

Das Feuerverzinken ist nur eines von vielen Verzinkungsverfahren. Häufig richtet sich die Wahl der Methode danach, welche Eigenschaften das zu verzinkende Material mit sich bringt, sowie nach seiner Nutzung. Das gilt zum Beispiel für Werkstücke, die empfindlich auf Hitze reagieren würden und für die eine Feuerverzinkung deshalb nicht in Frage kommt. Andere mögliche Verzinkungsverfahren sind:

• Galvanische oder auch elektrolytische Verzinkung
• Spritzverzinkung, ein thermisches Beschichtungsverfahren
• mechanische Verzinkung
• Zinklamellenüberzug

Welche positiven Eigenschaften hat der Zinküberzug?

Ein Zinküberzug und insbesondere das Feuerverzinken haben viele positive Eigenschaften und Vorteile. Zu den wichtigsten gehören:

• Besonders Konstruktionen, die das ganze Jahr über den unterschiedlichsten Witterungen ausgesetzt sind, sind anfällig für Korrosion. Darunter leidet auch ihre Beständigkeit. Das Feuerverzinken bietet eine dauerhafte und besonders langlebige Schutzwirkung. Je nach Schichtdicke kann ein solcher Überzug 50 Jahre oder länger halten.
• Die Wartung eines solchen Überzugs entfällt fast vollständig und senkt so langfristig die Kosten der Instandhaltung deutlich.
• Durch das Eintauchen im Zinkbad bietet das Feuerverzinken einen Rundumschutz und erreicht auch schwerzugängliche Stellen, Kanten und Schlitze.
• Die beim Verzinkungsverfahren entstehende Zinklegierung hat eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit und ist sogar härter als der Baustahl.
• Neben dem Korrosionsschutz bietet die Feuerverzinkung auch eine chemische und thermische Schutzwirkung.

Was kann ich für den Glanzerhalt unternehmen?

Ein frischer Zinküberzug lässt die Stahloberfläche glänzend aussehen. Mit der Zeit und durch Korrosion verändert sich die Farbe und wechselt von metallisch oder kristallin zu dunkelgrau. Für den Glanzerhalt der Feuerverzinkung gibt es verschiedene Methoden, wie die Passivierung oder auch Duplex-Systeme. Hierzu wird der Zinküberzug mit einer oder mehreren Beschichtungen versiegelt. Oft handelt es sich dabei um eine hauchdünn aufgetragene Nano-Beschichtung, die nur wenige Mikrometer dick ist. Chrom ist als Material für die Passivschicht besonders beliebt.

Was sind die Konstruktionsanforderungen für die Feuerverzinkung?

Beim Feuerverzinken gilt es im Vorfeld einige Punkte zu beachten, um einen optimalen Ablauf und eine gute Qualität zu gewährleisten. Die wichtigsten Punkte sind:

• Die richtige Kesselgrösse, Abmessung der Bauteile: Überlange Werkstücke müssen gegebenenfalls durch Mehrfachtauchung verzinkt werden.
• Sperrige oder unterschiedliche dicke Bauteile lassen sich schwieriger verzinken. Zum einen leidet die Verzinkungsqualität und zum anderen sorgen besonders stark verwinkelte Werkstücke für höhere Verzinkungskosten. Versuche daher nach Möglichkeit zweidimensional zu planen und vermeide zu starke Unterschiede in der Materialdicke.

Welche Einsatzmöglichkeiten gibt es?

Feuerverzinken ist nicht nur für den Stahlbau oder Gebäudekonstruktion von grossem Interesse. Es gibt noch viele weitere Einsatzmöglichkeiten für das Verzinkungsverfahren, wie zum Beispiel:

• Metallbau: Dazu gehören unter anderem Geländer, Gitter oder Tore.
• Design-Verzinkung: Der Zinküberzug hat nicht nur einen Schutzwirkung, sondern hat auch einen ästhetischen Effekt. Sie sorgt für den Glanzerhalt und erhält das metallische Aussehen der Eisen- oder Stahloberfläche.
• Verkehrstechnik: Leitplanken, Strassenschilder aber auch Fahrzeugteile können durch Feuerverzinkung an Beständigkeit und Stabilität gewinnen.
• Energietechnik: Windräder, Strommasten oder Solarpanele sind nur einige Beispiele für Objekte, die den Witterungen ausgesetzt sind und ebenfalls Korrosionsschutz benötigen. Auch hier kommt feuerverzinkter Stahl zum Einsatz, um die Langlebigkeit und Belastbarkeit zu gewährleisten.
• Maschinenbau und Landwirtschaft: Stallbau, landwirtschaftliche Maschinen, Baukräne, Ski-Lifte und andere Konstruktionen, die viel aushalten müssen, profitieren von der Feuerverzinkung.