Was ist Verzinken: 6 Methoden, Anwendungen, Vorteile

Verzinken ist ein uraltes Verfahren zur Korrosionsverhütung und wurde im 19. ^Jahrhundert weit verbreitet angewendet . Dabei wird flüssiges Zink auf die korrosionsgefährdeten Metalle aufgetragen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Verzinkungsmethode für Ihren Anwendungsfall geeignet ist, liefert Ihnen dieser Artikel genügend Informationen, um die optimale Methode auszuwählen.

Definieren Sie Verzinken

In der Chemie bedeutet Verzinken eine simulierende Methode, um eine Handlung oder Anstrengung hervorzurufen. In der Technik bedeutet es, dass wir eine Zinkschutzschicht auf korrosionsverdächtige Metalle auftragen. Es ist eine relativ kostengünstige Methode zum Korrosionsschutz. Der Hauptzweck des Verzinkens besteht darin, Korrosion zu verhindern. Zink bildet eine Barriereschicht zwischen der Materialoberfläche und der Umgebung, um das Material zu schützen.

Verschiedene Begriffe der Galvanisierung

Da Zn der Hauptbestandteil der Verzinkung ist, wird es auch als Verzinkung oder Verzinkung bezeichnet. Zink dient als Opfermetall zum Schutz des darunter liegenden Materials, indem es eine Barriere zwischen Umgebungsfeuchtigkeit, Sauerstoff und der Metalloberfläche bildet.

Was bedeutet Galvanisierung?

Galvanisieren bedeutet in der Chemie, einer Einwirkung zu widerstehen. In der Technik ist es eine Oberflächenbehandlung von Metallen und dieser Prozess wird verwendet, um Metalle, insbesondere Stahl, vor Korrosion zu schützen. Dies geschieht auf sechs verschiedene Arten, die in diesem Artikel erläutert werden. Der Galvanisierungsprozess ist als Korrosions- oder Rostschutzmethode bekannt.

Rostet verzinkter Stahl?

Nein, verzinkter Stahl rostet nicht. Zink bildet eine Zinkschutzschicht zwischen der Umgebung und der Materialoberfläche. Diese Barriereschicht aus Zink opfert sich selbst, um das jeweilige Material zu schützen. Zink dient dabei als Opferanode.

Die Rolle von Zink beim Korrosionsschutz

Die Rolle von Zink bei der Korrosions- oder Rostschutzmethode besteht darin, dass es sich selbst bei der Korrosionsverhütung opfert. In der galvanischen Reihe korrodiert ein Material mit höherem negativen Potenzial früher. In der galvanischen Reihe hat Zn ein negativeres Potenzial als Stahl. Dieser Vorgang wird auch als Zinkbehandlung bezeichnet.

Zn korrodiert also, aber das Material unter der Zn-Beschichtung bleibt sicher, solange die Schutzschicht bestehen bleibt.

Kann man über Rost galvanisieren?

Nein, eine verrostete Oberfläche kann nicht verzinkt werden. Zum Verzinken oder zum Auftragen von geschmolzenem Zink benötigen Sie eine saubere Oberfläche, da sich auf einer verrosteten Oberfläche bereits eine Schicht befindet. Diese FeO-Schicht führt zu einer schlechten Haftung zwischen Zn und Fe-Oberfläche.

Ist Verzinken nachhaltig?

Ja, Sie können die Verzinkung aufgrund ihrer langen Lebensdauer als nachhaltig betrachten. Diese Beschichtung benötigt aufgrund des Selbstheilungseffekts keine Wartung. Nach Ablauf der Lebensdauer können sowohl Stahl als auch Zink recycelt und wiederverwendet werden.

Vor- und Nachteile der Verzinkung

Die Zn-Schutzschicht ist sehr nützlich, sie bietet Korrosions- oder Rostschutz. Zn ist ein kostengünstigeres Material, weshalb es eine kostengünstige Methode zur Korrosionskontrolle auf Metalloberflächen ist. Durch die Verzinkung wird das Material haltbarer.

