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Die Unterschiede zwischen Feuerverzinkung und Verzinkung

In der verarbeitenden Industrie sind Feuerverzinkung und Verzinkung zwei der gebräuchlichsten Methoden zum Aufbringen einer schützenden Zinkbeschichtung auf Stahl- oder Eisenbauteile.

Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass beim Feuerverzinken das Stahlbauteil in eine Wanne mit heißem geschmolzenem Zink getaucht wird, während beim Verzinken das Zink stattdessen durch Elektrolyse (elektrischen Strom) beschichtet wird.

In diesem Artikel werden wir uns eingehender mit den Unterschieden zwischen den beiden Prozessen befassen und wie sie sich auf die metallurgischen Eigenschaften der Stahlkomponente auswirken.

Wann und warum werden Zinkbeschichtungen benötigt?

Whilst Steel is a versatile metal for manufacturing, coatings are needed in order to protect against corrosionStahl ist einer der häufig verwendete Materialien in der Herstellung aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Stärke und wettbewerbsfähigen Preise. Stahl hatte jedoch immer seine Achillesferse; Korrosion. Das ist das rotbraune, raue und schuppige Zeug, das man auf alten Brücken und Schiffswracks sieht. Stahl muss also modifiziert werden, um haltbarer zu sein, insbesondere wenn er den Elementen ausgesetzt ist.

Korrosion tritt auf, wenn der Stahl chemisch mit Wasser und Luft in der Umgebung reagiert und ein Eisenoxid bildet. Das Eisenoxid ist der Rost, den Sie auf der Außenseite sehen. In diesem Fall wurde die Stahloberfläche durch den Sauerstoff in Luft und Wasser oxidiert. Korrosion tritt nur bei Metall auf, das der äußeren Umgebung ausgesetzt ist, sodass der Schutz der äußersten Metallschicht häufig ausreichend ist.

Korrosionsbeständigkeit ist bei kleinen Bauteilen wie Muttern und Bolzen sowie Unterlegscheiben und Maschinenschrauben von entscheidender Bedeutung, da diese Arten von Befestigungselementen verwendet werden, um mehrere Objekte miteinander zu verbinden. Infolgedessen wirkt sich jede Beschädigung dieser Komponenten nachteilig auf die gesamte Vorrichtung aus, deren Reparatur sowohl gefährlich als auch kostspielig sein kann, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.

Die Lösung für dieses Problem bestand darin, Stahlbauteile mit einem anderen Metall zu beschichten. Das andere Metall wirkt im Wesentlichen als Opferbeschichtung und wird anstelle des darunter liegenden Stahls oxidiert, um eine Schutzbarriere zu bilden.

Zinkbeschichtungen werden auch als Methode verwendet, um eine Wasserstoffversprödung zu verhindern. Dieser Prozess ist die Verschlechterung der strukturellen Eigenschaften eines Metalls, wobei das Vorhandensein von diffudierbarem Wasserstoff dazu führt, dass das Metall spröde wird und reißt.

Da der Grad der Versprödung direkt von der Mikrostruktur des Metalls und der Menge des absorbierten Wasserstoffs beeinflusst wird, ist die Minimierung des Kontakts zwischen beiden die beste vorbeugende Maßnahme. Hier trägt das Aufbringen einer Beschichtung, wie z. B. der Verzinkung, dazu bei, die Bauteiloberfläche vor atomarem Wasserstoff zu schützen.

Accu kann eine Reihe von hochfesten Befestigungselementen liefern, die entsprödet wurden, eine Wärmebehandlung, die das Risiko minimiert, dass die Beschichtung nicht vor Rissbildung schützt.

Dieser Vorgang ist wichtig, als ob ein Bauteil, zum Beispiel eine Kopfschraube, nicht durch die De- Versprödungsverfahren, wird es für den Einsatz ungeeignet sein. Das Bauteil fällt bei weniger als der Hälfte der angegebenen Anzugskraft aus.

Während Zink eine der beliebtesten Schutzbeschichtungen ist, gehören Gold, Silber und Nickel zu anderen gebräuchlichen Metallen, die zum Beschichten verwendet werden. Accu bietet Beschichtung all dieser Metalle, einschließlich Zink. Wir bieten auch einen kundenspezifischen Fertigungsservice an, sodass Sie maßgeschneiderte Schrauben erhalten, die mit diesen Metallen beschichtet sind.

