Sicher geschützt – verzinkter Stahl
Das Verzinken bezeichnet – wie es der Name erahnen lässt – die Behandlung von Stahl, der mit einer dünnen Zinkschicht überzogen wird. Durch diese Veredelung wird der anschließend verzinkte Stahl sicher vor Korrosion geschützt und haltbarer gemacht. Die Verfahren, um diesen Effekt zu erhalten, sind vielfältig und stets auf den Einsatz der jeweiligen Bauteile spezialisiert. Nicht jedes Produkt, das aus verzinktem Stahl besteht, eignet sich für jeden Einsatzbereich. Gleichzeitig bestehen zwischen den unterschiedlichen Veredelungsverfahren erhebliche Unterschiede im Endeffekt – beispielsweise im Fakt, das bei einigen Verzinkungsverfahren tatsächliche Zink-Schichten aufgetragen werden, bei anderen Anwendungen jedoch Zinklegierungsschichten zum Einsatz kommen. Die Unterschiedlichkeit der verschiedenen Verfahren und die Vergabe des Namens „verzinkter Stahl“ bemühte deshalb bereits vor einigen Jahrzehnten den Bundesgerichtshof, der über die korrekte Verwendung des Gütemerkmals „verzinkter Stahl“ ein Urteil zu fällen hatte.
Stahl haltbar machen durch Feuerverzinken
Das Feuerverzinken ist eines der gebräuchlichsten Verfahren zum Verzinken von Stahl und Eisen. In diesem Verfahren werden Eisen oder Stahl in ein geschmolzenes Zink-Bad eingetaucht und dadurch mit dem flüssigen Zink überzogen. Das bei circa 450°C geschmolzene Zink bildet bei diesem Verfahren zwei verschiedene Schichten über dem eingetauchten Eisen beziehungsweise dem Stahl. Als erstes entsteht eine Legierungsschicht aus Eisen und Zink. Darüber legt sich eine haftende Schicht aus reinem Zink, der die Korrosion des ummantelten Metalls im Kern verhindern wird. Das Feuerverzinken lässt sich dabei in zwei Gruppen einteilen. Zum einen werden Teile einer kontinuierlichen Brandverzinkung unterzogen. Zum anderen wird Stahl durch die Stückverzinkung vor Korrosion geschützt. Während beim Brandverzinken eine Schutzschicht von 7 bis 25 Mikrometern aufgezogen wird, erhält der Stahl oder das Eisen beim Stückverzinken eine Zinkschicht von 50 bis 150 Mikrometern und ist dadurch besser geschützt. Des Weiteren entstehen beim Brandverzinken in der Regel Vorprodukte, bei denen die schützende Zinkschicht durch die Weiterverarbeitung – also das Umformen, Zuschneiden oder Stanzen – nochmals teilweise vernichtet wird.
Das Sendzimirverfahren – Eine kontinuierliche Brandverzinkung
Das Sendzimirverzinken ist eine Form der Brandverzinkung, die das Verzinken von Stahl mit dem Glühen verbindet. Das Glühen wird in der Regel angewandt, um von bestimmte Werkstoffeigenschaften eines Produkts – wie beispielsweise eine gewisse Formbarkeit – für eine vergleichsweise kurze Zeit zu profitieren. Im Zuge des Sendzimirverfahrens wird der Stahl als ungeglühtes, kaltgewalztes Stahlband bei einer Dicke von 0,4 bis 4 mm und einer Breite von 400 bis 1800 mm von einem Bund – dem so genannten Coil – abgerollt und verzinkt. Das Stahlband auf dem Coil kann dabei eine Länge von bis zu drei Kilometern erreichen. Zum Ende des gesamten Arbeitsablaufs wird das Stahlband wieder auf einem solchen Bund aufgespult. Zwischen den beiden Coils durchläuft das Stahlband eine Arbeitsstrecke bestehend aus dem Durchlaufofen, dem Schmelzbad, der Vorrichtung für die Kontrolle der Richtigkeit und der Dicke der flächendeckenden Aufbringung der Verzinkung sowie der Kühlung. Dieses Verfahren geht auf den Erfinder und Ingenieur Tadeusz Sendzimir zurück, der im Laufe seines über hundertjährigen Lebens insgesamt 120 Patente im Bergbau und der Metallurgie sein Eigen nennen durfte.
Selbst das Zink korrodiert
Doch selbst die schützende Zinkschicht kann korrodieren. Vor allem, wenn der verzinkte Stahl der aggressiven Seeluft und dem Klima der rauen See ausgesetzt ist, kann sich nach einer gewissen Zeit eine Zinkkorrosion einstellen. Im Zuge dieser bildet sich der so genannte Weißrost, dessen Bildung aber durch eine fachmännische Nachbehandlung und regelmäßige Pflege verlangsamt und verzögert werden kann. Gleichzeitig wird durch die regelmäßige Pflege der Schutz der umschlossenen Metalle unterhalb der Verzinkung nochmals verstärkt und deren Schutz verlängert. Je nach Verfahren der Verzinkung müssen allerdings jeweils andere fachliche Aspekte berücksichtig werden. Die Wahl des Pflegeverfahrens obliegt deshalb stets den Experten vom Fach und sollte nicht von Laien – vor allem nicht im Hausgebrauch von verzinkten Stahl-Produkten – entschieden und vorgenommen werden.
Enorme Produktvielfalt verzinkter Stahl-Produkte
Die Produktpalette verzinkter Stahl-Waren ist enorm. Sie reicht von den kleinsten Schrauben und Befestigungsmaterialien bis hin zu massiven Trägerelemente wolkenkratzender Riesen in den Metropolen der Welt. Ohne eine Verzinkung wären viele Wunderwerke der Technik, von den wir Tag für Tag direkt und indirekt, bewusst und unbewusst profitieren undenkbar. Schlaue Köpfe und engagierte Ingenieure planen immer neue Verbesserungen der jeweiligen Verfahren, um Stahl und andere Metalle noch besser vor ihrer eigenen Vergänglichkeit zu schützen. Ihnen verdanken wir, dass wir bei vielen Arbeitsschritten und unzähligen Werkstoffen auf hochwertige, sichere und haltbare verzinkte Stahl- und Metall-Elemente zurückgreifen können.