Oberflächenbeschichtungen für Stahlprodukte im Überblick
Oberflächenbeschichtungen schützen Stahlprodukte dauerhaft vor korrosiven Umwelteinflüssen. Welches Verfahren geeignet ist, hängt unter anderem von der Anwendung, der geforderten Schutzwirkung und den jeweiligen Umgebungsbedingungen ab.
Die folgende Übersicht stellt verschiedene Verfahren, typische Schichtdicken und Einsatzbereiche gegenüber. Alle Informationen finden Sie außerdem kompakt in unserem Technischen Merkblatt zu Oberflächenbeschichtungen.
Verfahren für Oberflächenbeschichtungen im Überblick
Walraven BIS UltraProtect® 1000 Systemtechnologie
Walraven BIS UltraProtect® 1000 ist ein Korrosionsschutzverfahren mit einer speziell abgestimmten Zusammensetzung. Dadurch entsteht eine modifizierte, komplex aufgebaute und zuverlässig haftende Zinkschicht. Aufgrund ihrer besonderen Struktur bietet diese Oberflächenpassivierung einen höheren Schutz als herkömmliche Verfahren. In Verbindung mit einer abschließenden Deckschicht erreicht Walraven BIS UltraProtect® 1000 zudem einen höheren Korrosionsschutz als gewöhnliche Galvanisierungsverfahren und die Feuerverzinkung.
Mit Walraven BIS UltraProtect® 1000 beschichtete Produkte bleiben im Salzsprühnebeltest mehr als 1.000 Stunden frei von Rotrost.* Die vergleichsweise dünne und gleichmäßige Zinkschicht sorgt außerdem für eine ansprechende Optik. Gleichzeitig lassen sich dadurch auch Gewindeteile zuverlässig beschichten. Darüber hinaus unterstützt das Verfahren eine umweltschonendere Herstellung als andere Verfahren. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich BIS UltraProtect® 1000 Produkte für Installationen im Innen- und Außenbereich sowie für hochkorrosive Umgebungen.
* Bis zum Auftreten von maximal 5 % Rotrost.
Elektrolytische Verzinkung
Die elektrolytische Verzinkung gehört zu den gängigen Oberflächenbeschichtungen für Stahlprodukte. Zunächst werden die Produkte gereinigt, entfettet und gebeizt. Anschließend erfolgt die Verzinkung in einem elektrolytischen Verfahren.
Die Zinkschicht ist etwa 5 bis 15 μm dick. Dabei bestimmen sowohl die Stromstärke als auch die Dauer des Verzinkungsprozesses die Schichtdicke.
Nach dem Verzinken folgt zusätzlich eine Passivierung. Dadurch verlängert sich die Schutzdauer der Oberfläche.
Sendzimirverzinkung
Die Sendzimirverzinkung ist ein kontinuierlicher thermischer Verzinkungsprozess, der bereits vor der eigentlichen Produktfertigung zum Einsatz kommt. Dabei wird der Bandstahl zunächst gereinigt, entfettet und gebeizt. Anschließend läuft er durch ein Bad aus flüssigem Zink. So entsteht eine Zinkschicht mit einer Dicke von etwa 20 bis 25 μm.
Erst danach wird der Stahl auf die gewünschte Breite zugeschnitten. Deshalb bleiben die dabei entstehenden Seitenkanten unverzinkt. Das gilt ebenfalls für Lochbilder, die nachträglich aus dem bereits verzinkten Material ausgestanzt werden. Bei Materialien mit einer Dicke von weniger als 1,5 mm entsteht an den Seiten dennoch ein begrenzter Schutz. Dabei wirken die Zinkbeschichtungen der Ober- und Unterseite über einen elektrolytischen Prozess zusammen.
Diese Oberflächenbeschichtung eignet sich besonders für Gewindeteile, die im Innenbereich oder in weniger korrosiven Umgebungen zum Einsatz kommen.
Feuerverzinkung
Die Feuerverzinkung zählt zu den Oberflächenbeschichtungen für Stahlprodukte und ist auch als thermische Verzinkung, Vollbadverzinkung oder Zentrifugalverzinkung bekannt.
Zunächst werden die Produkte gereinigt, entfettet und gebeizt. Anschließend taucht man sie in ein etwa 550 °C heißes Bad aus flüssigem Zink. Dabei entsteht auf der Oberfläche eine Zink-Eisen-Legierung, die zusätzlich von einer Schicht aus reinem Zink bedeckt wird.
Die Zinkschicht ist etwa 50 bis 100 μm dick. Aufgrund dieser vergleichsweise hohen Schichtdicke eignet sich das Verfahren weniger für Gewindekomponenten.
Feuerverzinkte Produkte können sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt werden. Zudem eignen sie sich für feuchte und leicht korrosive Umgebungen. Der Einsatz dieses Verfahrens konzentriert sich daher vor allem auf schwere Systeme.
