Feuerverzinkung und Galvanisierung — der Schutz des Stahls durch Zink
Warum Zink sich selbst opfert, um den Stahl zu retten
Einleitung
Zink ist seit über hundert Jahren eine der verbreitetsten Methoden, Eisen und Stahl vor Korrosion zu schützen. Als Oberflächenbeschichter begegnet dir Zink typischerweise in drei Formen: Feuerverzinkung, galvanische (elektrolytische) Verzinkung und Spritzmetallisierung. Ihnen allen ist gemeinsam, dass das Zink sich nicht nur als physische Barriere darüberlegt — es arbeitet aktiv daran, den Stahl zu schützen, auch dort, wo die Beschichtung beschädigt ist.
So läuft das Feuerverzinken ab
Beim Feuerverzinken wird das Werkstück nach einer gründlichen Vorbehandlung mit Entfettung, Beizen und Flussmittel in ein Bad aus geschmolzenem Zink bei etwa 450 °C getaucht. Im Bad reagiert das Zink mit der Stahloberfläche und bildet eine Schicht aus Zink-Eisen-Legierungen, die zum Schluss von einer äußeren Schicht aus reinem Zink bedeckt wird, wenn das Werkstück herausgezogen wird und abkühlt.
Galvanischer Opferschutz — Zink rettet den Stahl
Zink ist in der galvanischen Spannungsreihe unedler als Eisen. Deshalb korrodiert das Zink selbst, bevor der Stahl es tut, wenn ein Kratzer oder eine Beschädigung bis auf den Stahl entsteht. Das nennt man kathodischen Opferschutz, und genau diese Eigenschaft unterscheidet Zink von reiner Farbe: ein Farbfilm wirkt ausschließlich als physische Barriere und schützt den Stahl nicht mehr, sobald er einmal durchbrochen ist.
“Zink schützt den Stahl nicht, weil es stärker ist — es schützt, weil es bereit ist, zuerst zu rosten.”
— Populäre Beschreibung der kathodischen Schutzwirkung des Zinks
DS/EN ISO 1461 — die Norm für die Feuerverzinkung
Die europäische Norm DS/EN ISO 1461 legt Anforderungen an Feuerverzinkungsüberzüge auf Eisen und Stahl fest, darunter Mindestanforderungen an Schichtdicke und Aussehen. Die Anforderung an die Schichtdicke hängt unter anderem von der Materialdicke des Bauteils ab, das verzinkt wird — je dicker das Material, desto dicker ist in der Regel die geforderte Zinkschicht. Auch die chemische Zusammensetzung des Stahls, insbesondere der Silizium- und Phosphorgehalt, hat Einfluss darauf, wie dick die Zinkschicht wird und wie sie aussieht. Das ist der Hintergrund dafür, dass Verzinkereien wie Nordic Galvanizers eigene Leitfäden zur Wahl des Stahls für die Verzinkung herausgeben.
Galvanische Verzinkung und Duplex-Systeme
Die galvanische (elektrolytische) Verzinkung nutzt Strom statt eines Schmelzbades und ergibt in der Regel eine dünnere, gleichmäßigere Schicht. Das Verfahren wird oft für kleinere, präzise Teile wie Schrauben, Bolzen und Beschläge eingesetzt, während die Feuerverzinkung besser zu größeren, gröberen Stahlkonstruktionen passt. Eine dritte Möglichkeit ist das Duplex-System: Feuerverzinkung kombiniert mit einer Lackschicht darüber. Die Kombination ergibt einen Synergieeffekt, bei dem die Gesamtlebensdauer länger wird als die Summe der Lebensdauern der beiden Verfahren für sich genommen — laut Branchenrichtlinien kann der Synergiefaktor in sehr aggressiven Umgebungen bei etwa 1,5 liegen und in milderen Umgebungen deutlich höher.
Zink in der dänischen Infrastruktur
Feuerverzinkter und galvanisch verzinkter Stahl ist überall in der dänischen Infrastruktur und Industrie zu sehen — von Leitplanken, Masten und Gerüsten bis zu Brückenelementen und Fundamenten. Für einen Oberflächenbeschichter mit Interesse am Korrosionsschutz sind die verschiedenen Formen des Zinks daher ein fachliches Fundament, das in vielen Aufgaben des Berufs immer wiederkehrt.