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Stahl

Stahl verzinnen – wie geht das?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Der Prozess des Verzinnens ist eine geschickte Methode, die Lebensdauer von Metallen zu verlängern und ihre Eigenschaften zu verbessern. In diesem Artikel erläutern wir die verschiedenen Verfahren des Verzinnens für Stahl und Kupfer, ihre Vorteile und eventuelle Nachteile sowie welche beachtlichen Effekte Sie erzielen können, wie beispielsweise Korrosionsschutz und Lötbarkeit.

Stahl Verzinnung
Nach dem Galvanisieren wird die Verzinnung noch einmal erhitzt, um eine gute Haftung zu erreichen
AUF EINEN BLICK
Welche Methoden gibt es, um Stahl zu verzinnen?
Um Stahl zu verzinnen, gibt es drei Methoden: Schmelztauchen, galvanisches Verzinnen und das Reflow-Verfahren. Das Verzinnen gibt Metallen eine Lebensmittelverträglichkeit, ermöglicht die Lötbarkeit und bietet Korrosionsschutz.

Zweck des Verzinnens

Beim Verzinnen soll, wie der Name schon andeutet, ein Metall mit einer Zinnschicht überzogen werden. Am häufigsten werden unlegierter Stahl und Kupfer verzinnt, bei Legierungen wird das Verzinnen dagegen eher selten eingesetzt.

Durch das Verzinnen erhalten Metalle folgende Eigenschaften:

  • Lebensmittelverträglichkeit
  • Lötbarkeit von Metallen
  • Korrosionsschutz, obwohl das meist nicht der beabsichtigte Hauptzweck des Verzinnens ist (der Korrosionsschutz durch Verzinnen ist aber relativ gut)

Methoden zum Verzinnen

Grundsätzliche Methoden für das Verzinnen sind:

  • Schmelztauchen
  • galvanisches Verzinnen
  • Reflow-Verfahren

Jede Art des Verzinnens besitzt dabei besondere Vor- und Nachteile, und produziert leicht unterschiedliche Unterschiede. In der Praxis muss daher immer das geeignete Verfahren ausgewählt werden.

Schmelztauchen

Auf diese Art wurden Metalle schon in der Antike verzinnt. Das zu verzinnende Werkstück wird einfach in ein Bad aus flüssigem Zinn (Schmelzpunkt 231,9 °C) getaucht. Die Haftung an der Metalloberfläche ist bei dieser Vorgehensweise sehr gut, es bildet sich auch eine stabile legierte Schicht am Übergang zwischen Metall und Zink, die die Haftung des Überzugs noch weiter verbessert.

Galvanisches Verzinnen

Überzüge aus Zinn lassen sich auch auf galvanischem Weg anbringen. Das Werkstück wird in eine elektrolytische Lösung eingelegt, die auch Zinn enthält. Legt man nun eine Spannung an, scheiden sich die Zink-Ionen an der Metalloberfläche ab, und bleiben haften. Der große Vorteil dieser Methode ist, dass man mit sehr wenig Zinn auskommt, da die Schichten nur wenige µm dünn sein können. Allerdings ist die Haftung nicht ganz so gut, und vor allem bei elektronischen Bauteilen kann es gelegentlich zu Problemen kommen, wenn der Prozess nicht sehr sorgfältig durchgeführt wird.

Reflow-Verfahren

Das sogenannte Reflow-Verfahren ist eine Sonderform des galvanischen Verzinnens. Nach dem dem Galvanisieren wird das Werkstück noch einmal kurz bis knapp über den Schmelpunkt von Zinn erwärmt, um eine ähnlich gute Haftung zu erreichen wie beim Schmelztauch-Vorgang.

Tipps & Tricks
Kupfer kann man auch ohne Strom galvanisch verzinnen, indem man Kupferoberflächen einfach in eine spezielle Zinnsalz-Lösung eintaucht. Das Verfahren ist vor allem für kleine Werkstücke (etwa Platinen) sehr gut geeignet, und sehr einfach. Es funktioniert allerdings ausschließlich mit Kupfer, nicht mit Stahl.
Artikelbild: DenizToprak/iStockphoto