Verzinken

Immer wieder kommt es vor, dass auch frisch verzinkte Teile nicht das gewohnte eisblumenartige, sondern ein mattes hell- bis dunkelgraues Aussehen haben. (Übrigens werden auch diese silbrigen »Eisblumen« unter dem Einfluss des Luftsauerstoffes sehr schnell matt aussehen!) Diese Unterschiede im Aussehen führen immer wieder zu Meinungsverschiedenheiten zwischen Verzinkern und Verbrauchern. Deshalb möchten wir Ihnen die Ursachen und Hintergründe hierzu kurz erläutern: Die Bildung der Eisen-Zink-Legierungsschichten kann mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ablaufen. Von entscheidender Bedeutung ist hierbei die chemische Zusammensetzung des Stahls.
Es bilden sich auf Stählen mit unterschiedlicher Zusammensetzung, auch bei völlig gleichen Verzinkungs-Bedingungen, unterschiedlich dicke Zinküberzüge. Es kann bei reaktionsfreudigem Stahl vorkommen, dass die Wechselwirkung Eisen – Zink besonders stark abläuft. Es wird dann ein Überzug erzeugt, bei dem der Anteil der Eisen-Zink-Legierungsschichten größer als normal ist. Im Extremfall kann der gesamte Zinküberzug aus  Eisen- Zink-Legierungsschichten bestehen. Er ist dann nicht mehr blumig glänzend, sondern blumenlos und mattgrau, wobei auch verschiedene Farbtöne vorkommen können. Durch die verwendete Stahlsorte wird  weitestgehend die Dicke des Zinküberzuges und auch das Aussehen der Zinkschicht bestimmt.

Übertragen auf die einzelnen Stahl-Qualitäten bedeutet das: Dünne und glänzende Zinküberzüge bilden sich fast immer auf  unberuhigten Stählen oder auf beruhigten Stahlsorten, deren Si-Gehalt unterhalb etwa 0,03 % oder zwischen etwa 0,12 und 0,30 % liegt. Dicke und mattgraue Überzüge bilden sich bevorzugt auf beruhigten Stahlsorten mit Si-Gehalten zwischen 0,03 und 0,12 % sowie über 0,30 %.

Qualitativ besteht zwischen der glänzenden und der grauen Verzinkung kein wesentlicher Unterschied. Das Korrosionsverhalten, d. h. der  Zinkabtrag in μm pro Jahr, ist bei beiden Überzugsarten fast gleich. In Indus - trie-Atmosphäre verhalten sich graue Überzüge sogar geringfügig besser als glänzende Überzüge. Überzüge aus Eisen-Zink-Legierungen  sind jedoch spröde und dadurch empfindlicher gegenüber starken Verformungen und schlagartigen Beanspruchungen als Überzüge, die ganz oder teilweise aus reinem Zink bestehen.

Man sollte deshalb beim Auftreten  solcher dicken und grauen Zinküberzüge eine etwas höhere Sorgfalt bei Transport und Montage aufwenden, da es sonst zu Abplatzungen des Zinküberzuges kommen kann. Dieser geringfügige Mehraufwand zahlt sich  jedoch aus, denn der Korrosionsschutzwert eines dicken Überzuges (äußeres Kennzeichnen: matt-graues Aussehen) ist natürlich höher als der eines dünneren.

Durch die verwendete Stahlsorte, unberuhigter oder beruhigter Stahl mit entsprechendem Si-Gehalt, wird der Zinküberzug vorbestimmt und kann vom Verzinker nicht mehr beeinflusst werden. Bearbeitungstechnisch bedingt werden von uns beide Stahlsorten eingesetzt.

Das Auftreten von Weißrost ist kein Maßstab für die Güte der Verzinkung und kann vom Verzinker auch nicht beeinflusst werden. Weißer Rost kann zum Beispiel entstehen, wenn Schwitz- oder Regenwasser längere Zeit auf  Zinkoberflächen einwirken kann. Dabei bilden sich dann lockere, porige Oxidationsprodukte, die aufgrund ihrer Struktur weder mechanischen noch korrosionsbedingten Beanspruchungen widerstehen können. Zink ist von Hause  aus ein unedles Metall. Es erhält seine gute korrosionsverhütende Wirkung erst dadurch, dass es bei der Reaktion mit seiner Umgebung schützende, fest haftende Deckschichten ausbildet. Diese bestehen bei normaler atmosphärischer Beanspruchung infolge des CO2-Gehaltes der Luft aus basischen Zinkkarbonaten; bei der Beanspruchung durch Wasser sind auch deren mineralische Bestandteile entscheidend an der Deckschichtenbildung beteiligt.