Der Nachteil einer Zn-Beschichtung besteht darin, dass das Material durch die Kratzer auf der Beschichtung der Umwelt ausgesetzt wird, wie in der folgenden Abbildung zu sehen ist:

Der andere Nachteil der Verzinkung ist die Wasserverunreinigung.

Wofür wird das Verzinken verwendet?

Verzinken dient der Korrosionsvorbeugung. Es erhöht die Lebensdauer des Materials und macht es haltbarer. Letztlich erhöht die Zinkbehandlung die Sicherheit der Anwendungen. Verzinken wird in jeder Branche eingesetzt. Am häufigsten wird es für mit einer Zinkschicht beschichtete Stahlbarrieren am Straßenrand verwendet.

Was ist verzinkter Stahl?

Verzinkter Stahl bedeutet, dass eine schützende Zinkschicht aufgetragen oder Stahl beschichtet wird, um Korrosion zu verhindern. Verzinkter Stahl wird in der Bau- und Fertigungsindustrie verwendet. Die folgende Abbildung zeigt seine verschiedenen Anwendungen:

Wann wurde verzinkter Stahl erfunden?

Es handelt sich um eine uralte Methode, Eisen und Stahl vor Rost und Korrosion zu schützen. Das Verzinken wurde im 19. ^Jahrhundert erfunden.

Was kostet verzinkter Stahl?

Es gibt sechs Verzinkungstechniken, mit denen geschmolzenes Zink auf Stahl aufgetragen wird. Jeder Prozess hat seine Parameter. Die Kosten für verzinkten Stahl hängen also von der Verzinkungsmethode ab. Zweitens bestimmt die Dicke der Beschichtung die Kosten.

Verzinkter Stahl

Der verzinkte Stahl weist eine glatte, glänzende und schützende Zinkschicht auf. Das übliche Erscheinungsbild nach der Verzinkung von Stahl ist eine glitzernde Oberfläche.

Pailletten sind ein sichtbares Muster aus Kristalliten auf der Oberfläche von verzinktem Stahl, die wie Schneeflocken oder sechszackige Sterne aussehen. Sie entstehen, wenn geschmolzenes Zink unter seinen Schmelzpunkt abgekühlt wird, wodurch sich die Zinkatome in einem geordneten Muster anordnen.

So funktioniert das Verzinken

Beim Verzinken reagiert Zink mit Sauerstoff und bildet eine schützende ZnO-Schicht auf dem Material. Diese Opferschicht schützt das Grundmetall vor Korrosion. Reagiert die ZnO-Schicht anschließend mit CO₂ _aus der Feuchtigkeit, lagert sich ZnCO₃ _fest an das Grundmetall an und erhöht dessen Beständigkeit.

Zink als Schutzschicht

Die Zinkschicht fungiert als Opferanode, da sie ein höheres negatives Potenzial als Eisen oder Stahl hat. Diese schützende Zinkschicht bildet einen Schild gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff.

Opferanodeneffekt

Beim Verzinken handelt es sich um einen Opferanodeneffekt. Bei der elektrochemischen Korrosion werden Anode und Kathode benötigt. Die Anode gibt Elektronen ab und korrodiert, die Kathode bleibt jedoch korrosionsfrei. Dasselbe gilt beim Verzinken: Zn wird zur Anode und Stahl zur Kathode.

Langlebigkeit und Haltbarkeit verzinkter Oberflächen

Verzinkte Oberflächen sind sehr widerstandsfähig und haben eine längere Lebensdauer als unbeschichtete Oberflächen. Der Grund dafür ist, dass sich die Zinkschicht bei Kratzern selbst reparieren kann. Sie reagiert mit Sauerstoff _und bildet erneut eine schützende Zinkoxidschicht.

Wie läuft die Verzinkung von Metall ab?

Das Grundkonzept der Verzinkung von Metallen (Metalloberflächenbehandlung) besteht darin, eine Zn-Beschichtung auf die Grundmetalle aufzutragen. Zn wird je nach Methode in Form von Flüssigkeit, Dämpfen usw. aufgetragen. Der Prozess beginnt mit der Oberflächenvorbereitung eines Metalls und endet mit dem Auftragen von Zn auf das Metall.

6 Methoden der Galvanisierung

In diesem Artikel werden 6 Verzinkungstechniken besprochen. Die gängigste Methode der Zinkbehandlung ist das Feuerverzinken, das in fast allen Branchen eingesetzt wird. Die sechs Methoden umfassen Feuerverzinken, galvanisches Verzinken, Bandverzinken, Sherardisieren, Galvannealing und mechanisches Plattieren. Alle diese Methoden eignen sich für unterschiedliche Anwendungen. Lassen Sie uns diese Methoden näher betrachten:

1. Feuerverzinkung

Bei dieser Methode wird Stahl oder ein beliebiges unedles Metall in ein geschmolzenes Zinkbad (830 °F) getaucht. Dieser Prozess umfasst drei Hauptschritte: Oberflächenvorbereitung, Verzinkung und Inspektion, wie die folgende Abbildung zeigt:

2. Galvanische Verzinkung

Bei dieser Methode wird ein unedles Metall in eine elektrisch geladene Lösung aus Zink und Salzlösung getaucht. Diese Methode ergibt eine dünnere und ästhetischere Schutzschicht aus ZnO. Die Haftung der Zn-Schicht ist aufgrund der elektrischen Ladung größer.

3. Bandverzinkung

Zink wird auf beide Seiten von Stahl- oder Eisenspulen aufgetragen, wenn diese Spulen durch geschmolzenes Zink laufen. Es ist ein kontinuierlicher Prozess. Der bandverzinkte Stahl wird durch Formen, Schneiden und Stanzen weiterverarbeitet. Dieses Verfahren ergibt eine 7-42 Mikrometer dicke Zn-Schicht.

4. Sherardisieren

Es handelt sich um ein Diffusionsbeschichtungsverfahren. Das Grundmetall wird in einer rotierenden Trommel mit Zn-Staub oder Sand auf 500 °C erhitzt. Das Zn verdampft bei dieser Temperatur und diffundiert in die Oberfläche des Grundmetalls. Es ist eine ideale Methode für kleine Teile oder Teile, die eine Innenbeschichtung benötigen. Die Teilegröße hängt von der Größe der Trommel ab.

5. Verzinken und Nealen

Es handelt sich um ein zweistufiges Verfahren. Im ersten Schritt wird feuerverzinkt, im zweiten Schritt wird geglüht. Das Feuerverzinken erfolgt bei 450 °C, während die Temperatur beim Glühen bei ca. 556 °C liegt. Die endgültige Beschichtung ist härter und spröder als verzinkter Stahl und die Farbe ist mattgrau.

6. Mechanische Beschichtung

Mechanisches Plattieren wird auch als Kugelstrahlen oder mechanische Abscheidung bezeichnet. Bei diesem Verzinkungsprozess werden Zinkkugeln durch mechanische Energie auf die Oberfläche des Grundmetalls aufgebracht. Es ist wie Kaltschweißen bei Raumtemperatur. Das Grundmetall und das Beschichtungsmaterial werden in eine schnell rotierende Trommel gegeben. Durch die Drehgeschwindigkeit wird das Beschichtungsmaterial auf dem Grundmetall abgelagert. Diese Methode eignet sich für Kleinteile wie Muttern, Bolzen und Schrauben usw.

