Anforderungen an die Feuerverzinkerei gemäß DASt-Richtlinie 022. Dipl.-Ing. Patrick Düren-Rost Institut Feuerverzinken GmbH

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1 Anforderungen an die Feuerverzinkerei gemäß DASt-Richtlinie 022 Dipl.-Ing. Patrick Düren-Rost Institut Feuerverzinken GmbH

2 Gliederung Warenannahme Vorbehandlung Verzinkungsprozess Probennahme und Analyse Kontrolle nach dem Verzinken Ü-Zeichen Dokumentation

3 Waren- / Auftragsannahme

4 Waren- / Auftragsannahme Kontrolle der Bestellspezifikation Überprüfung der Spezifikation des Auftraggebers (Vorhandensein) Falls nicht, Info an den Kunden über Notwendigkeit bei tragenden Stahlbauteilen nach DASt-Richtlinie Überprüfung der Bestellung bzgl. besonderer Forderungen an Beizzeiten, Tauchdauer, etc. Prüfung bzgl. einer Forderung der zerstörungsfreien Rissprüfung nach dem Verzinken

5 Waren- / Auftragsannahme Wareneingang Übernahme von spezifischen Anforderungen der Bestellspezifikation auf die internen Auftragsdokumente Überprüfung der zu verzinkenden Bauteile auf feuerverzinkungsrelevante Voraussetzungen. Dazu gehören: Überprüfung auf artfremde Oberflächenverunreinigungen, wie Reste von Farbbeschichtungen, Schweißlacken, Signierungen, etc. durch visuelle Kontrolle Überprüfung auf geeignete Anhängemöglichkeiten Überprüfung der Zufluss- und Entlüftungsöffnungen bei Hohlkörpern durch visuelle Kontrolle

6 Vorbehandlung Abfolge des Feuerverzinkungsprozesses Entfetten, Spülen, Beizen, Spülen, Trocknen Anforderungen an Beizen, Fluxen und Trocknen sind vorgegeben, darüber hinaus bestehen Variationsmöglichkeiten.

7 Vorbehandlung (Beizvorgang) Die Beizzeiten sollten grundsätzlich so kurz wie möglich sein. Achtung bei hochfesten Werkstoffen! Bauteile mit starkem Zunder oder starkem Rostansatz Diese Bauteile sollten gestrahlt angeliefert werden. Die Anforderung Strahlen bezieht sich auf das gesamte Stahlbauteil und dabei insbesondere auf die Fertigungsbereiche (Schweißnähte, Brennschnittkanten, etc.). Beim Beizen von hochfesten Bauteilen kann die Gefahr wasserstoffinduzierter Rissbildung durch den Einsatz von geeigneten Inhibitoren in der Beize gesenkt werden.

8 Vorbehandlung (Fluxen) Eintauchen in eine wässrige Flussmittellösung Salzgehalt im Fluxbad min 350 g/l Flussmittelzusammensetzung nicht explizit vorgeschrieben regelmäßige Messung (vierteljährig) und Dokumentation Eisengehalt ist gering zu halten (Grenzwert wird nicht vorgegeben) Abweichungen hinsichtlich der Flussmittelbehandlung prüfen

9 Vorbehandlung (Trocknen) Die Bauteile müssen vor dem Verzinken getrocknet werden. Das Trocknen kann in Trockenöfen, durch Beheizen des Flussmittelbades mit anschließendem Lufttrocknen oder durch Lufttrocknen in einer Trockengrube erreicht werden. Es wird davon ausgegangen, dass die Bauteile vor dem Verzinken eine Mindesttemperatur von 20 C haben. Diese Temperatur ist allerdings weder zu messen noch zu dokumentieren.

10 Verzinkungsprozess - Überblick Limitierung der Zinkbadzusammensetzung Regelmäßige Analyse und Dokumentation Eintauchprozess so schnell wie möglich Eintauchen unter steilem Winkel Tauchdauer so kurz wie nötig Dokumentation der Verweilzeit

11 Anforderung an das Zinkbad nach DASt-Richtlinie 022 Limitierung der Zinkbadzusammensetzung vor Verwendung abweichender Zinkbadzusammensetzungen ist die Eignung nach Anlage 1 nachzuweisen und eine Zulassung im Einzelfall bzw. eine bauaufsichtliche Zulassung durch das DIBt notwendig Tabelle 8

12 Verzinkungsprozess Anforderung an den Tauchprozess Anforderungen an den Tauchprozess (1/2) Das Eintauchen ins Zinkbad sollte möglichst schnell und in einem möglichst steilen Winkel erfolgen. die installierte Krantechnik am Kessel muss eine Mindestgeschwindigkeit von 0,8 m/min technisch gewährleisten Diese Geschwindigkeit muss i. d. R. nicht gemessen und dokumentiert werden.

