3.1. Was sind Abplatzungen – Wie kommt es zu Abplatzungen?      <<< zurück

Abplatzungen sind Stellen, an denen sich der gesamte Zinküberzug einschließlich der Eisen - Zink - Legierungsschichten vom Stahluntergrund gelöst hat. Sie treten bevorzugt bei Zinküberzügen mit dickeren Eisen - Zink - Legierungsschichten, an Verzinkungsgut mit sehr glatten Oberflächen oder an Kanten des Verzinkungsgutes auf.

Die Bildung der Eisen - Zink - Legierungsschichten ist entscheidend abhängig von der chemischen Zusammensetzung des Stahles. So kann es beispielsweise bei reaktionsfreudigen Stählen (verstärktes Wachstum der Zinklegierungsschicht tritt im Bereich von ca. 0,03 - 0,12 % bzw. oberhalb etwa 0,30 % Silicium) vorkommen, dass die Wechselwirkung Eisen - Zink besonders stark abläuft.

Konstruktionsbedingt kann dieser Effekt noch durch eine steigende Tauchdauer des Gegenstandes im Zinkbad verstärkt werden. Es wird dann ein dicker Überzug erzeugt, bei dem der Anteil der Eisen - Zink - Legierungsschichten größer als normal ist. Im Extremfall kann der gesamte Zinküberzug aus Eisen - Zink - Legierungsschichten bestehen.

Diese Vorgänge sind naturgesetzlich bedingt und können in der Praxis vom Verzinker kaum oder gar nicht beeinflusst werden. Diese Überzüge haben eine geringere Haftfähigkeit und sind spröde und dadurch empfindlicher gegenüber starken Verformungen und schlagartigen Beanspruchungen als Überzüge, die ganz oder teilweise aus Reinzink bestehen. Man sollte deshalb beim Auftreten solcher dicken und grauen Zinküberzüge eine etwas erhöhte Sorgfalt bei Transport und Montage aufwenden, da es sonst zu Abplatzungen kommen kann.

Dieser geringe Mehraufwand zahlt sich aus, denn der Korrosionsschutzwert eines dicken Überzuges ist natürlich höher als der eines dünneren. Leichte Abplatzungen an Kanten des Verzinkungsgutes lassen sich nicht immer vermeiden, wenn dieses beim Transport oder bei der Weiterverarbeitung schlagartig oder plastisch verformend beansprucht wird. Meistens verbleibt ein gewisser Teil der Legierungsschichten auf der Stahloberfläche. Hierdurch bleibt ein gewisser Schutz gegen Korrosion erhalten. Trotzdem empfiehlt es sich, derartige Stellen durch geeignete Mittel, z.B. mit Zinkstaubbeschichtungsstoffen nachzubessern, damit ein einheitlicher Korrosionsschutz gewährleistet ist und keine Minderung seiner Qualität eintritt.


3.2. Was sind Fehlstellen – wie kommt es zu Fehlstellen?


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Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit des Grundwerkstoffes
Eine metallisch blanke Stahloberfläche ist die Grundvoraussetzung für das Feuerverzinken. Jede Stahloberfläche ist jedoch auf Grund ihrer chemischen Beschaffenheit, ihrer Herstellung, ihrer Bearbeitung oder ihrer vorausgegangenen Beanspruchung mit artfremden oder arteigenen Schichten bedeckt.

Zu den artfremden Schichten gehören unter anderem Öle, Fette, Metallseifen, Staub, alte Korrosionsschutz-Beschichtungen, Rückstände von Fertigungshilfsmitteln, usw. Die hierfür erforderliche Vorbehandlung besteht im wesentlichen aus einem Beizvorgang in verdünnter Salzsäure. Hierbei werden die artfremden Schichten von der Beizsäure nur schwer oder überhaupt nicht gelöst.

Auf dem Verzinkungsgut verbleibende artfremde Schichten können zu Fehlstellen im Zinküberzug führen, da an diesen Stellen die Reaktion zwischen Eisen und Zink ausbleibt. Die Ursachen hierfür liegen außerhalb des Verantwortungsbereiches der Verzinkerei.

DIN EN ISO 1461 Anhang C.1.2.: „Oberflächenverunreinigungen, die nicht durch den Beizvorgang entfernt werden können – zum Beispiel kohlenstoffhaltige Verunreinigungen (Ziehmittelreste), Öl, Fett, Beschichtungen, Schweißschlacke und ähnliche Verunreinigungen sollten vor dem Beizen entfernt werden. Die Zuständigkeit für die Entfernung derartiger Verunreinigungen ist zwischen dem Auftraggeber und dem Verzinker abzustimmen."

Öle und Fette
Viele Verzinkereien verfügen über ein Entfettungsbad, trotzdem sollte der Hersteller der Stahlteile sich bemühen, Öl und Fett von der Oberfläche des zu verzinkenden Gutes fernzuhalten oder darauf zu achten, dass leicht emulgierende Öle und Fette zur Anwendung kommen. Verbleiben Öle und Fette auf der Stahloberfläche, können Fehlstellen entstehen. Durch Wärmeeinwirkung beim Schweißen kann verbranntes Öl zu Fehlverzinkungen führen.

Schweißschlacken und Schweißhilfsmittel (Schweißspray)
Schweißschlacken können von der Beizsäure nicht beseitigt werden, da sie chemisch äußerst resistent sind. Auf dem Verzinkungsgut verbleibende Schlackenreste führen zu örtlich begrenzten Fehlstellen im Zinküberzug, da sie bei normalen Tauchzeiten nicht mit Zink überdeckt werden. Diese Aussage gilt nicht nur für Schlacken, die beim Lichtbogenschweißen von Hand mit Stabelektroden entstehen, sondern auch für einen Teil der Rückstände, die nach dem Schutzgasschweißen auf dem Werkstück verbleiben.

