Verfahrensschritte beim Feuerverzinken von Gabionen

• Die nachstehend beschriebenen Verfahrensschritte stellen nur eine beispielhafte Erläuterung dar. Nach den jeweiligen betrieblichen Gegebenheiten können Abweichungen auftreten. Bei Anlagen zum Feuerverzinken von Kleinteilen können teilweise erhebliche Änderungen des Verfahrensablaufs auftreten.
• Nach der Anlieferung der zu verzinkenden Teile in der Feuerverzinkerei und einer notwendigen Eingangsprüfung werden die Werkstücke zunächst zu Chargen möglichst gleichartiger oder ähnlicher Bauteile zusammengestellt, damit ein wirtschaftliches Verzinken möglich ist.

Entfetten/Spülen

• Teile, die Rückstände von Fetten und Ölen aufweisen, werden in einem Entfettungsbad gereinigt. Als Entfettungsmittel kommen üblicherweise wässrige alkalische oder saure Entfettungsmittel zur Anwendung. Nach einem alkalischen Entfettungsbad folgt 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. Die Beizbäder werden im Regelfall bei Raumtemperatur betrieben.

Spülen

• Nach dem Beizen erfolgen zwei Spülvorgänge in Wasser, um die Verschleppung von Säure- und Salzresten mit dem Verzinkungsgut so weit wie möglich zu minimieren.

Beizen von verzinkten Teilen

• Nach einer fehlerhaften Verzinkung oder nach einer Konstruktionsänderung an einem verzinkten Teil kann der Zinküberzug wieder entfernt werden. Dazu darf aber nicht das oben genannte Beizbad benutzt werden, sondern ein spezielles Beizbad mit verdünnter Salzsäure. Die entzinkten Teile werden anschließend gefluxt und neu verzinkt.

Fluxen

• Dem Spülbad schließt sich ein Flußmittelbad an. Aufgabe des Flußmittels ist es, eine letzte, intensive Feinreinigung der Stahloberfläche vorzunehmen. Und Oxide zu lösen, sowie eine erneute Oxidation kurzzeitig zu verhindern. 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.

Trocknen

• In den meisten Fällen folgt dann eine Trockenstation, in welcher der Flußmittelfilm mittels Wärme aufgetrocknet wird. Zur Erwärmung von Entfettungsbädern und Trockenöfen wird in vielen Feuerverzinkereien 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 in den meisten Betrieben 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 98,5%.
• 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.
• 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.

Kühlen, Kontrollieren

• Die nun noch sehr heißen feuerverzinkten Stahlteile kühlen an der Luft, im Trockenofen oder selten auch im Wasserbad ab. In einem letzten Schritt wird dann das fertig verzinkte Material gewogen, da im Regelfall das verzinkte Gewicht die Basis für die Preisermittlung des Unternehmens bildet. Vor der Auslieferung wird die Güte der Feuerverzinkung kontrolliert. Bei Bedarf erfolgt dann noch ein Verputzen der Teile, d.h. Zinkspitzen und Unsauberkeiten auf dem Zinküberzug werden beseitigt.

Ergebnis

• Ein wesentliches Kriterium für die Güte einer Feuerverzinkung ist die Dicke des Zinküberzuges: sie wird in µm gemessen (1 µm = 1/1 000 mm) 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. In der Regel haben Zinküberzüge eine Dicke von 50 bis 150 µm (Mikrometer).
• Passivierung mit Zinklar: Tauchverfahren zur Vorbeugung von Weißrost, Wasserflecken oder Ähnlichem für eine glänzende, konservierte Oberfläche.

Nachbehandeln

• Die Anforderungen an das Aussehen der Feuerverzinkung nehmen zu. Die frisch feuerverzinkte Oberfläche soll möglichst lange den Glanz halten und nur langsam und gleichmäßig Weißrost bilden und somit länger eine hohe optische Qualität der Verzinkung bewahren. Es sind Nachbehandlungen im Sinne der DIN EN ISO 1461, Ausgabe März 1999. „Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken); Anforderungen und Prüfungen“, und dem nationalen Beiblatt I, erhältlich, die den Glanz einer frisch feuerverzinkten Oberflächen länger erhalten und die Weißrostbildung verzögern. Dies verlängert den hervorragenden Qualitätseindruck einer frisch feuerverzinkten Oberfläche, erhöht die Werthaltigkeit der Oberfläche und reduziert Kundenreklamationen, die auf Weißrost und verminderten Glanz zurückzuführen sind. Vorteilhaft sind chromfreie an der Luft trocknende, wasserlösliche Tauchlacke, die in einer Tauchapplikation aufgebracht werden können. Meist sind die Nachbehandlungen auch ein ausgezeichneter Haftgrund für eine anschließende Pulverbeschichtung bzw. Nasslackierung.

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