Was ist Feuerverzinkung?

A Galvanised Steel Socket Countersunk Screw & Hexagon NutWenn Leute „Verzinken“ sagen, sind sie normalerweise unter Bezugnahme auf Feuerverzinkung. Während dieses Prozesses wird das Eisen- oder Stahlbauteil in ein Bad aus heißem, flüssigem geschmolzenem Zink getaucht. Die Temperatur des geschmolzenen Zinks liegt bei etwa 450 °C (842 °F).

Hier verbindet sich das geschmolzene Zink chemisch mit dem Stahl oder Eisen und bildet beim Abkühlen eine äußere Schutzschicht aus Zink und reagiert mit Sauerstoff in der Atmosphäre unter Bildung von Zinkoxid (ZnO). Diese reagiert dann auch mit Kohlendioxid und verursacht eine Schutzschicht aus Zinkcarbonat (ZnCO3), die für das stumpfe, gräuliche Erscheinungsbild sorgt.

Schritte beim Feuerverzinken

1) Reinigungszyklus zur Vorbereitung der Oberfläche

Um eine gute Verzinkungsbehandlung zu erhalten, muss die Metalloberfläche sehr sauber sein. Die Oberflächenreinigung umfasst 3 Hauptschritte. Erstens erfolgt eine Entfettung, um organische Rückstände, Schmutz und Öl zu entfernen. Anschließend wird mit einer sauren Lösung gebeizt, um Mühlschuppen und Rost zu entfernen. Schließlich stellt der Flussmittelprozess sicher, dass keine Oxidation des Grundmetalls stattfindet, bevor es in das geschmolzene Zinkbad getaucht wird.

2) Trocknen

Das Bauteil wird zwischen dem Entfetten, Beizen und Flussmittel gespült, um verbleibende Oxidationsspuren auf der Oberfläche zu entfernen. Anschließend wird das Bauteil getrocknet, bevor es zum Eintauchen in das geschmolzene Zinkbad bereit ist. In diesem Stadium ist es wichtig, dass alle Verunreinigungen von der Oberfläche des Bauteils entfernt wurden, da unreiner Stahl nicht mit dem Zink reagiert.

3) Verzinkung

Die saubere Komponente geht schließlich in das Bad aus geschmolzenem Zink. Dieser Schritt dauert bei Kleinteilen normalerweise nur etwa fünf Minuten, bei größeren Teilen jedoch länger.

4) Behandlung nach der Verzinkung

Das verzinkte Teil wird gekühlt und kann zusätzlichen Prozessen wie Lackieren oder Pulverbeschichten unterzogen werden.

Warum nicht stattdessen Komponenten aus Edelstahl verwenden?

Galvanised Steel fasteners used to secure steel beamsSowohl Edelstahl als auch verzinkte Bauteile eignen sich hervorragend für korrosionsbeständigkeit. Eine Verzinkung kann jedoch oft weitaus kostengünstiger sein als die Verwendung von Edelstahl.

Es ist auch eine der umweltfreundlichsten Methoden, um Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten, da jedes Zink, das während des Feuertauchens keine Beschichtung auf den Stahl- oder Eisenbauteilen bildet, im Verzinkungsbad verbleibt und wiederverwendet werden kann.

Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Entscheidung, Stahlbauteile mit feuerverzinktem Stahl anstelle von Bauteilen aus rostfreiem Stahl zu verwenden, sind die Überlegungen zur Zugfestigkeit der Schraube, Mutter oder Schraube. Wenn für eine Anwendung strukturelle Schrauben für hochbeanspruchte Befestigungen und zum Zusammenhalten schwerer Gegenstände erforderlich sind, kann sich ein Hersteller für die Verwendung von Verbindungselementen aus hochfestem Stahl entscheiden.

Während Edelstahlbauteile mit hoher Zugfestigkeit hergestellt werden können, können die deutlich höheren Kosten pro Einheit häufig dazu führen, dass Komponenten aus feuerverzinktem Stahl eine attraktivere Option sind.

Was ist Verzinkung?

