Was ist Korrosionsschutz und welche Arten gibt es?
Korrosionsschutz bezieht sich auf alle Maßnahmen, die Schäden durch Korrosion vermeiden oder verzögern sollen. Korrosion ist ein Prozess, bei dem Materialien, insbesondere Metalle, durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung abgebaut werden. Diese Reaktionen können zu strukturellen Schwächen und schließlich zum Versagen eines Bauteils führen. Abhängig von den speziellen Anforderungen und Umgebungsbedingungen lassen sich die wichtigsten Korrosionsschutzmethoden in drei Hauptkategorien unterteilen:
1. Aktiver Korrosionsschutz:
- Opferanode: Ein unedleres Metall wird angebracht, das bevorzugt korrodiert und so das zu schützende Metall schützt.
- Kathodischer Schutz mit Fremdstrom: Eine Gleichspannung wird angelegt, wodurch das zu schützende Material als Kathode fungiert.
2. Passiver Korrosionsschutz:
- Beschichtungen: Lacke, Farben und Kunststoffe bilden eine physikalische Barriere, die den Zugang von Luft und Feuchtigkeit verhindert.
- Metallische Überzüge: Schichten aus Metallen wie Zink, Zinn oder Nickel schützen entweder durch die eigene Korrosionsbeständigkeit oder die Bildung einer schützenden Oxidschicht.
- Umwandlungsschichten: Durch chemische Verfahren wie Phosphatierung oder Eloxierung wird die Metalloberfläche in eine korrosionsbeständige Schicht umgewandelt.
- Konstruktiver Schutz: Die Gestaltung von Bauteilen verhindert Korrosion, beispielsweise durch Vermeidung von Feuchtigkeitssammelstellen und Auswahl korrosionsbeständiger Materialien.
3. Korrosionsschutz durch Materialwahl:
Korrosionsbeständige Materialien: Die Auswahl von Materialien wie Edelstahl oder spezielle Legierungen, die von Natur aus gegen Korrosion beständig sind.
Indem Sie geeignete Schutzmaßnahmen für Ihre spezifischen Anforderungen auswählen, können Sie die Funktionalität Ihrer Bauteile sicherstellen und erhebliche Wartungs- und Ersatzkosten sparen.
Passiver Korrosionsschutz: Barrieren gegen korrosive Medien
Passiver Korrosionsschutz bietet effektive Lösungen, um den direkten Kontakt zwischen dem Material und korrosiven Elementen wie Wasser, Sauerstoff oder Salzen zu verhindern. Hierzu stehen Ihnen verschiedene Methoden zur Verfügung:
Schutzbeschichtungen
Sie können das Material mit Beschichtungen aus organischen Materialien wie Lacken, Farben, Kunststoffen, Ölen und Gummi oder anorganischen Materialien wie Emaille und Zementmörtel versehen. Wählen Sie das passende Beschichtungssystem basierend auf den spezifischen Umgebungsbedingungen. Die Dichtigkeit der Schicht ist entscheidend, um Korrosion an Poren oder Spalten zu verhindern.
Metallische Überzüge
Durch Überzüge mit Metallen wie Zink, Chrom, Nickel oder Gold können Sie robusten Schutz bieten. Diese Schichten können beispielsweise durch Feuerverzinken oder Galvanisieren aufgetragen werden und schützen das Grundmaterial durch ihre Korrosionsbeständigkeit oder die Bildung einer schützenden Passivschicht. Beachten Sie, dass eine Beschädigung der Schicht zu Kontaktkorrosion führen kann.
Umwandlungsschichten (Konversionsschichten)
Chemische Behandlung der Metalloberfläche erzeugt schützende Schichten, die die Korrosionsanfälligkeit verringern. Verfahren wie das Phosphatieren, Eloxieren und Chromatieren erzeugen haftfeste Schichten, die zusätzlich die Haftung nachfolgender Beschichtungen verbessern.