Alle Informationen über Oberflächenbeschichtungen im technischen Merkblatt
Das Technische Merkblatt bietet einen kompakten Überblick über die verschiedenen Verfahren, Schichtdicken, Prüfwerte und Einsatzbereiche. Dadurch lassen sich die unterschiedlichen Oberflächenbeschichtungen direkt miteinander vergleichen.
Edelstahl 316 und 316L
Neben klassischen Oberflächenbeschichtungen kann auch die Wahl eines besonders korrosionsbeständigen Werkstoffs eine Rolle spielen. Edelstahl 316 (1.4401) und Edelstahl 316L (1.4404) bieten in verschiedenen korrosiven Umgebungen einen hohen Schutz.
Stanzen, Bohren oder Schweißen können jedoch die schützenden Eigenschaften der Oberfläche beeinträchtigen. Deshalb erhalten die entsprechenden Edelstahlprodukte nach dem letzten Fertigungsschritt eine abschließende Beiz- und Passivierungsbehandlung.
Produkte aus Edelstahl 316 kommen unter anderem in hochkorrosiven Umgebungen zum Einsatz, beispielsweise in Küstennähe, in der Landwirtschaft oder in der Lebensmittelindustrie.
Pulverbeschichtung
Bei Pulverbeschichtungen wird auf vorbehandelten Produkten eine Schutzschicht aus Epoxidpulver eingebrannt. Solche Oberflächenbeschichtungen lassen sich in unterschiedlichen Farben ausführen. Welche Vorbehandlung zum Einsatz kommt, hängt vom jeweiligen Produkt und seiner Anwendung ab.
Für Anwendungen in Küstennähe empfiehlt sich eine Kombination aus Walraven BIS UltraProtect® 1000 und Pulverbeschichtung. Diese Kombination erreicht im Salzsprühnebeltest deutlich mehr als 1.000 Stunden ohne Anzeichen von Rotrost. Die entsprechenden Garantiebestimmungen gelten für korrosive Umgebungen der Kategorien C1 bis C4 nach ISO 12944-2.
DELTA-TONE 9000
DELTA-TONE 9000 besteht aus Zink- und Aluminiumteilchen, die durch ein anorganisches Bindemittel miteinander verbunden sind. Dadurch bietet die Oberflächenbeschichtung auch bei geringer Schichtdicke einen wirksamen Schutz vor Korrosion. Das Material wird im Tauch-, Zentrifugier- oder Spritzverfahren aufgebracht und anschließend bei etwa 200 °C getrocknet. So entsteht auf dem gesamten Produkt eine gleichmäßige Schicht mit einer Dicke von etwa 10 bis 12 μm.
Anschließend verbindet sich DELTA-TONE 9000 mit dem darunterliegenden Metall. Die Oberfläche besteht danach aus einer anorganischen Schicht mit Zink- und Aluminiumblättchen. Im Gegensatz zur elektrolytischen und thermischen Verzinkung besteht bei DELTA-TONE 9000 keine Gefahr der Wasserstoffversprödung bei Materialien mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt, beispielsweise Federstahl.
Um die Korrosionsbeständigkeit weiter zu erhöhen, lässt sich der Prozess wiederholen. Dabei nimmt die Schichtdicke mit jedem zusätzlichen Vorgang um weitere 10 bis 12 μm zu. Mit DELTA-TONE 9000 behandelte Produkte eignen sich für den Außeneinsatz und für mäßig korrosive Umgebungen. Für DELTA-TONE 9000 gelten die Normen BS 7371, Teile 1, 2 und 11 (1991). Walraven Produkte werden nicht mit Mitteln behandelt, die Chrom 6 enthalten.
Oberflächenbeschichtungen im Salzsprühnebeltest vergleichen
Um die Schutzwirkung verschiedener Oberflächenbeschichtungen miteinander zu vergleichen, kommt der Salzsprühnebeltest nach ISO 9227 zum Einsatz. Dabei werden die Produkte in einem geschlossenen Behälter einer Salzlösung ausgesetzt. Anschließend wird dokumentiert, wann zunächst Weißrost und später Rotrost auftritt.
Der Salzsprühnebeltest zeigt jedoch nicht, wie lange ein Produkt unter realen Einsatzbedingungen vor Korrosion geschützt bleibt. Denn die tatsächliche Schutzdauer hängt stark von den jeweiligen Umwelteinflüssen ab.
Der Test dient deshalb vor allem dazu, die Leistungsfähigkeit verschiedener Beschichtungsverfahren unter standardisierten Bedingungen miteinander zu vergleichen.
Die folgende Übersicht zeigt die jeweiligen Schichtdicken sowie die Anzahl der Stunden bis zum Auftreten von maximal 5 % Rotrost.