13 Verzinkungsprozess Anforderung an den Tauchprozess Anforderungen an den Tauchprozess (2/2) Die Verweilzeit ist zu protokollieren. Die Verweilzeit bis zum Herausziehen sollte so kurz wie nötig sein. Eine Begrenzung der Verweilzeit durch den Auftraggeber (siehe Bestellspezifikation) ist unbedingt zu beachten. Die Verweilzeit ist die Zeit vom ersten Kontakt bis zum letzten Kontakt eines Bauteils mit der Zinkschmelze.

14 Zinkbad Probennahme und Analyse Limitierung Zinkbadzusammensetzung Regelmäßige Analyse und Dokumentation des Zinkbades nach Anlage 2 einmal im Monat vor Verwendung abweichender Zinkbadzusammensetzungen ist die Eignung nach Anlage 1 nachzuweisen und eine Zulassung im Einzelfall bzw. eine bauaufsichtliche Zulassung durch das DIBt notwendig

15 Zinkbad Anforderungen, Probennahme und Analyse Anforderung an die Schmelze nach DIN EN ISO 1461: Die Schmelze muss mindestens aus 98 % Zink bestehen und die Gehalte von Blei, Cadmium, Aluminium und Kupfer in der Schmelze dürfen in Ihrer Summe nicht mehr als 1,5 % betragen! Anforderung an die Schmelze nach Tabelle 8:

16 Zinkbad Probennahme und Analyse DASt-Richtlinie 022, Anlage 2 Überwachung der chemischen Zusammensetzung von Zinkbädern Zweck Die Überwachung der chemischen Zusammensetzung der Zinkschmelze Regelung zur Überprüfung und Dokumentation der Übereinstimmung mit den Vorgaben der DIN 1461 und den Maximalwerten nach DASt-Richtlinie, Abschnitt 4.5. Häufigkeit Überprüfung regelmäßig mindestens einmal monatlich

17 Zinkbad Probennahme und Analyse Aufbau der Anlage 2 1. Grundsätzliches 2. Prüfvorschriften 2.1 Mitgeltende Normen 2.2 Prüftechnik und Prüfmittel Geräte/Werkzeuge Vorbereitung Probennahme Analyseverfahren Soll-/Ist-Vergleich Dokumentation

18 Zinkbad Probennahme und Analyse Zu beachtende Vorschriften / Mitgeltende Normen QM Dokumentation des Unternehmens DIN EN ISO 1461: Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) - Anforderungen und Prüfungen Geltende Unfallverhütungsvorschriften Arbeitsanweisung

19 Zinkbad Probennahme und Analyse Geräte / Werkzeuge / Vorbereitung Persönliche Schutzausrüstung Probennahmevorrichtung Überprüfen der Probennahmevorrichtung auf Funktionalität (insbesondere Öffnen und Schließen des Deckels) und auf evtl. Beschädigungen. Blecheimer mit Wasser gefüllt (zum Abschrecken der Probe)

20 Zinkbad Probennahme und Analyse Beispiel für eine Probenahmevorrichtung Die unter Bild A2-1 dargestellte Probenahmevorrichtung ist ein Beispiel. Davon abweichende im Sinne dieser Prüfanweisung zweckmäßige Probenahmevorrichtungen sind möglich.

21 Zinkbad Probennahme und Analyse 1. Die Probennahme hat in einem gut durchmischten Zinkbad mit ausreichendem zeitlichen Abstand zu Maßnahmen der Zinkbadpflege (Nachlegieren, Hartzinkziehen, Auskochen) zu erfolgen. Probennahme unter Normalbetrieb. Das heißt mindestens 1 Stunde nach Produktionsbeginn. 2. Probenentnahme stets an gleicher Stelle. Mittig der Längsseite des Kessels, 20 cm vom Kesselrand und 20 cm unterhalb des Badspiegels. 3. Vorrichtung im geöffneten Zustand langsam und schräg bis zur Tiefenmarkierung eintauchen 4. Die Probennahmevorrichtung hat unter mehrfachen Seitwärtsbewegungen nach links und rechts 2 Minuten lang in der Zinkschmelze zu verbleiben (abkochen lassen). 5. Anschließend ist der Deckel der Probennahmevorrichtung durch Drehbewegung bis zum Anschlag zu schließen.

22 10.Die Probennahme ist im Kontrollblatt zu dokumentieren. Anforderungen an das Feuerverzinken Zinkbad Probennahme und Analyse 6. Die Vorrichtung ist senkrecht und möglichst zügig aus der Zinkschmelze herauszuziehen. (Vorsicht! Unbedingt auf die Wärmeschutzhandschuhe achten, beim mehrmaligen Nachgreifen am heißen Gestänge der Probennahmevorrichtung.) 7. Außerhalb des Zinkkessels ist nun der untere Bereich der Probennahmevorrichtung mit der entnommenen Probe in einen Wasserbehälter zu tauchen. Dabei sollte die Kokille zuerst nur teilweise (bis kurz vor dem Untertauchen) und nach dem Erstarren dann vollständig eingetaucht werden. 8. Nach Abkühlung - Entnahme der Zinkproben. Eine Probe geht zur Analyse, die andere verbleibt in der Qualitätsstelle als Rückstellmuster. Aufbewahrung 1 Jahr. 9. Nach dem Abkühlen werden die Proben mit einem Permanent-Marker eindeutig gekennzeichnet.

