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Verzinken

Informationen zum Hochtemperaturverzinken von Gewindeteile 558px-Gewinde_Profil.svg

Bei feuerverzinkten Gewindeteile ist zu beachten, dass der Gewinderolldurchmesser vom Vormaterial, bedingt durch die aufzutragende Zinkschicht, kleiner ist. Feuerverzinkte Gewindeteile werden hochtemperaturverzinkt und anschließend geschleudert, damit das überflüssige Zink aus dem Gewinde entfernt wird. Dieser Ablauf fordert eine hohe Präzision und muss bei Toleranzüber- bzw. -unterschreitung unter Umständen wiederholt werden.

Hochtemperaturverzinkung (HTV)

Bei kleinen Stahlteilen werden die Kleinteile als Schüttgut in einen Metallkorb gefüllt und der Metallkorb wird komplett in das schmelzflüssige Zink eingetaucht. Unmittelbar nach dem Feuerverzinken ist ein Zentrifugieren (Schleudern) der Teile vorgesehen. Durch das Zentrifugieren wird "überflüssiges" Zink von den Teilen abgeschleudert. Dadurch werden das Passvermögen und die Gleichmäßigkeit auf der frisch verzinkten Bauteiloberfläche verbessert. Gegenüber dem Stückverzinken bestehen folgende Unterschiede:

  • Die Bad-Temperatur wird hier bei 530 - 560 °C eingestellt.

  • Als zusätzlicher Verfahrensschritt nach dem Verzinken werden die Kleinteile meistens durch Rotation des Metallkorbes zentrifugiert. Man spricht dann von Schleuderware.

  • Durch das Zentrifugieren wird die Zink-Schichtdicke vermindert. Die Verminderung der Zink-Schichtdicke ist besonders wichtig bei Teilen mit Gewinde oder bei Teilen mit genauen Maßtoleranzen. Gewinde wären ohne das Zentrifugieren oft nicht mehr gängig.

  • Die Farbe von fertig verzinkter Schleuderware ist meistens weniger hell glänzend als die Farbe von stückverzinkten Teilen, sondern eher grau. Dies ist eine Folge des Zentrifugierens, weil das Reinzink von der Oberfläche abgeschleudert wird.

Zink hat eine Schmelztemperatur von etwa 419 °CFeuerverzinkt_950x477, die Betriebstemperatur eines Verzinkungsbades liegt in den meisten Betrieben zwischen 440 und 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.

Temperaturbeständigkeit von feuerverzinkten Stahlteilen

Feuerverzinkte Stahlteile können in der Regel in einem Temperaturbereich bis zu 200°C eingesetzt werden. Bei höherer Dauerbelastung laufen Diffusionsprozesse zwischen Zink und Stahl ab (sog. Kirkendall-Effekt) und es kann zum Abblättern der Reinzinkschicht kommen. Obwohl die verbleibenden Legierungsschichten weiterhin vor Korrosion schützen, sollten feuerverzinkte Stahlteile daher nicht in Temperaturbereichen oberhalb 200°C eingesetzt werden.

Bildquelle: Wikimedia/IRH