Diese Deckschichten können sich aber nicht ausbilden, wenn die Zinkoberflächen mit einem Wasser benetzt werden, das keine oder nur sehr wenig mineralische Stoffe enthält, oder wenn der Luftzutritt und damit das Angebot an CO2 ungenügend ist. Die Vermeidung der Schwitzwasserbildung und eine gute Belüftung sind deshalb die wichtigsten Maßnahmen gegen die Entstehung von Weißrost. Weißrost ist in der Regel das Ergebnis einer unsachgemäßen nassen oder unklimatisierten Lagerung. Die englische Sprache trägt diesem Umstand Rechnung, indem sie für Weißrost einen Ausdruck benutzt, der übersetzt etwa »Nasslagerungsflecken« bedeutet. Durch leichte Weißrostbildung wird die normale Gebrauchsfähigkeit feuerverzinkten Stahls in der Regel nicht beeinträchtigt, denn leichter Weißrost wird unter dem Einfluss des Kohlendioxids der Luft normalerweise in schützende Deckschichten umgewandelt. Leichter Weißrost lässt sich zwar mit harten Nylon bürs ten oder Drahtbürsten entfernen; dieses Verfahren ist jedoch nur notwendig, wenn zusätzliche Beschichtungen aufgebracht werden sollen.

Bei starker voluminöser Weißrostbildung ist die Gesamtoberfläche sorgfältig abzubürsten und mit reinem Wasser nachzuspülen. Je nach Ausmaß der Schädigung kann die Aufbringung zusätzlicher Beschichtungen erforderlich werden. Bei sehr starker Weißrostbildung und gleichzeitigem Auftreten von Rost muss die betreffende Fläche sachgemäß ausgebessert werden.

Verwenden Sie zum Ausbessern:  Zink-Dickschichtlack LZ-09 (Best.-Nr. 0052 9010 00 – 100 ml).

Die hohe Lebensdauer der durch Stückverzinken geschützten Stahlbauteile beruht auf der Beständigkeit und auf der verfahrensmäßig bedingten werkstoffabhängigen Dicke des Zinküberzuges (50 bis 300 μm). Die wichtigsten Faktoren, welche die Zinkschichtdicke beinflussen, sind die Werkstoffdicke, Oberflächenbeschaffenheit und Zusammensetzung des Stahlteils, ferner Temperatur und Verweilzeit im Zinkbad. In der Tabelle 1 sind die Mindestschichtdicken nach DIN EN ISO 1461 zusammengestellt.

Die Lebensdauer der Verzinkungsschicht und damit die Haltbarkeit des Korrosionsschutzes ist abhängig von der jeweiligen Beanspruchung und Belastung, der sie ständig ausgesetzt ist. Je nach Klimazone, Atmosphäre und Umweltbedingungen ergeben sich unterschiedliche Korrosionsbeanspruchungen und -geschwindigkeiten. Mitbeeinflussend sind ferner Standort, Einbauart und Funktion des feuerverzinkten Stahlbauteiles (siehe Tab. 2). Trotz der Vielzahl der beeinflussenden Faktoren sind vergleichbare Vorausberechnungen der Schutzdauer möglich. Sie werden praxisüblich anhand der jährlichen Abtragungswerte und der vorhandenen Zinkschichtdicke rechnerisch ermittelt. Als Beispiel sei hier das Ergebnis mehrjähriger Messungen aus dem städtisch-industriellen Raum Mülheim a. d. Ruhr genannt, wo die mittlere Abtragung durch atmosphärische Korrosion bei 3 μm pro Jahr lag. Dies ergibt bei einem feuerverzinkten Teil mit einer Zinkschichtdicke  von ca. 70 μm eine mehr als zwanzigjährige Lebensdauer der Verzinkung.

Aufschluss über das Verhalten von Zink in einer bestimmten Umgebung gibt auch das Prüfen meist vorhandener älterer Bauteile aus Zink oder feuerverzinktem Stahl an benachbarten Objekten, zum Beispiel Dachrinnen oder Lichtmasten.

Tabelle 1 - Schichtdicke von Zinküberzügen 

Die Tabelle 1 dient dem allgemeinen Gebrauch. Spezielle Produktnormen können abweichende Anforderungen festlegen.
Dickere Zinküberzüge oder zusätzliche Anforderungen können vereinbart werden, ohne zu dieser Norm im
Widerspruch zu stehen.
Die örtliche Schichtdicke in Tabelle 1 darf nur an den festgelegten Referenzflächen nach 6.2.3 geprüft werden.

Tabelle 2 – Abtragung von Zinküberzügen und Stahl in verschiedenen Atmosphären*

* Mittelwerte nach einer Literaturauswertung