Herzlich willkommen zum Referat. Feuerverzinken

Transkript

1 Sehr geehrte Damen und Herren, während Sie diese Zeilen lesen, korrodiert weltweit etwa 1 Tonne Stahl: An der Atmosphäre Im Süß- und Salzwasser In der chemischen Industrie Herzlich willkommen zum Referat Feuerverzinken

2 Inhalt des Referates Feuerverzinken I. Feuerverzinken 1. Verfahrensablauf beim Feuerverzinken 2. Was passiert beim Feuerverzinken 3. Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren und Fertigen 4. Wissenswertes über die Feuerverzinkung 5. Duplex - Beschichtung 1

3 Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken die nasschemische Vorbehandlung Alle Teile werden entfettet, da anhaftende Öle und Fette den weiteren Prozess stören viel hilft nicht immer viel -> bitte sorgsamer Umgang mit Schmier- und Kühlmedien 2

4 Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken die nasschemische Vorbehandlung Beizbehandlung in verdünnter Salzsäure zur Entfernung von Rost und Zunder Die Beizdauer richtet sich nach dem Verrostungs- und Verzunderungsgrad des Materials Durch das Beizen erhält man eine metallisch blanke Oberfläche 3

5 Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken die nasschemische Vorbehandlung zum Abschluss der nasschemischen Vorbehandlung wird das Material mit einem Flussmittel benetzt Dieses hat folgende Aufgaben: Es schützt die Stahlteile bis zum eigentlichen Verzinkungsprozess vor erneuter Korrosion Es verbessert die Benetzbarkeit zwischen der Stahloberfläche und dem schmelzflüssigen Zink Es aktiviert die Oberfläche für den Verzinkungsprozess (Feinbeizen) 4

6 Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken der Verzinkungsprozess Trocknung und Vorwärmung der Teile Eintauchen in flüssiges Zink mit ca. 450 C wobei das Flussmittel zu Zinkasche verbrennt Diffusionsvorgang zwischen den Stahlbauteilen und dem Zink läuft ab Während des Ausziehvorganges legt sich auf die Bauteile eine Reinzinkschicht 5

7 Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken nach der Verzinkung Abkühlung an der Luft oder in Wasser optionale Passivierung gegen Weißrost Entfernung von Zinkspitzen sowie Drahtspuren Kommissionierung und Verwiegung optionale Dienstleistungen wie Gewindeschneiden oder Vormontagen 6

8 Der Reaktionsvorgang zwischen Stahl und Zink Beim Verzinken bilden sich Eisen-Zinklegierungsschichten als Folge einer wechselseitigen Diffusion Diese Reaktion läuft bei Temperaturen > 200 C ab Diese nahezu unlösbaren Verbindungen stellen den signifikanten Unterschied zu anderen Korrosionsschutzsystemen dar Die abschließende Reinzinkschicht beendet den Prozess Feuerverzinken aber 7

9 Optische Erscheinungsbilder der verzinkten Oberfläche Die Oberfläche nach dem Feuerverzinken kann unterschiedliche Optiken aufweisen: Silber glänzend mit Blumenmuster Matt grau Matt grau mit netzartigem Erscheinungsbild 8

10 Schichtaufbau beim Feuerverzinken Schliffbild eines feuerverzinkten Stahls mit typischem Schichtaufbau 80 m 9

11 Schichtaufbau beim Feuerverzinken Schliffbild eines feuerverzinkten Stahls mit durchgewachsener Eisen-Zink-Legierungsschicht 150 m 10

12 Ursachen für die unterschiedliche Optik Starkwandige Teile und geschlossene Hohlprofile neigen zur Graufärbung Je länger die Tauchdauer desto höher die Schichtstärke (in der Regel) Legierungselemente im Zinkbad und dessen Temperatur Grundmaterialbeschaffenheit Silizium und Phosphor (speziell in den Randzonen) 11

13 Abhängigkeit der Zinküberzugsdicke vom Si + P-Gehalt Nr. Si+P Gehalt in % Zinküberzug 1 Si+P<0,03% Normale Reaktion, silbrig glänzende Optik, normale Schichtdicken 2 Si+P>0,03<0,12% Beschleunigte Reaktion, graue Optik, hohe Schichtdicken 3 Si+P>0,12<0,28% Normale Reaktion, silbrig matte Optik, mittlere Schichtdicken 4 Si+P>0,28% Beschleunigte Reaktion, mattgraue Optik, hohe Schichtdicken 12

14 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren und Fertigen Neben den Grundmaterialeigenschaften gibt es einen weiteren wichtigen Punkt: Feuerverzinkungsgerechtes konstruieren Grundsätzliches: die Feuerverzinkung erfolgt innen und außen im Tauchverfahren Die Verfahrenstemperatur liegt bei 450 C geringer Dichteunterschied zwischen Zink und Stahl 13

15 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Zulauf- und Entlüftungsbohrungen vorsehen!!! 14

16 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen vergessene Zirkulationsbohrungen und die Folgen 15

17 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Aufhängepunkte vorsehen...und Zuläufe anpassen 16

18 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Tote Ecken und Winkel vermeiden 17

19 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Überlappungen vermeiden Aufdoppelungen vermeiden oder Entlüftungsbohrungen vorsehen 18

20 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Sperrige Bauteile vermeiden

21 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Verzug vermeiden durch: Einhalten der Schweißfolge Symmetrische Querschnitte Ausdehnungsmöglichkeiten schaffen Stahl dehnt sich um 5mm/lfm Unterschiedliche Materialstärken vermeiden 20

22 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen 21

23 Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen Negativer Einfluss 22

24 Weißrost das Problem und die Lösung 23

25 Schutzdauer von Zinküberzügen Korrosivitätskategorien gemäß DIN EN ISO

26 Besonderheiten von Zink Kathodischer Korrosionsschutz Deckschichtbildung Zink allein ist ein nicht sehr beständiges Metall Es besitzt jedoch die Eigenschaft, durch Bewitterung sogenannte Deckschichten zu bilden 25

27 Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Stahl 26

28 Erscheinungsbild von feuerverzinktem Stahl 27

29 Erscheinungsbild von feuerverzinktem Stahl 28

30 Feuerverzinken + Beschichten = Duplex Grundsätzlich kann jedes verzinkte Bauteil beschichtet werden, wenn: Der Feuerverzinker vorher darüber informiert wurde die Teile trocken gelagert und transportiert werden abgeklärt ist wer und wie der Verputzgrad sein soll 29