Feuerverzinken

Zusammenfassung

Begriff

Feuerverzinken ist eine Methode zur Oberflächenbehandlung und gehört zu den Schmelztauchverfahren; dabei wird Stahl in eine flüssige Zinkschmelze eingetaucht. Die Oberflächen von Stahldrähten, -rohren, -bändern und metallischen Werkstücken sollen so möglichst lange vor Korrosion geschützt werden. Feuerverzinkung bietet auch Schutz gegen mechanische Einflüsse. Man unterscheidet Stück- und Bandverzinken; in Deutschland gibt es ca. 150 Stückverzinkungsbetriebe.

Zu den Schmelztauchverfahren gehören auch Verbleien und Aluminieren, die allerdings selten Anwendung finden.

Weitere Verzinkungsverfahren sind thermisches Spritzverzinken und galvanisches bzw. elektrolytisches Verzinken. Zinkhaltige Beschichtungssysteme, wie Zinkstaub- und Zinklamellenbeschichtungen, zählen dagegen nicht zu den Verzinkungsverfahren.

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Gefahrstoffverordnung

Arbeitsstättenverordnung

Wasserhaushaltsgesetz

Bauordnungen der Länder

Bundes-Immissionsschutzgesetz

TRGS 402 "Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen – Inhalative Exposition"

DGUV-I 209-086 "Stückverzinken""

Diverse Normen, u. a.:

DIN EN ISO 1461 "Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen"

DIN EN 10240 "Innere und/oder äußere Schutzüberzüge für Stahlrohre – Festlegungen für durch Schmelztauchverzinken in automatisierten Anlagen hergestellte Überzüge"

DIN EN 10143 "Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Blech und Band aus Stahl – Grenzabmaße und Formtoleranzen"

DIN EN 10346 "Kontinuierlich schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse aus Stahl zum Kaltumformen – Technische Lieferbedingungen"

DIN EN ISO 10244-2 "Stahldraht und Drahterzeugnisse – Überzüge aus Nichteisenmetall auf Stahldraht Teil 2: Überzüge aus Zink oder Zinklegierungen"

1 Verfahren

1.1 Stückverzinken

Beim diskontinuierlichen Feuerverzinken werden zuvor gefertigte Werkstücke aus Stahl oder Guss in geschmolzenes Zink eingetaucht; dadurch entsteht i. d. R. ein vollständiger Überzug, der zuverlässig vor Korrosion schützt. Wesentliches Kriterium für die Güte einer Feuerverzinkung ist die Dicke des Zinküberzugs; beim Stückverzinken werden größere Schichtdicken erreicht als beim Bandverzinken. Die Beschäftigten hantieren i. Allg. unmittelbar an den Bädern.

Wichtig

Vereinbarungen treffen

Auftraggeber und Auftragnehmer sollten vorab Vereinbarungen treffen, wenn an das Aussehen und die Dicke von Zinküberzügen besondere Anforderungen gestellt werden. Dies vermeidet Reklamationen, Nacharbeit oder gar Ersatzlieferung.

Stückverzinken erfolgt in folgenden Schritten (Abweichungen in Abhängigkeit von den betrieblichen Gegebenheiten sind möglich):

1. Entfetten: meist mit wässrigen alkalischen oder sauren Entfettungsmitteln
2. Spülen: Wasserbad
3. Beizen: entfernt Rost, Zunder; Beizbad enthält i. Allg. 10 %ige Salzsäure, ggf. zusätzlich Flusssäure
4. Spülen: Wasserbad
5. Flussmittelbad (Fluxen): zur Feinreinigung und Aktivierung der Oberfläche, häufig mit Ammoniumchlorid- und Zinkchloridlösungen
6. Trockenofen
7. Zinkbad (Kessel): Temperatur: i. d. R. 440–460 °C (Hochtemperaturverzinkung bei 530 °C)
8. Abkühlen (an der Luft oder im Wasserbad)/Spülen

Voraussetzung für ein gutes Ergebnis ist eine geeignete Konstruktion der zu verzinkenden Bauteile. U. a. bedeutet das: Hohlkörper dürfen nicht vollständig geschlossen sein; damit wird Untertauchen möglich, die Bauteile platzen nicht. Bauteile sollten mit Bohrungen versehen sein, damit überschüssiges Zink möglichst vollständig und gefahrlos ablaufen kann.

Für das Verzinken von Rohren, Stahlprofilen und Kleinteilen, wie Schrauben, Muttern usw., gibt es inzwischen teil- oder vollautomatische Verzinkungsanlagen.

Das Stückverzinken gewährleistet extrem langlebigen, robusten und wartungsfreien Korrosionsschutz (Schutzzeiten von 50 Jahren und länger möglich). Stückverzinkter Stahl wird daher hauptsächlich im Außenbereich eingesetzt (Tore, Geländer, Fassaden usw.).

Praxis-Beispiel

Die richtige Beschichtung

Im Vergleich zu einer durchschnittlichen Farbbeschichtung ist eine Feuerverzinkung (Quelle: Industrieverband Feuerverzinken e. V.):

• 20 x härter,
• 10 x abriebbeständiger,
• 8 x steinschlagbeständiger und
• bis zu 4 x haftfester.

Achtung

Genehmigungen erforderlich

Für die Errichtung neuer Gebäude oder eine Nutzungsänderung bestehender Gebäude oder Räume ist eine Genehmigung nach dem Bauordnungsrecht und ggf. nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz erforderlich.

Schmelztauchbäder zum Feuerverzinken sind genehmigungsbedürftige Anlagen nach 4. BImSchV.

1.2 Bandverzinken

Stahldrähte und -bänder werden kontinuierlich verzinkt, dies erfolgt hauptsächlich nach dem Sendzimir-Verfahren, d. h., Drähte und Bänder werden vorab in reduzierender Atmosphäre bei 1.000 °C gereinigt und vorbehandelt und laufen dann in automatisch betriebenen Anlagen durch schmelzflüssiges Zink.

Die Beschäftigten hantieren nur beim Warten und Instandsetzen an den Bädern, das Gefährdungspotenzial ist daher erheblich geringer als beim Stückverzinken.

Bandverzinkter Stahl ist ein Vorprodukt (Halbzeug); er wi...