Wie verzinkt man Stahl? Verschiedene Methoden erklärt

Das Verzinken von Stahl kann mit verschiedenen Methoden erfolgen. Beim Feuerverzinken wird Stahl in geschmolzenes Zink getaucht, um eine dicke, haltbare Beschichtung zu erhalten. Beim galvanischen Verzinken wird durch elektrischen Strom eine feine, gleichmäßige Zinkschicht aufgetragen. Andere Techniken wie kontinuierliches Verzinken, Sherardisieren und mechanisches Plattieren bieten einzigartige Vorteile für bestimmte Anwendungen.

Dieser Artikel stellt die einzelnen Methoden vor und bietet Hinweise zu den Vorbereitungs- und Nachbehandlungsarbeiten.

Was ist Galvanisierung?

Beim Galvanisieren wird Stahl oder Eisen mit einer schützenden Zinkschicht versehen, um es vor Korrosion zu schützen. Es gibt drei Hauptarten der Verzinkung: Feuerverzinkung, galvanische Verzinkung und Galvannealing. Unter diesen Verfahren wird das Feuerverzinken aufgrund seines robusten und langlebigen Schutzes am häufigsten verwendet.

Vorbereitung vor der Verzinkung

Entfetten oder Reinigen

Stahlteile werden zunächst in eine heiße alkalische Lösung, oft mit zugesetzten Reinigungsmitteln, getaucht, um Verunreinigungen aufzulösen. Organische Lösungsmittel können zum Entfernen hartnäckigerer Öle oder Fette eingesetzt werden.

Nach der Reinigung wird der Stahl gründlich mit Wasser abgespült, um alle verbleibenden Wasch- und Reinigungsmittel zu entfernen. Dieser Schritt ist entscheidend, da Öl-, Fett- oder andere Rückstände die Haftung der Zinkbeschichtung auf der Stahloberfläche beeinträchtigen können.

Beizen

Sobald der Stahl sauber ist, kommt er in ein Säurebad, typischerweise mit Salz- oder Schwefelsäure. Dieser Beizprozess entfernt Rost, Zunder und andere Oxide, die sich möglicherweise auf der Oberfläche gebildet haben.

Während des Prozesses wird der Stahl sorgfältig beobachtet, um eine vollständige und schadensfreie Reinigung zu gewährleisten. Anschließend erfolgt eine Sichtprüfung, um sicherzustellen, dass Rost und Zunder vollständig entfernt wurden. Dies ist für eine starke Haftung der Zinkschicht unerlässlich.

Spülung

Unmittelbar nach dem Beizen wird der Stahl gründlich mit klarem Wasser abgespült, um alle Säurereste zu entfernen. Manchmal werden mehrere Spülvorgänge durchgeführt, um sicherzustellen, dass keine Säurerückstände auf der Oberfläche verbleiben.

Das Spülen ist bei allen Verzinkungsverfahren unerlässlich, da verbleibende Säure zu Beschichtungsfehlern führen oder die Zinkschicht schwächen kann, wodurch die Qualität des Endprodukts beeinträchtigt wird.

Wie sauber muss Stahl vor dem Verzinken sein?

Stahl muss vor dem Verzinken gründlich gereinigt werden. Alle Spuren von Öl, Fett, Schmutz, Rost oder Oxidschichten auf der Oberfläche müssen gründlich entfernt werden. Schon geringe Spuren dieser Verunreinigungen können die Haftung des Zinks beeinträchtigen und zu ungleichmäßiger Beschichtung und Schwachstellen führen.

