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Verzinken + Passivieren/Chromatieren

Verfahren

Glanzverzinkung

Die Verzinkung ist eines der wichtigsten galvanisch erzeugten Schutzsysteme auf Stahloberflächen. Dazu existieren zahlreiche Verfahrensvarianten; wir bei  HATTLER nutzen die unlegierten, cyanidhaltigen Elektrolyte. Jedes Verzinkungsverfahren besitzt seine spezifischen Vorteile, die es für bestimmte Anwendungen auszeichnet. Die bei HATTLER eingesetzten Elektrolyte decken ein großes Produktspektrum ab, da ihre herausragenden Eigenschaften in der Streu- und Deckfähigkeit auch stark verwinkelter Bauteile liegen. Zudem lassen sich Spülwässer in der Abwassertechnik problemlos entsorgen, sodass auch im Bezug auf die Umwelt ein etabliertes Verfahren zur Anwendung kommt. Zink vermag Stahl nicht nur aufgrund der Barrierewirkung, sondern insbesondere auch elektrochemisch zu schützen.

Bei Korrosionsprozessen opfert sich Zink aufgrund seines unedleren Charakters; er geht in Lösung und schützt so den Grundwerkstoff. Dies funktioniert in gewissem Maße sogar bei kleinen, offenliegenden Fehlstellen wie Kratzern, Poren usw. Durch die Auflösung des Zinks wäre der Korrosionsschutz jedoch nicht von langer Dauer, so daß heutzutage alle abgeschiedenen Zinküberzüge eine oder mehrere Nachbehandlungen erfahren.

Ziel ist es, auch die Zinkschicht selbst vor einem Angriff zu schützen und so in Form eines Mehrschichtsystems die Korrosionsschutzwirkung erheblich zu verlängern. Die zu empfehlenden Schichtdicken hängen stark von der korrosiven Beanspruchung des zu verzinkenden Bauteils ab. Ein vernünftiger Schutz von lediglich in trockener Innenatmosphäre eingesetzten Werkstücken beginnt bei ca. 5 µm. Bei Bauteilen mit extremer Beanspruchung, z. B. im Kfz-Unterbodenbereich, liegt er bei mindestens 25 µm Zinkdicke.
 

Verfahren: Passivierung / Chromatierung

Passivierung und Chromatierung unterscheiden sich zunächst im sog. Chrom-VI-Gehalt. Bei Passivierungen tendiert er gegen Null, sodass diese Schutzschicht gegenüber den Chromatierungen RoHS-konform ist und die Bedingungen der Altauto-VO erfüllt. Abgesehen von Elektronik und Automobilbau dürfen die bewährten Chromatierungen aber in allen anderen Industriezweigen weiterhin verwendet werden. Die Korrosionsschutz-Wirkung unserer Blaupassivierung ist mit dem der Gelbchromatierung vergleichbar. Den höchsten Schutz bietet die Olivchromatierung, während die Schwarzchromatierung nur einen geringen Korrosionsschutz aufweist.

Die Schichtdicke aller genannten Nachbehandlungen bewegt sich deutlich unter einem µm. Deshalb ist ihr Anteil an der Gesamtdicke des Überzuges zu vernachlässigen und muss bei Toleranzfestlegungen nicht berücksichtigt werden. Alle bei HATTLER angewandten Nachbehandlungen zur Verzinkung stellen einen ausgezeichneten Haftgrund für eine ggf. angedachte Lackierung (inkl. Pulverlacken) dar. In Verbund mit der Lackschicht kann dabei ein außerordentlich hoher Korrosionsschutz erzielt werden.

Darüber hinaus bieten Chromatschichten auch die Möglichkeit, optische Anforderungen an die Bauteile zu erfüllen. Die Blaupassivierung ergibt einen chromähnlichen Look während die Schwarzchromatierung tiefdunkle, kaum irisierende Oberflächen hervorbringen kann. Die Gelbchromatierung mit ihrem in Grün und Rot irisierendem Farbton wird gerne bei Holzbauten verwendet, wogegen die Olivchromatierung v. a. in der Militärtechnik geschätzt wird.

