Dünnschichtverzinken
Das Dünnschichtverzinken ist ein Feuerverzinkungsverfahren zur Herstellung von Überzügen aus Zink-Aluminiumlegierungen durch Eintauchen von Bauteilen aus Eisen oder Stahl in eine Zink-Aluminiumschmelze.[1]
Mittels Dünnschichtverzinken erzeugte Zink-Aluminium-Überzüge sind in DIN 50997 geregelt. Demnach muss die Schichtdicke für Zink-Aluminiumüberzüge örtlich mindestens 5 μm und durchschnittlich mindestens 6 µm betragen.[1] Für Anwendungen im bauaufsichtlich geregelten Bereich besteht eine Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.[2]
Durch einen Aluminium-Gehalt in der Zinkschmelze im Bereich von 4–6 % wird die Bildung von intermetallischen Zink-Eisen-Phasen reduziert. Dies ist eine Voraussetzung zur Herstellung besonders dünner Überzüge.
Dünnschichtverzinkte Komponenten finden u. a. Anwendung im Automobil- und Nutzfahrzeugbereich, wo sich durch reduzierte Zinkschichtdicken eine Gewichtseinsparung erzielen lässt. Einige Automobilhersteller führen die Dünnschichtverzinkung mittels einer Zink-Schmelze mit 5 %-igem Aluminiumanteil in Werksnormen auf.[3]
Das Dünnschichtverzinkungsverfahren wurde im Jahr 2013 mit dem Deutschen Rohstoffeffizienzpreis ausgezeichnet.[4]
Korrosionsbeständigkeit und Schutzdauer
Nach ISO 14713, Teil 1, Tabelle 2, Anmerkung 7 haben Zink-Aluminium-Überzüge eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Zink-Überzüge, jedoch quantifiziert die Norm dies nicht.
Untersuchungen an Prüfblechen zur Korrosionsbeständigkeit von Zink-Aluminium-Überzügen im Vergleich zu Reinzinküberzügen (s. Tabelle) zeigten nach 7 Jahren Auslagerungszeit, dass in Stadt- und gemäßigter Industrieatmosphäre keine oder nur marginale Unterschiede zwischen den beiden Überzugsarten existieren. In der salzhaltigen Atmosphäre von Küstenbereichen zeigten Zink-Aluminium-Überzüge eine um rund 40 Prozent bessere Leistungsfähigkeit[6].
Legt man die durchschnittliche Mindest-Schichtdicke zugrunde, ergibt sich für einen 6 µm dicken Zink-Aluminium-Überzug im hochkorrosiven Meeresklima bei linearem Verlauf eine zu erwartende Schutzdauer von ca. 3,5 Jahren. Das qualifiziert das Dünnschichtverzinken insbesondere für dekorative Applikationen und als Korrosionsschutz für temporäre Anwendungen.
Die Schichtdicke von Reinzinküberzügen ist in der Regel deutlich höher. So liegen die normativen urchschnittlichen Zink-Schichtdicken von durch Stückverzinken hergestellten Zinküberzügen zwischen 70 bis 85 Mikrometer[7]. Hierdurch werden in der Regel Schutzzeiträume abhängig von der Korrosionsbelastung von Jahrzehnten erreicht[8].
Literatur
- DIN 50997:2020-08: Durch Dünnschichtverzinken auf Stahl aufgebrachte Zink-Aluminiumüberzüge – Anforderungen und Prüfungen
- Thomas Pinger: Kommentierung der DIN 50997; Beuth Verlag GmbH; ISBN 3-410-30306-5
- DIN EN ISO 1461: Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen
Weblinks
- Übersicht über Verzinkungsverfahren abgerufen am 20. September 2021. In: Feuerverzinken.com
Fußnoten
- ↑ a b Zitat aus DIN 50997:2020-08 „Durch Dünnschichtverzinken auf Stahl aufgebrachte Zink-Aluminiumüberzüge - Anforderungen und Prüfungen“
- ↑ Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung / Allgemeine Bauartgenehmigung Z-30.11-60 (2020) für mit dem Dünnschicht-Stückverzinkungsverfahren microZINQ® 5 feuerverzinkte Bauteile
- ↑ Mercedes-Benz Werknorm DBL 8461 Feuerverzinkte Fertigteile (Stückverzinkung)
BMW Group Standard 90010-2 Metallische Überzüge und anorganische Beschichtungssysteme – Zeichnungsteile (Strukturbauteile) - ↑ Rohstoffe effizient nutzen – erfolgreich am Markt, Programm zur Konferenz am 28. November 2013 im Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Abschnitt: Voigt & Schweitzer GmbH & Co. KG - Rohstoffeffizienter Korrosionsschutz, Seite 17. In: Deutscher-Rohstoffeffizienz-Preis.de
- ↑ Quelle: B. Schuhmacher, D. Wolfhard: Korrosionsbeständigkeit metallisch und organisch veredelter Stahlfeinbleche in der Freibewitterung, in Materials and Corrosion 49, 725-735 (1998)
- ↑ B. Schuhmacher, D. Wolfhard: Korrosionsbeständigkeit metallisch und organisch veredelter Stahlfeinbleche in der Freibewitterung, in Materials and Corrosion 49, 725-735 (1998)
- ↑ DIN EN ISO 1461 „Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfung“
- ↑ DIN EN ISO 14713-1 „Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion“