Feuerverzinken

Feuerverzinken – der optimale Schutz für Stahl

Das Feuerverzinken ist ein optimaler und langleber Korrisionsschutz für Stahl, wartungsfrei und umweltfreundlich.

Beim Feuerverzinken tauchen wir die Stahlteile in schmelzflüssiges Zink, so dass sich auf der Stahloberfläche eine Zinkschicht bildet. Auf diese Weise erzielen wir für ihre Güter einen hohen und wirksamen Schutz vor Korrosion. 

Unsere Kesselmaße

Länge: 7,00 m
Breite: 1,50 m
Höhe: 2,80 m

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Das Verzinkungsverfahren

Großformatige Teile wie Gitterroste, Tore, Brückenelemente und Stahlträger werden üblicherweise durch Eintauchen in eine Zinkschmelze beschichtet. Nach einer Vorbehandlung, die aus einer sauren oder auch alkalischen Entfettung, einer zusätzlichen Beize zur Rostentfernung und meist auch einer Flussmittelbehandlung besteht, werden die Teile an Ketten oder einem Gestell befestigt in eine gut isolierten Kessel abgesenkt, in dem sich das auf etwa 450 °C erhitzte flüssige Metall befindet. Die Tauchzeit beträgt nur wenige Minuten, denn die Stahlteile dürfen sich nicht zu stark erwärmen. Nach der Verzinkung wird üblicherweise in Wasser abgeschreckt. Die entstandene Zinkschicht ist etwa 100 µm dick und relativ grobkristallin. An der Phasengrenze zum Stahl bildet sich ein Zink/Eisen-Legierungsgradient, der für die Qualität des Korrosionsschutzes wichtig ist. Glanz und Kristallstruktur können durch Legierungsadditive wie beispielsweise Zinn verbessert werden.

Verfahrensschritte

Die nachstehend beschriebenen Verfahrensschritte sind beispielhaft erläutert. Nach den jeweiligen betrieblichen Gegebenheiten können geringfügige Abweichungen auftreten. In unseren Anlagen zum Feuerverzinken von Kleinteilen wird teilweise der Verfahrensablauf für Ihre Produkte angepasst. Nach der Anlieferung der zu verzinkenden Teile prüfen wir Ihre Werkstücke und sortieren Ihre Güter zunächst zu Chargen möglichst gleichartiger oder ähnlicher Bauteile. Somit stellen wir das wirtschaftliche Verzinken Ihrer Bauteile sicher.

Die Schritte für einen optimalen Korrosionsschutz

Entfetten / Spülen

Teile, die Rückstände von Fetten und Ölen aufweisen, können in einem Entfettungsbad oder auf andere geeignete Weise gereinigt werden. Als Entfettungsmittel kommen üblicherweise wässrige alkalische oder saure Entfettungsmittel zur Anwendung. Anschließend erfolgt ein kurzes Eintauchen in ein Wasserbad, um das Verschleppen von Entfettungsmitteln mit dem Verzinkungsgut zu vermeiden.

Beizen

Der nächste Schritt ist eine Beizbehandlung zur Entfernung von arteigenen Verunreinigungen (z.B. Rost und Zunder) von der Stahloberfläche. Das Beizen erfolgt üblicherweise in verdünnter Salzsäure. Die Dauer des Beizvorgangs richtet sich nach dem Verrostungsgrad des Verzinkungsgutes und der Arbeitskonzentration der Beize. Unsere Beizbäder werden im Regelfall bei Raumtemperatur betrieben.

Spülen

Nach dem Beizen erfolgt ein erneuter Spülvorgang in einem Wasserbad, um die Möglichkeit, dass Säure- und Salzreste mit dem Verzinkungsgut verschleppt werden, zu minimieren.

Fluxen

Dem Spülbad schließt sich ein Flussmittelbad an. Aufgabe des Flussmittels ist es, eine letzte, intensive Feinreinigung der Stahloberfläche vorzunehmen. Ähnlich wie z. B. bei Lötverbindungen, bei denen in der Regel auch Flussmittel eingesetzt werden, erhöht das Flussmittel auch die Benetzungsfähigkeit zwischen der Stahloberfläche und dem schmelzflüssigen Zink. Das Flussmittel besteht meistens aus einer wässrigen Lösung von Chloriden, am häufigsten einer Mischung aus Zink- und Ammoniumchlorid. Werkstoff- und produktabhängig können Flussmittel auf unterschiedliche Weise aufgetragen werden. So ist es zum Beispiel möglich, das Flussmittel auch direkt flüssig oder in Pulverform auf die Werkstoffoberfläche zu sprühen oder das Verzinkungsgut durch eine aufgeschäumte, auf dem Zinkbad schwimmende Flussmitteldecke hindurch in die Schmelze einzutauchen.

Trocknen

In den meisten Fällen folgt dann eine Trockenstation, in welcher der Flussmittelfilm mittels Wärme oder durch einen Trockenluftstrom aufgetrocknet wird. Zur Erwärmung von Entfettungsbädern und Trockenöfen wird in unserer Feuerverzinkerei die Abwärme aus der Beheizung des Verzinkungskessels mitgenutzt.

Feuerverzinken

Nach der Flussmittelbehandlung bzw. dem Trocknen wird das Verzinkungsgut in die flüssige Zinkschmelze getaucht. Zink hat eine Schmelztemperatur von ca. 419°C; die Betriebstemperatur eines Verzinkungsbades liegt zwischen 440° bis 460 °C; in besonderen Fällen auch bei mehr als 530 °C (Hochtemperaturverzinkung). Der Zinkgehalt der Schmelze liegt gemäß DIN EN ISO 1461 bei mindestens 98%. Um ein optimales Verzinkungsergebnis zu erzielen, werden die Zinkschmelzen üblicherweise mit anderen Metallen, insbesondere mit Aluminium und Zinn legiert. Beim Verzinkungsvorgang bildet sich als Folge einer wechselseitigen Diffusion des flüssigen Zinks mit der Stahloberfläche auf dem Stahlteil ein Überzug verschiedenartig zusammengesetzter Eisen-Zink-Legierungsschichten. Beim Herausziehen der feuerverzinkten Gegenstände bleibt auf der obersten Legierungsschicht noch eine – auch als Reinzinkschicht bezeichnete – Schicht aus Zink haften, die in ihrer Zusammensetzung der Zinkschmelze entspricht. Nach dem Eintauchen des Verzinkungsgutes in das geschmolzene Zink verbleiben die Teile im Zinkbad, bis sie dessen Temperatur angenommen haben. Nachdem das Flussmittel nun „abgekocht“ ist, wird die Oberfläche des Zinkbades von Oxiden und Flussmittelresten gereinigt: bevor dann das Verzinkungsgut wieder aus der Zinkschmelze herausgezogen wird.

Kühlen / Kontrollieren

Die nun noch sehr heißen feuerverzinkten Stahlteile kühlen entweder an der Luft oder in einem Wasserbad ab. Vor der Auslieferung wird die Güte der Feuerverzinkung kontrolliert. Bei Bedarf erfolgt dann noch ein Verputzen der Teile, d.h. es werden, falls nötig. Zinkspitzen und Unsauberkeiten auf dem Zinküberzug beseitigt.

Ein wesentliches Kriterium für die Güte einer Feuerverzinkung ist die Dicke des Zinküberzuges: sie wird in µm gemessen (l µm = l/l 000 mm) angegeben.
In DIN EN ISO 1461 „Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken)“ sind die Mindestwerte der geforderten Überzugsdicken angegeben, wie sie je nach Materialdicke beim Stückverzinken zu liefern sind. Werden insbesondere an das Aussehen und die Dicke von Zinküberzügen oder an ihr Haftvermögen besondere Anforderungen gestellt, so können wir Sie hier gerne beraten.

Zink aus Schmelztauchverfahren wird meist nicht zusätzlich passiviert, sondern sie überziehen sich durch eine Reaktion mit dem Kohlendioxid der Luft mit einer dünnen Carbonatschicht, was ihm ein mattgraues, teilweise milchiges Aussehen verleiht.