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Stahl

Stahl-Verzinnen: Methoden, Vorbereitung und Nachbehandlung

Von Lukas Becker | 6. Dezember 2024
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Verzinnung schützt Stahl effektiv vor Korrosion. Dieser Artikel erläutert verschiedene Verzinnungsmethoden, die Stahlvorbereitung und die Nachbehandlung.

Stahl Verzinnung
Nach dem Galvanisieren wird die Verzinnung noch einmal erhitzt, um eine gute Haftung zu erreichen

Verzinnung von Stahl: Die Methoden

Wenn Sie Stahl verzinnen möchten, stehen Ihnen verschiedene Verfahren zur Auswahl, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften besitzen und sich für verschiedene Anwendungen eignen. Im Folgenden werden die gängigsten Verzinnungsverfahren beschrieben.

Feuerverzinnung

Die Feuerverzinnung, auch als Schmelztauchverfahren bekannt, involviert das Eintauchen des gründlich gereinigten Stahls in ein Bad aus geschmolzenem Zinn. Das Zinn haftet an der Oberfläche des Stahls und bildet nach dem Abkühlen eine feste Schicht. Diese Methode eignet sich besonders für größere Werkstücke und zeichnet sich durch eine hohe Haftfestigkeit der Zinnschicht aus. Achten Sie dabei stets auf die korrekte Temperatur des Zinnbades und die Dauer des Eintauchens, um eine gleichmäßige Schichtdicke zu gewährleisten.

Galvanische Verzinnung

Bei der galvanischen Verzinnung wird der Stahl in einen Zinnelektrolyten getaucht und dabei eine elektrische Spannung angelegt, wodurch sich das Zinn auf der Stahloberfläche abscheidet. Dieses elektrolytische Verfahren ist besonders geeignet, wenn dünne und gleichmäßige Zinnschichten benötigt werden, wie es in der Elektronikindustrie üblich ist. Wichtig ist, die Zusammensetzung des Elektrolyten und die angelegte Spannung genau zu überwachen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Reflow-Verfahren

Das Reflow-Verfahren kombiniert die galvanische Verzinnung mit einer anschließenden Wärmebehandlung. Nach dem galvanischen Auftragen der Zinnschicht wird der Stahl auf eine Temperatur über den Schmelzpunkt des Zinns erhitzt, wodurch sich eine Legierungsschicht zwischen Stahl und Zinn bildet. Dies verbessert die Haftfestigkeit der Schicht erheblich. Das Verfahren vereint somit die Vorteile der galvanischen und der Feuerverzinnung.

Chemisches Verzinnen

Das chemische bzw. stromlose Verzinnen erfolgt ohne elektrischen Strom. Der Stahl wird in eine Lösung aus Zinnsalz, Schwefelsäure und Thioharnstoff getaucht, wodurch eine sehr glatte und dünne Zinnschicht entsteht. Dieses einfache Verfahren ist auch für den Heimgebrauch geeignet, wie beispielsweise beim Verzinnen von Platinen. Beachten Sie jedoch, dass die Zinnschicht sehr dünn ist und sich bei längerer Lagerung in eine Kupfer-Zinn-Legierung umwandeln kann.

Durch die Wahl der geeigneten Verzinnungsmethode können Sie die speziellen Anforderungen Ihrer Anwendung optimal erfüllen, sei es in Bezug auf die Schichtdicke oder die Haftfestigkeit.

Vorbereitung des Stahls

Um eine langlebige und gleichmäßige Zinnschicht zu erreichen, ist eine gründliche Vorbereitung des Stahls erforderlich. Beginnen Sie mit der Entfernung jeglicher Verunreinigungen wie Rost, Fett und alten Beschichtungen, entweder durch mechanische oder chemische Reinigungsverfahren.

Mechanische Reinigung

Verwenden Sie eine rotierende Drahtbürste, um lose Partikel, Rost und alte Beschichtungen zu entfernen. Für stark verrostete oder verzunderte Stellen eignen sich flexible Schleifscheiben oder Strahlanlagen, bis die Oberfläche blank ist.

Chemische Reinigung

Chemische Reinigung erfolgt durch verdünnte Salzsäure oder Flusssäure, um Oxide und andere nichtmetallische Partikel zu entfernen. Tauchen Sie das Werkstück in eine saure Lösung, um jegliche Walzhaut gründlich zu entfernen.

Entfetten und Abwaschen

Verwenden Sie zur Entfettung der Oberfläche Silikonentferner oder ähnliche Fettlöser, um sicherzustellen, dass keine Rückstände verbleiben.

Trocknung

Trocknen Sie die Stahloberfläche gründlich, um jede Restfeuchtigkeit zu entfernen, die zu Fehlstellen in der Zinnschicht führen könnte.