Verzinkt vs. galvanisiert

Beide Verfahren haben denselben Zweck, nämlich Korrosionsbeständigkeit. Verzinkt bedeutet, dass Zink durch ein galvanisches Verfahren auf das Grundmetall aufgebracht wird, wobei sowohl das Grundmetall als auch das Zink mit den Plus- bzw. Minuspolen der Batterie verbunden werden. Die Farbe der Beschichtung ist helles Silber. Die Dicke beträgt 5-25 Mikrometer.

Während es bei der Verzinkung im Allgemeinen sechs Methoden gibt, um Zink auf Grundmetalle aufzutragen, ist das Feuerverzinken sehr verbreitet. Bei dieser Methode wird die Basis in ein geschmolzenes Zinkbad (6 °C) getaucht. Die Farbe der Beschichtung ist mattgrau und die Dicke beträgt 450 bis 35 Mikrometer.

Zink- vs. verzinkte Schrauben

Zink ist genau wie Fe ein Metall. Es hat seine eigene Kristallstruktur und einen Schmelzpunkt von 419.5 °C. Es hat ein höheres negatives Potenzial als jedes andere Metall außer Mg, weshalb es sehr schnell korrodiert. Es wird in vielen Anwendungen als Opferanode verwendet.

Verzinkte Bolzen sind verzinkte Bolzen. Diese Bolzen sind verzinkt, um Korrosion während der Anwendung zu verhindern. Verzinkte Bolzen werden bei Hausbauprojekten und dekorativen Zäunen verwendet.

Verzinkter Stahl vs. Edelstahl

Verzinkter Stahl wird zum Schutz vor Korrosion durch ein beliebiges Verzinkungsverfahren verzinkt. Diese Zinkschicht ist künstlich und wird manuell aufgetragen. Die Dicke der ZnO-Schicht kann je nach Anwendung variieren.

Edelstahl ist ein Stahl, der mit Chromoxid (CrO₂) überzogen ist _. Bei der Stahlherstellung wird Chrom hinzugefügt. Dieses reagiert dann auf natürliche Weise mit Sauerstoff _und bildet CrO₂ _. Diese Schicht ist deutlich widerstandsfähiger als eine Zinkbeschichtung. Edelstahl wird in aggressiven Umgebungen wie hohen Temperaturen und chloridreichen Medien eingesetzt. Die Dicke der Beschichtung ist sehr gering und lässt sich nicht gezielt steuern.

Aluminium vs. verzinkter Stahl

Aluminium und verzinkter Stahl unterscheiden sich in jeder Hinsicht, z. B. in Schmelzpunkt, Mikrostruktur und Anwendungsgebieten. Aluminium besitzt eine natürliche Schutzschicht aus Al₂O₃. Es _{ist ein} hochleitfähiges Material und wird für Übertragungskabel verwendet. Aluminium hat eine geringere Festigkeit als Stahl.

Verzinkter Stahl hat eine künstliche Zinkoxidschicht, die manuell aufgetragen wird. Die elektrische Leitfähigkeit ist gering, aber die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sind höher als bei Aluminium. Verzinkter Stahl wird am häufigsten als Schutzbarriere an Straßenrändern, Brücken usw. verwendet.

Verzinkt vs. feuerverzinkt

Galvanisierung ist ein Verfahren, bei dem Zink auf unedle Metalle aufgebracht wird, um diese vor Korrosion zu schützen. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen, und Feuerverzinkung ist eine davon. Bei dieser Methode wird ein unedles Metallblech oder -teil bei hoher Temperatur (z. B. 450 °C) in eine Zinklösung getaucht.

Kohlenstoffstahl vs. verzinkter Stahl

Es handelt sich um die gleichen Stähle, aber der Hauptunterschied liegt in der Korrosionsbeständigkeit. Kohlenstoffstahl ist sehr korrosionsgefährdet, insbesondere interkristalline Korrosion. Verzinkter Stahl hat eine Schutzschicht aus Zinkoxid, die als Opferanode fungiert und den Stahl schützt.