Konstruktiver Korrosionsschutz
Planen Sie Maßnahmen zur Vermeidung von Korrosion bereits in der Designphase. Vermeiden Sie Spalten oder Hohlräume, in denen sich Feuchtigkeit ansammeln kann, und wählen Sie Materialien basierend auf der Korrosionsanfälligkeit in der jeweiligen Umgebung. Gestalten Sie Oberflächen so, dass Wasser schnell ablaufen kann.
Aktiver Korrosionsschutz: Beeinflussung der Korrosionsreaktion
Für schwer zugängliche Anlagen und Bauteile oder jene, die oft mit korrosiven Medien in Kontakt kommen, bietet der aktive Korrosionsschutz eine wirksame Lösung. Dieser greift direkt in die elektrochemischen Prozesse ein, die zur Korrosion führen.
Opferanode
Eine Opferanode aus einem unedleren Metall wie Magnesium, Zink oder Aluminium wird an den zu schützenden Werkstoff angebracht. Dieses Metall korrodiert bevorzugt, wodurch der Schutz gewährleistet wird. Typische Einsatzgebiete sind erdverlegte Rohrleitungen und Wasserbauwerke. Die Opferanode muss regelmäßig überprüft und ggf. ausgetauscht werden.
Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)
Beim Kathodischen Korrosionsschutz wird eine externe Gleichstromquelle verwendet, um das zu schützende Material zur Kathode zu machen. Anoden, meist aus Titan oder titanummanteltem Kupfer, werden ebenfalls in das Medium eingebracht. Diese Methode findet Anwendung bei Pipelines, Tanks und Stahlbetonbauten. Fernwirktechniken ermöglichen die Überwachung und frühzeitige Fehlererkennung.
Rostumwandler: Eine besondere Form des Korrosionsschutzes
Rostumwandler sind eine spezielle Behandlungsmethode zur Umwandlung von Rost in eine stabile und inerte Verbindung. Sie eignen sich besonders für schwer zugängliche Stellen und vermeiden umfangreiche Schleifarbeiten.
Wirkungsweise und Nutzung
Rostumwandler reagieren mit den Eisenoxiden und erzeugen eine wasserdichte Schicht aus Eisen(III)-Phosphat, die die Korrosion aufhält. Der Auftrag kann durch Streichen oder Eintauchen erfolgen.
Anwendungshinweise
Vor der Anwendung sollten lose Rostteile und Schmutz entfernt werden. Stark durchgerostete oder strukturell geschädigte Metallteile sind nicht geeignet. Metallobjekte ohne Eisenbestandteile oder sehr feuchte Umgebungen können die Wirksamkeit beeinträchtigen.
Weitere Schritte nach der Behandlung
Nach der Anwendung sollten Sie die behandelte Fläche versiegeln, um einen dauerhaften Schutz zu gewährleisten. Eine zusätzliche Schutzschicht aus Lack oder speziellen Versiegelungen ist ideal.
Korrosionsschutzprüfung: Wie effektiv sind die Maßnahmen?
Die Effektivität von Korrosionsschutzmaßnahmen lässt sich durch verschiedene Prüfverfahren bestimmen:
Salzsprühtest
Die beschichtete Oberfläche wird einem salzhaltigen Nebel ausgesetzt, um die Beständigkeit unter extremen Bedingungen zu prüfen.
Klimaprüfkammern
Hier werden wechselnde klimatische Bedingungen simuliert, um das Verhalten unter verschiedenen Umwelteinflüssen zu testen.
Zyklische Korrosionsprüfung
Diese beinhaltet wechselnde korrosive und trockene Phasen und liefert Informationen über die Langzeitbeständigkeit.
Elektrochemische Tests
Elektrochemische Messungen bestimmen die Korrosionsrate und identifizieren Schwachstellen der Schutzschichten.
Mechanische Belastungstests
Die Schutzbeschichtungen werden bewusst beschädigt und dann Korrosionsbedingungen ausgesetzt, um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Schäden zu testen.
Durch diese Prüfmethoden können Sie sicherstellen, dass die Korrosionsschutzmaßnahmen den spezifischen Anforderungen entsprechen und einen langfristigen Schutz bieten.
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