Prozessschritte beim Feuerverzinken

1. Stellen Sie sicher, dass der Stahl vollständig sauber ist, indem Sie ihn durch Entfetten, Beizen und Spülen von Ölen, Rost und Zunder befreien.
2. Lassen Sie den Stahl vollständig trocknen, entweder durch Lufttrocknen oder in einem Trockenofen, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit den Beschichtungsprozess beeinträchtigt.
3. Tauchen Sie den Stahl in eine Flussmittellösung, um alle verbleibenden Oxide zu entfernen und eine Oxidation zu verhindern, bevor Sie ihn in Zink tauchen.
4.  (Optional) Heizen Sie den Stahl auf eine Temperatur nahe der des Zinkschmelzbads vor, um den Thermoschock zu verringern und den Beschichtungsprozess zu verbessern.
5. Tauchen Sie den Stahl in ein Bad aus geschmolzenem Zink, das auf etwa 450 °C (842 °F) erhitzt ist. Stellen Sie sicher, dass der Stahl vollständig eingetaucht ist, um eine gleichmäßige Beschichtung zu gewährleisten.
6. Lassen Sie den Stahl im Bad, bis sich das Zink vollständig mit der Oberfläche verbindet und eine Schutzschicht bildet. Dieser Vorgang dauert je nach Stahldicke mehrere Minuten.
7. Heben Sie den Stahl langsam aus dem Bad, damit überschüssiges Zink zurück in das Bad ablaufen kann. Leichtes Schütteln oder Vibrieren kann überschüssiges Zink reduzieren.
8. Lassen Sie den Stahl entweder an der Luft oder durch Eintauchen in eine Abschrecklösung abkühlen, um die Zinkbeschichtung zu härten und ihn für die Handhabung vorzubereiten.
9. Überprüfen Sie den verzinkten Stahl auf Gleichmäßigkeit und Beschichtungsdicke und stellen Sie sicher, dass er den Qualitätsstandards entspricht.

Die Rolle des Flussmittels

Das Flussmittelauftragen ist ein wesentlicher Schritt beim Feuerverzinken. Dabei wird üblicherweise Zinkammoniumchlorid als Flussmittellösung verwendet, um Oxidation vor dem Verzinken zu verhindern. Dadurch verbindet sich das geschmolzene Zink gleichmäßig und gleichmäßig mit dem Stahl und bildet eine zuverlässige und gleichmäßige Schutzschicht.

Prozessschritte der Elektrogalvanisierung

1. Reinigen Sie den Stahl gründlich durch Entfetten, Beizen und Spülen, um sicherzustellen, dass die Oberfläche frei von Ölen, Rost oder anderen Verunreinigungen ist.
2. Bereiten Sie das Elektrolytbad mit einer Zinksalzlösung wie Zinksulfat oder Zinkchlorid vor, wobei Konzentration und Temperatur für eine optimale Beschichtung angepasst werden.
3. Befestigen Sie den Stahl am Minuspol (Kathode) der Stromquelle und schließen Sie Zinkanoden am Pluspol (Anode) an. Legen Sie sie zur gleichmäßigen Verteilung in das Elektrolytbad.
4. Tauchen Sie den Stahl vollständig in das Elektrolytbad ein und achten Sie dabei auf ein vollständiges Eintauchen, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen.
5. Legen Sie einen Gleichstrom durch das Bad, damit sich Zinkionen auf der Stahloberfläche ablagern können.
6. Nehmen Sie den Stahl aus dem Bad und spülen Sie ihn anschließend gründlich ab, um alle Elektrolytrückstände zu entfernen, die die Beschichtung beeinträchtigen könnten.
7. Trocknen Sie den Stahl vollständig, um die Beschichtung fertigzustellen und ihn für die Inspektion und Handhabung vorzubereiten. Überprüfen Sie die Zinkbeschichtung auf Gleichmäßigkeit und Dicke.

Schritte des Galvannealing-Prozesses

1. Beginnen Sie mit dem Feuerverzinken, indem Sie den Stahl reinigen, Flussmittel auftragen und ihn für eine vollständige Beschichtung in geschmolzenes Zink tauchen.
2. Übertragen Sie den verzinkten Stahl direkt in einen Glühofen, um den Legierungsprozess zu starten.
3. Erhitzen Sie den Stahl im Ofen auf etwa 500–550 °C (932–1022 °F), damit Zink und Eisen reagieren können.
4. Halten Sie den Stahl auf dieser Temperatur, damit Zink und Eisen reagieren und eine legierte Schicht bilden können.
5. Nehmen Sie den Stahl aus dem Ofen und lassen Sie ihn langsam an der Luft oder durch kontrollierte Kühlmethoden abkühlen.
6. Überprüfen Sie die Oberfläche auf ein glattes, mattes Finish und stellen Sie sicher, dass eine gleichmäßige Legierungsschicht vorhanden ist, die den Qualitätsstandards entspricht.