Bonderisiert vs. verzinkt

Bei den Verfahren Galvanisierung und Bonderisierung handelt es sich um Behandlungen für Stahl, die jedoch unterschiedliche Zwecke verfolgen.

Bei der Verzinkung wird Zn zum Korrosionsschutz durch ein beliebiges Verfahren, z. B. Galvanisierung oder Feuerverzinkung usw., abgeschieden.

Beim Bondern wird das verzinkte Teil jedoch chemisch mit Phosphaten, üblicherweise mit Chromaten, behandelt, um die Haftung zwischen der Farbe und der Oberfläche des Grundmetalls zu verbessern.

Verzinkt vs. pulverbeschichtet

Galvanisiert bedeutet verzinkt. Bei einem Pulverbeschichtungsverfahren wird ein beliebiges Farbmetall in Form von trockenem Pulver auf Stahl aufgetragen. Dann wird dieses unedle Metall in einen Ofen gegeben, und dieses Pulver schmilzt und lagert sich auf der Metalloberfläche ab. Es dient dekorativen oder gut sichtbaren Anwendungen.

Was ist die beste Methode zum Verzinken von Metall?

Insgesamt gibt es 6 Methoden zum Verzinken von Metallen, aber die Feuerverzinkung gilt als die beste Methode zum Verzinken von Metallen. Da bei dieser Methode das Teil in eine Zinklösung getaucht wird, sorgt sie für eine gleichmäßige Beschichtung. Im Vergleich zu anderen Methoden ist dies eine kostengünstige Methode und die Beschichtung ist haltbarer als bei jeder anderen Methode. Die Dicke der Beschichtung kann je nach Bedarf durch Festlegen der Anzahl der Tauchzyklen angepasst werden.

Kann man verzinkten Stahl schweißen?

Ja, verzinkter Stahl kann geschweißt werden, aber es ist schwierig. Abgesehen von den gesundheitlichen Problemen wird beim Schweißen von verzinktem Stahl die auf die Oberfläche aufgetragene Beschichtung zu einer Barriere gegen das Eindringen des Füllmaterials. Darüber hinaus verursacht sie Einschlüsse und Porosität in der Schweißnaht.

Erstens benötigen wir einen sehr erfahrenen Arbeiter, um verzinkte Stahlteile zu schweißen. Zweitens müssen wir die Zinkbeschichtung von dem Bereich entfernen, der geschweißt werden soll.

CNC-Bearbeitung von verzinktem Stahl

CNC-Maschinen sind sehr vielseitig und ja, verzinkte Stahlteile können auf CNC-Maschinen bearbeitet werden. Diese Maschinen bieten eine saubere Oberflächenbeschaffenheit und präzise und effiziente Schnitte.

FAQ

Verzinktes Eisen vs. Metall: Was ist stärker?

Die Verzinkung schützt Metalle lediglich vor Korrosion. Sie verleiht dem Grundmetall keine Festigkeit.

ZRC-Verzinkungsmasse vs. Kaltverzinkungsmasse

Die Verzinkungsmasse ZRC (Zinc Rich Coating) enthält einen hohen Zn-Gehalt von 95 %. Sie zeichnet sich durch eine einzigartige Schweißverträglichkeit aus.

In Kaltverzinkungsverbindungen ist der Zn-Gehalt gering, d. h. 60 % – 65 %. Es kann leicht durch Sprühen oder Bürsten aufgetragen werden.

So verbinden Sie verzinkte Rohre ohne Gewinde mit PVC

Ein nicht mit Gewinde versehenes verzinktes Rohr wird über eine flexible Gummikupplung mit PVC verbunden. Die Kupplung dient als Verbindungsstück. Setzen Sie das Rohr auf eine Seite und verbinden Sie das andere Ende der Kupplung mit PVC. Um die Haltbarkeit zu prüfen, lassen Sie nach dem Verbinden Wasser durch diese Rohre laufen. Jede Undichtigkeit weist auf eine schlechte Verbindung hin.