Umweltverträglicher Korrosionsschutz

Die Zink-Thermo-Diffusion kann eine interessante Alternative zur galvanischen Verzinkung oder zum Feuerverzinken darstellen. Vorteilhaft ist zum Beispiel die hohe Ressourceneffizienz, darüber hinaus kann keine Wasserstoffversprödung auftreten.

Bauteile mit Zinkpulvergemisch vor dem Prozess (Bild: Ebbinghaus)

Korrosion kann die Lebensdauer und Funktion von Stahlbauteilen erheblich beeinträchtigen. Beschichtungen verhindern üblicherweise den Kontakt mit Feuchtigkeit und Sauerstoff. Besonders weit verbreitet ist der Korrosionsschutz durch Zink – Feuerverzinken, galvanisches Verzinken, Spritzverzinken, Zinklamellen und weitere Verfahren. Manche dabei eingesetzte Stoffe stellen bekanntermaßen Umwelt- und Gesundheitsverfahren dar und erfordern entsprechende Schutz- und Aufbereitungsmaßnahmen. Hinzu kommt, dass Gesetze und Verordnungen, den Umgang mit bestimmten auch im Bereich korrosionsschutzrelevanten chemischen Substanzen zunehmend strikter Regeln. Doch welche Alternativen gibt es für den effektiven Schutz vor Korrosion mit höherer Umweltverträglichkeit?

Eine mögliche Alternative zum galvanischen Verzinken und Feuerverzinken ist die Zink-Thermo-Diffusion (ZTD). Hierbei wird kein Zink-Tauchbad benötigt, die zu verzinkenden Bauteile werden mit einem Zinkpulvergemisch in einem Behälter in Verbindung gebracht und erwärmt. Durch den nun stattfindenden Diffusionsprozess baut sich die gewünschte Zinkschicht strukturell auf. Im Vergleich zum galvanischen oder Feuerverzinken entfällt der Einsatz toxischer Stoffe. Das Zinkpulvergemisch kann immer wieder benutzt werden, bis das vorhandene Zink vollständig aufgebraucht ist. In jedem Beschichtungsprozess wird ausschließlich die Menge an Zink aufgebraucht, die zum Aufbau der notwendigen Schicht für die jeweilige Beschichtungscharge notwendig ist. Beispielsweise kann man mit einem Kilogramm Zinkpulver 5.000 Muttern in der Größe M10 mit einer Schichtdicke von 30 µm beschichten. Eine Wasserstoffversprödung der Bauteile ist verfahrensbedingt ausgeschlossen. Die ZTD-Schicht besitzt eine hohe Härte und ist beständig gegenüber mechanischer Belastung, und ist auch für sehr komplexe Bauteilgeometrien geeignet.

Ebbinghaus Verbund besitzt ein Patent für das ZTD-Verfahren in Kombination mit einer induktiven Beheizung, die eine schnelle Wärmeübertragung an die Bauteile und gleichzeitig eine effiziente Energienutzung ermöglicht. Im firmeneigenen Technikum hat der Lohnbeschichter einen reproduzierbaren Prozess inklusive des zugehörigen Pulvers entwickelt und standardisiert. Das Verfahren ist momentan als Batch-Prozess konzipiert, soll zukünftig aber auch in einer Durchlaufanlage eingesetzt werden können. Den grundlegenden Korrosionsschutz bietet dabei die Zink-Thermo-Diffusionsschicht, die in der Regel durch eine Passivierung ergänzt wird. Auch Kombinationen aus Zink-Thermo-Diffusion und KTL, Pulverbeschichtung und anderen Lackierungen oder Gummierung sind denkbar.

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