Andere Verzinkungsmethoden

Sherardisieren

Beim Sherardisieren, auch Dampfverzinken genannt, wird Stahl durch Erhitzen mit Zinkpulver in einer geschlossenen, rotierenden Trommel beschichtet. Bei hohen Temperaturen verdampft das Zink und verbindet sich mit dem Stahl, wodurch eine gleichmäßige, matte Oberfläche entsteht.

Mit diesem Verfahren entsteht eine robuste Beschichtung, die Abrieb gut standhält und eine mäßige Korrosionsbeständigkeit bietet. Daher eignet sie sich für kleine, detaillierte Komponenten wie Schrauben, Muttern und Befestigungselemente.

Mechanische Beschichtung

Bei der mechanischen Beschichtung werden Stahloberflächen mit Zinkpulver und einem Trommelverfahren beschichtet. Bei diesem Verfahren haftet das Zink durch Reibung und Aufprall am Stahl, ohne dass hohe Hitze oder elektrischer Strom erforderlich sind.S.

Es eignet sich gut für Präzisionskomponenten, die eine kontrollierte Beschichtungsdicke, ohne strukturelle Schäden wie Schrauben, Nägel und Federn zu gefährden.

Sprühverzinkung

Beim Sprühverzinken, auch Zinkmetallisieren genannt, wird geschmolzenes Zink durch Sprühen auf Stahloberflächen aufgetragen. Dadurch können Schichtdicken angepasst werden, was flexible Schutzstufen ermöglicht. Dieses Verfahren eignet sich besonders für große Strukturen oder lokale Reparaturen, bei denen Tauchen nicht praktikabel ist.

Nachbehandlung bei Verzinkungsprozessen

Passivierung

Passivierung ist ein Verfahren, bei dem der verzinkten Oberfläche eine dünne Schutzschicht hinzugefügt wird, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Es hilft, die Bildung von Weißrost, insbesondere in feuchten Umgebungen, zu verhindern.

Es wird üblicherweise zum Feuerverzinken und galvanischen Verzinken verwendet.

Abschrecken

Dies geschieht, indem der Stahl unmittelbar nach dem Verzinken in Wasser oder eine chemische Lösung getaucht wird, um ihn schnell abzukühlen und die Beschichtung auszuhärten.

Besonders beim Feuerverzinken ist es üblich, die dicke Zinkschicht schnell abzukühlen.

Ölen

Dabei wird eine leichte Ölschicht auf die verzinkte Oberfläche aufgetragen. Diese bildet eine temporäre Schutzschicht und verhindert Lagerflecken oder Oberflächenkorrosion während der Handhabung und Lagerung.

Es ist mehr comDies ist insbesondere bei der galvanischen Verzinkung der Fall, da die dünne Zinkschicht anfälliger für Flecken oder Kratzer sein kann.

Beschichtung oder Lackierung

Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und aus ästhetischen Gründen kann verzinkter Stahl zusätzlich beschichtet oder lackiert werden.

Dies wird häufig bei galvannealed-Stahl gemacht, da sich dessen mattes Finish und eisenreiche Oberfläche gut mit Farben oder anderen Beschichtungen verbinden.

Herstellung von perfektem verzinktem Stahl

SteelPRO Group zeichnet sich durch die Bereitstellung hochwertiger verzinkter Stahlprodukte aus, einschließlich verzinkter Stahlspulen (SGCC, DX51D) und verzinkte Stahlbleche (Z275), alle auf höchste Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgelegt.

Unsere verzinkten Produkte sind in verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich, um Ihren spezifischen Anforderungen gerecht zu werden – egal ob für Bau-, Automobil- oder Industrieanwendungen. Dank unserer Präzisionsarbeit stellen wir sicher, dass unsere Materialien sofort einsatzbereit bei Ihnen ankommen.