Allen Passivierungen/Chromatierungen ist gemein, dass sie wenig abriebbeständig sind. Die entsprechenden Schichten können so z. B. bei einer reibenden Belastung beschädigt werden, wodurch sich ihre korrosionsschützende Eigenschaft verringert. Auch die Chemikalienbeständigkeit von verzinkten und passivierten/chromatierten Bauteilen ist mitunter unzureichend. Dies gilt insbesondere bei nicht pH-neutralen Lösungen, welche den Überzug außerhalb des pH-Bereiches von 6 – 9 unter Auflösung der Zinkschicht angreifen. Als Beispiel seien in Wasser gelöste Inhaltsstoffe von Bauputz genannt, die verzinkte Nägel, Schrauben etc. örtlich angreifen.

Gerne wird bei verzinkten Überzügen die Beständigkeit in der Salzsprühnebelprüfung nach DIN EN ISO 9227 diskutiert. Forderungen wie 360 oder gar 720 h Dauer bis zum Auftreten von Rotrost existieren und werden auch von einigen Systemen, z. B. Zi-Ni-Überzügen mit nachfolgender Dickschichtpassivierung und Top Coat, erreicht. Allerdings ist hier zu berücksichtigen, daß dies i. d. R. nicht kostenneutral zu dem von uns eingesetzten, klassischen Verzinkungsprozess erfolgt. Auch sind diese hohen Beständigkeiten keinesfalls immer erreichbar, sondern v. a. dann, wenn bei hohen Stückzahlen eine Veredlungsoptimierung des Artikels erfolgen konnte. Schwanken Bauteilspektrum und Losgröße stark, sind diese Optimierungen nur schwer zu realisieren und die bewährten Verzinkungsverfahren werden, bei gesicherter Prozessfähigkeit, schnell wieder konkurrenzfähig.

Darüber hinaus wird der Salzsprühnebelprüfung häufig eine zu große Bedeutung zugemessen. Dieser Test simuliert lediglich eine ganz bestimmte Korrosionsbeanspruchung, die der des Meeresklimas nahe kommt. Keinesfalls lassen sich aus den Prüfergebnissen gesicherte Rückschlüsse zum langfristigen Korrosionsverhalten bei der praktischen Nutzung des Werkstückes ziehen. Streng genommen dient eine wiederholt ausgeführte Salzsprühnebelprüfung lediglich dazu, Qualitätsschwankungen in der Fertigung des Galvanisierbetriebes zu erkennen.
 

Einige technische Daten:
  • Schmelzpunkt des Reinzinks: 419,5 °C
  • Vickers-Härte (cyanidischer Zn-Elektrolyt): ca. 100 - 180 HV 0,1
  • Spezifischer elektrischer Widerstand: 5,9 - 7,5 µΩ * cm
  • IMDS-ID-Nummer:
    Zink: 213570
    Blaupassivierung: 900924
    Gelbchromatierung: 899343
    Schwarzchromatierung: 899586
Vorteile zusammengefaßt:
  • Guter bis hervorragender Korrosionsschutz
  • Dekoratives Aussehen
  • Einfärbbare Chromatschichten
  • Sehr guter Haftgrund für Lackierungen
Normative Erwähnung:

DIN EN ISO 9227, DIN EN 2081, DIN 50018, DIN 50961, DIN 50962, DIN 19598, viele verschiedene Werksnormen

Anwendungsbeispiele:

Werkstücke, die bei ansprechendem Aussehen langlebig gegen (atmosphärische) Korrosion geschützt werden müssen.
Typische Einsatzgebiete von galvanischen Zinkschichten sind Verbindungselemente in der Automobilindustrie, der Elektronik, der Beschlagindustrie, bei Haushaltsgeräten, im Militärbereich u. v. m.

Anm.: Die hier angegebenen Informationen und Daten beziehen sich auf bei HATTLER angewendete Verfahren, erheben keinen Anspruch auf Vollständig-/Richtigkeit und dienen als unverbindliche Richtwerte.