Was ist Rost?
Um das Prinzip des Verzinkens besser zu verstehen, ist es wichtig, den Vorgang des Rostens grob zu erkennen. Vereinfacht gesprochen verlieren unedle Metalle schnell an Elektronen, es kommt zu Rost. Die Aufgabe einer Zinkschicht auf Eisen besteht aus zwei Bereichen. Einerseits bildet die Zinkschicht eine schützende Schicht und das Eisenbauteil.
Die Aufgaben der Zinkbeschichtung auf Eisen
Gleichzeitig oxidiert Zink. Ähnlich wie bei Aluminium bildet sich eine feste Oxidschicht, die nur an der Oberfläche ist. So wird das Eisenbauteil sehr gut gegen Korrosion geschützt. Kommt es nun aber zu einer mechanischen Beschädigung der Zinkschicht, wirkt die Zinkschicht wie eine Opferanode. Zwar verliert das Eisen oder die Eisenlegierung nun schnell Elektroden, doch der Zink gibt ebenso welche an das Eisen ab. Dadurch wird der Prozess der Korrosion erheblich verlangsamt.
Die verschiedenen Verfahren zum Verzinken
Es gibt unterschiedliche Verfahren zum Verzinken. Diese unterscheiden sich teilweise erheblich voneinander. Die typischen Verfahren zum Verzinken wären:
- Feuerverzinken (diskontinuierliches und kontinuierliches Verzinken)
- Spritzverzinken
- galvanische Verzinkung
- Sheradisieren
- Zinklamellenüberzug
Feuerverzinken von Eisen
Einzelne Werkstücke werden in eine Zinkschmelze getaucht (der Schmelzpunkt von Zink liegt bei circa 450 Grad Celsius). Es werden Schichtdicken von 50 bis 150 Mikrometer erreicht. Dabei handelt es sich um das diskontinuierliche oder Stückverfahren. Dem gegenübersteht das kontinuierliche Feuerverzinken, am ehesten mit Fließbandverzinken zu bezeichnen.
Halbzeuge wie Bleche werden in einem (endlosen) Durchgang durchgehend feuerverzinkt. Abhängig unter anderem von der Geschwindigkeit werden hier jedoch nur Zinkschichtstärken von 5 bis 40 Mikrometer erreicht, weshalb diese Verzinkung weniger effizient und andauernd ist.
Das Spritzverzinken von Eisen
Dieses Verfahren zum Verzinken ist dem Feuerverzinken ähnlich. Zink wird in einer Flamme aufgeschmolzen und mit Druckluft auf das Werkstück geschleudert. Verfahrensbedingt wird viel Luft mit eingeschlossen, also eine Porenbildung bevorzugt. Dadurch sind spritzverzinkte Oberflächen sehr saugfähig. Beim Lackieren wird entsprechend viel Lack benötigt.
Das galvanische Verzinken von Eisen
Dieses Verfahren können Sie auch zu Hause anwenden. Wie es die Bezeichnung schon andeutet, handelt es sich um ein elektrolytisches Verfahren. Das Werkstück (beispielsweise ein Eisennagel) wird vorbehandelt. Dazu müssen Sie das Eisen schleifen. Das Werkstück muss absolut sauber sein (Fett), weshalb Sie jetzt das Eisen noch reinigen müssen.
Von einem Ladegerät klemmen Sie den Pluspol auf den Nagel. Es wird eine wässrige Lösung mit Ammoniumcitrat, Ammoniumchlorid und Zinksulfat hergestellt. Nun kommt das Eisenteil mit der Plusklemme in die Flüssigkeit. Ein Zinkblech wird mit dem Minuspol verbunden und kommt ebenfalls die die Lösung. Das Ladegerät wird nun auf 6 V eingestellt.
Das Sheradisieren
Die zu verzinkenden Werkstücke kommen mit Zinkpulver zusammen in eine Trommel, die auf bis zu 500 Grad erhitzt wird. Dadurch verbindet sich das Zink mit dem Metall der Werkstücke – es entsteht eine eigene Phase. Der Korrosionsschutz ist enorm hoch, auch die mechanische Beständigkeit spricht für sich. Die Schweißbarkeit ist jedoch durch die Bildung einer weiteren Phase eingeschränkt.
Der Zinklamellenüberzug
Zinkflocken (und teilweise Aluminiumflocken) in einer Dispersion werden in einem Tauch- und Schleuderverfahren auf die zu verzinkenden Teile aufgebracht. Anschließend wird die Dispersion bei rund 180 bis 350 Grad Celsius eingebrannt. Dieses Verfahren erzeugt keine porendichte Verzinkung, weshalb die Beschichtung mit einem zusätzlichen Schutz versehen werden muss, beispielsweise einem Silikatlack.
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