23 Zinkbad Probennahme und Analyse Analyseverfahren Analyse nur bei im QM-System (intern oder extern) festgelegten Laboren. Quantitative Bestimmung (8-er Analyse) der Elemente Aluminium, Blei, Cadmium, Eisen, Kupfer, Nickel, Wismut und Zinn Monatlich eine Spektralanalyse / oder nasschemische Analyse Halbjährlich zusätzliche Kontrolle über nassschemische Analyse durch externes Labor (Eine Analyse hiervon erfolgt durch die PÜZ Stelle im Rahmen der Fremdüberwachung)

24 Zinkbad Probennahme und Analyse Soll-/Ist-Vergleich Signifikante Abweichungen von den Sollwerten sind zu dokumentieren und mit der QM-Stelle zu besprechen. Das Nachsetzen von Zink und/oder Legierungselementen erfolgt nach separater Anweisung

25 Zinkbad Probennahme und Analyse Dokumentation der Analyse Kontrollblatt der Probennahme Zinkschmelze versehen mit Datum, Uhrzeit und Unterschrift Zuordnung des Datenblattes Zinkschmelze mit Analysewerten. Ablage der Blätter Zinkbadanalyse: Aufbewahrungszeit nach gesetzlicher Regeleung Aufbewahrungszeit der Rückstellmuster: 1 Jahr.

26 Prüfung nach dem Verzinken (s. Kapitel 4.7 der DASt-022)

27 Prüfung nach dem Verzinken (s. Kapitel 4.7 der DASt-022) 100 %- Sichtkontrolle auf erkennbare Risse durch geschultes Prüfpersonal Feuerverzinkten Bauteile, die geschleudert werden, ist davon abweichend für die Sichtkontrolle die Anzahl der Prüfmuster nach DIN EN ISO 1461, Tabelle 1 festzulegen. Geschultes Prüfpersonal => Schulung des Mitarbeiters notwendig Benennung des Prüfers Die Sichtkontrolle hat durch Inaugenscheinnahme ohne Verwendung von Hilfsmitteln in einem Abstand von 1 m zu erfolgen. Prüfer hat das Prüfprotokoll zu unterzeichnen Zinkgefüllte Risse können durch Sichtkontrolle in der Regel nicht erkannt werden. MT - Prüfung bei Beauftragung durch AG! MT - Prüfung bei Verdachtsmomenten!

28 Magnetpulverprüfung (MT) nach dem Verzinken Umfangreiche Untersuchungen zeigen, dass nach wie vor Magnetpulverprüfung (MT) im Hinblick auf Verzinkungsrisse die zuverlässigsten Ergebnisse liefert. Magnetisierung des Bauteils im Prüfbereich mit z.b. Handjochen Durch eine Querschnittsstörung (z.b. Riss) entsteht ein magnetischer Streufluss. Durch Aufbringen eines Prüfmittels mit feinsten Eisenspänen Erzeugung der Anzeige.

29 Magnetpulverprüfung (MT) nach dem Verzinken Beauftragung durch den Auftraggeber (in der Bestellspezifikation), i. d. R. nur bei Vertrauenszone 2 und 3 oder nach individueller Festlegung Durchführung nach Anlage 3 Die Verantwortung für eine ordnungsgemäße Durchführung der MT-Prüfung liegt bei der Feuerverzinkerei. Diese kann die Prüfung selbst mit ausgebildetem Prüfpersonal durchführen oder die Prüfung an externes Prüfpersonal vergeben. Option 1: durch eigenes Personal =>Qualifikation notwendig Option 2: Weitervergabe an eine Prüfstelle =>Zeit und Logistik mit einplanen Dokumentation der Prüfung

30 Anlage 3 der DASt-Richtlinie 022

31 Übereinstimmungsnachweis (ÜZ) Werkseigene Produktionskontolle (wpk) Fremdüberwachung durch PÜZ-Stelle Erstprüfung 1 x jährliche Kontolle Zertifikat Ü-Zeichen 1 x jährlich wiederkehrende Überprüfung

32 Dokumentation Dokumentation ist wichtig für die werkseigene Produktionskontolle (wpk) Überprüfung der Dokumentation durch PÜZ-Stelle Prüfer in der Verzinkerei muss benannt sein Kennzeichnung auf dem Lieferschein mit Übereinstimmungszeichen