Durch sorgfältige Vorbereitung stellen Sie sicher, dass das Zinn optimal haftet und eine gleichmäßige, langlebige Beschichtung bildet.

Verzinnungspaste: Anwendung und Vorteile

Verzinnungspaste spielt eine entscheidende Rolle bei der Vorbehandlung des Stahls. Diese spezielle Paste besteht aus Zinnpartikeln und dient zur Passivierung der Stahloberfläche, was die Haftung des Zinns verbessert.

Anwendung der Verzinnungspaste

  1. Vorbereitung: Rühren Sie die Paste gründlich um und tragen Sie sie mit einem geeigneten Pinsel auf.
  2. Erhitzen: Erhitzen Sie die Paste mit einer Lötlampe oder einer vorsichtig justierten Autogenflamme, bis sie einen silbernen Glanz erreicht.
  3. Verwischen: Verwischen Sie die erhitzte Paste mit einem sauberen, feuchten Tuch aus weichem Baumwoll-Material.

Vorteile der Verzinnungspaste

Die Paste sorgt für verbesserte Haftung, erhöhten Korrosionsschutz und Vielseitigkeit in der Anwendung, was sie besonders für verschiedene Stahlarten und Verarbeitungsprozesse geeignet macht.

Verzinnte Stahloberflächen werden in vielen Branchen genutzt, darunter die Verpackungsindustrie, Elektrotechnik, Dachklempnerei und Chemischer Apparatebau.

Zinn auftragen und verteilen

Hier erfahren Sie, wie Sie das Zinn gleichmäßig auf dem vorbereiteten Stahl verteilen:

  1. Erhitzen des Zinns: Erwärmen Sie den Zinnstab mit einer Flamme, bis das Zinn weich und verteilbar ist.
  2. Auftragen des Zinns: Halten Sie die Flamme flach und bewegen den Zinnstab kontinuierlich über die zu verzinnende Fläche, um eine gleichmäßige Schicht zu schaffen.
  3. Verteilen des Zinns: Verwenden Sie einen Holzspachtel, der in Bienenwachs oder Leinöl getränkt wurde, um das heiße Zinn gleichmäßig zu verteilen. Arbeiten Sie in kurzen Intervallen aus erneuter Hitzezufuhr und dem Zurückziehen der Flamme.

Diese Schritte können sowohl an waagerechten als auch an senkrechten Blechteilen durchgeführt werden, um eine gleichmäßige und gründliche Zinnbeschichtung zu erzielen.

Nachbearbeitung und Formgebung

Sobald das Zinn abgekühlt ist, bearbeiten Sie die Oberfläche, um eine optimale Formgebung zu erzielen. Verwenden Sie dazu Schleifpapier, Feilen oder eine Schleifmaschine. Beginnen Sie mit einer gröberen Körnung und wechseln dann zu feineren Körnungen.

Tipps zur Nachbearbeitung

  • Grobe Formgebung: Verwenden Sie grobes Schleifpapier (z.B. Körnung 80) oder eine Karosseriefeile.
  • Feinschliff: Wechseln Sie zu feinerem Schleifpapier (z.B. Körnung 250) für eine glatte Oberfläche.
  • Atemschutz: Tragen Sie eine Atemschutzmaske, um gesundheitsschädliche Partikel zu vermeiden.
  • Werkzeugpflege: Reinigen Sie Ihre Werkzeuge regelmäßig.

Durch diese Nachbearbeitung erreichen Sie eine perfekte Form und eine optimale Oberflächenbeschaffenheit, die die Funktions- und Lebensdauer der verzinnten Werkstücke verbessert.

Verzinnen von überlappenden Blechen

Um überlappende Bleche effektiv zu verzinnen, folgen Sie diesen Schritten:

  1. Vorbereitung der Naht: Reinigen und trocknen Sie die zu verzinnenden Bereiche gründlich.
  2. Verwendung von Verzinnungspaste: Tragen Sie eine nicht-säurehaltige Verzinnungspaste auf. Diese Paste reduziert das Korrosionsrisiko und verbessert die Haftung des Zinns.
  3. Zusätzlicher Korrosionsschutz: Dichten Sie die Naht vor dem Auftragen der Verzinnungspaste mit einem hitzebeständigen Korrosionsschutzmittel ab.
  4. Auftragen des Zinns: Erwärmen Sie das Zinn gleichmäßig über die vorbereitete Fläche.
  5. Verteilen und Nachbearbeiten: Nutzen Sie einen Holzspachtel, um das Zinn gleichmäßig zu verteilen, und bearbeiten Sie die Fläche nach dem Abkühlen nach Bedarf.

Durch diese Schritte erreichen Sie eine robuste und korrosionsbeständige Verzinnung von überlappenden Blechen, die Ihre Werkstücke langfristig schützt.

Artikelbild: DenizToprak/iStockphoto