Zinc Plated Steel Nuts and BoltsVerzinkung bezieht sich auf die Zinkgalvanisierung, eine Methode, bei der elektrischer Strom zum Brechen verwendet wird Zink in Ionen (winzige geladene Partikel) abscheiden und sich auf der Metallkomponente ablagern. Das Verfahren erfolgt durch Bildung einer einfachen Elektrolysezelle, bestehend aus dem Zink, einer wässrigen Lösung und dem zu plattierenden Bauteil.

So funktioniert der Verzinkungsprozess

Hier wird das Zink als Anode (positive Ladung) und das zu plattierende Bauteil als Kathode (negative Ladung) bezeichnet. In einfachen Worten, wenn Sie einen elektrischen Gleichstrom durch die Zelle leiten, beginnt die Zinkanode in winzige Zinkionen zu zerfallen.

Da die Zinkionen positiv geladen sind, werden sie vom Pluspol (Stahlbauteil, das beschichtet werden muss) angezogen, sodass sie zu diesem fließen. Die wässrige Lösung erleichtert die Bewegung der Ionen. Wenn sie das Bauteil erreichen, bilden die Zinkionen eine saubere äußere Zinkschicht.

Häufige Unterschiede zwischen verzinkten und verzinkten Bauteilen

1) Aussehen

Verzinkte Bauteile, die nicht behandelt werden, haben oft eine gedämpfte graue Farbe, die ziemlich rau ist. Verzinkte Teile sind oft glatter und glänzender und können auch eine farbige Oberfläche wie Blau oder Gelb aufweisen.

2) Dicke

Beim Verzinken entsteht eine ziemlich dünne Beschichtung, etwa im Bereich von 0,005 mm bis 0,025 mm. Mit der Zinkgalvanisierung wird es teurer, eine dickere Beschichtung als diese zu erhalten. Mit der Feuerverzinkung können Sie eine Dicke von über 0,1 mm erreichen.

3) Dauerhaftigkeit

Da Sie mit der Feuerverzinkung eine größere Dicke erreichen können, können verzinkte Teile Jahre und sogar Jahrzehnte ohne Rost auskommen. Der Rostprozess ist so langsam, dass beim Rosten des Zinks Zinkoxid entsteht, das eine weitere Schutzschicht hinzufügt.

Bei der Verzinkung bedeuten die geringeren Dicken, dass verzinkte Teile nicht so haltbar sind wie verzinkte. Daher ist es nicht für die Anwendung im Freien geeignet, sofern es nicht danach behandelt wurde.

4) Stärke

Da verzinkte Teile eine dickere Zinkbeschichtung haben, sind sie stärker und widerstandsfähiger, insbesondere bei Außenanwendungen. Da die Korrosionsrate ziemlich langsam ist, behält die Beschichtung ihre Festigkeit über einen längeren Zeitraum.

5) Kosten

Hier setzt sich die Verzinkung durch. Da es sich um ein leichter verfügbares Metall handelt, ist es kostengünstiger als das Feuerverzinken, insbesondere bei kleineren Bauteilen. Zink ist auch erheblich billiger als andere Metalle wie Gold.

6) Vielseitigkeit

Die

Feuerverzinkung kann für fast alle Stahl- oder Eisenbauteile verwendet werden, ob groß oder klein. Sie können auch im Außen- und Innenbereich eingesetzt werden.

Die Verzinkung ist hauptsächlich auf kleine Metallteile wie Muttern, Bolzen und Schrauben beschränkt. Sie sind auch hauptsächlich für Innenanwendungen geeignet. Sie sind jedoch besser schweißbar als verzinkte Teile.

Feuerverzinkung gegen Verzinkung - welche ist die beste Option?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass aufgrund der geringeren Kosten pro Bauteil und der insgesamt geringeren Korrosionsbeständigkeit eine verzinkte Oberfläche am besten für kleinere Teile geeignet ist, die in Innenräumen verwendet werden, wie Muttern, Schrauben und Bolzen.

Andererseits führt die Feuerverzinkung zu einer dickeren Zinkbeschichtung, wodurch die Teile mit einer stärkeren und haltbareren Oberfläche versehen werden. Dies macht es zur besseren Option für Außenanwendungen, bei denen Sie eine stärkere Korrosionsbeständigkeit benötigen.