Zu den problematischen Schweißhilfsmitteln gehören Schweißsprays. Derartige Schweißsprays sind für das bloße Auge kaum sichtbar, sie verursachen jedoch Fehlstellen im Zinküberzug am Rand der Schweißnaht. Falls derartige Schweißsprays benutzt werden, sollten nur fett- und silikonfreie Sprays verwendet werden und zudem nur äußerst sparsam (dicke Filme lösen sich nicht bzw. nicht völlig). Am besten ist es, auf derartige Sprays völlig zu verzichten.

Strahlen, Strahlmittelrückstände
Werden gestrahlte Konstruktionen feuerverzinkt, muss darauf geachtet werden, dass zuvor Strahlmittelrückstände auch aus den Ecken und Winkeln einer Konstruktion vollständig entfernt, gegebenenfalls abgesaugt werden, da auch sie den Verzinkungsvorgang stören und Fehlstellen im Zinküberzug auslösen können.

Farbe, alte Beschichtungen, Signierungen
Stahlteile sind zur besseren Identifikation mitunter mit Farbkennzeichnungen signiert. Ebenso kommt es vor, dass alte Stahlteile verwendet werden, die bereits eine oder mehrere Korrosionsschutzbeschichtungen aufweisen. Auch hier ist eine konsequente Entfernung derartiger Alt-Rückstände durch Strahlen, Schleifen oder in Einzelfällen auch durch Abbrennen oder durch spezielle Farbabbeizer unbedingt erforderlich. Unterbleibt diese Maßnahme, können auch hierdurch unverzinkte Stellen im Zinküberzug entstehen.
 

3.3. Wie sollte die Ausbesserung der Feuerverzinkung an Fehlstellen/Abplatzungen erfolgen?

Mitunter sind Ausbesserungsarbeiten an bereits feuerverzinkten Bauteilen erforderlich. Fehlstellen oder Beschädigungen an verzinkten Stahloberflächen dürfen in einem nach DIN EN ISO 1461 festgelegten Umfang ausgebessert werden. Dabei kann es sich um unverzinkte Stellen handeln, für die es vielfältige Ursachen gibt.

- an Fehlstellen (verursacht durch z.B. Schweißschlacke, Zunder-, Öl-, Schmutz-, Beschichtungsstoffreste)
- nach Montagearbeiten oder nachträglich hergestellten Schweißverbindungen (Schweißnähte)
- Transport-, Lager-, Montageschäden etc.

Aus technischen Gründen bzw. weil es oft nicht sinnvoll ist, ist das Ausbessern mittels thermischen Spritzen oft nicht möglich. In solchen Fällen darf mit speziellen Zinkstaub-Beschichtungsstoffen ausgebessert werden.

Zur Ausbesserung sind nur zulässig:
- Zinkmetall-Dickbeschichtung LZ-09
- Zweikomponenten-Epoxidharz-Zinkstaub-Beschichtungsstoffe,
- luftfeuchtigkeitshärtende Einkomponenten-Polyurethan-Zinkstaub-Beschichtungsstoffe,
- luftfeuchtigkeitshärtende Einkomponenten-Ethylsilicat-Zinkstaub-Beschichtungsstoffe.

Die Beschichtungsprodukte sollten hinsichtlich Qualität und Verwendungszweck sorgfältig ausgewählt werden. Wegen ihrer höheren Schichtdicke und guten Korrosionsschutzwirkung werden vorrangig Zinkstaub-Beschichtungsstoffe eingesetzt. Sie haben jedoch nicht das silbrige Aussehen einer frischen Feuerverzinkung. Der Auftrag erfolgt am zweckmäßigsten mittels Pinsel. Soll die Ausbesserung dem Verzinkungsbild angepasst sein, ist es nur sinnvoll, wenn zusätzlich Zinksprays verwendet werden, die die Qualitätsanforderung der Norm erfülllen und damit auch die Veränderung in der Oberfläche bei Bewitterung mitmachen („mitaltern").

Grundvoraussetzung für das Ausbessern ist ein sorgfältiges Säubern der Ausbesserungsstellen von arteigenen und artfremden Schichten. Die Norm-Reinheitsgrade Sa 2 (Strahlen) bzw. PMa (maschinelles Verfahren) sind dabei zu erreichen. Wenn eine optimale Säuberung nicht möglich ist, muss auf Zinkstaub-Beschichtungen verzichtet werden.

Die Ausbesserung muss eine dem Korrosionsschutz angepasste und eine von der Werkstückdicke abhängige Schichtdicke haben. Die Dicke der Beschichtung soll um 50 bis 100 % über der Dicke des geforderten Zinküberzuges liegen. Bei Stahlkonstruktionen, die feuerverzinkt sind, besteht die Forderung, dass dafür mindestens 100 µm erreicht werden. Bei normalschichtigen Zinkstaub-Beschichtungen (40 µm je Schicht) sind zwei bis vier Schichten und bei dickschichtigen Zinkstaub-Beschichtungen (80 µm je Schicht) ein bis zwei Schichten aufzubringen.

Zusammenfassung:
Wenn ausgebessert werden muss:
1. Stahloberfläche sorgfältig säubern (Normreinheitsgrad Sa 2 oder PMa)
2. richtigen Beschichtungsstoff auswählen
3. mittels Pinsel eine dem Korrosionsschutz angepasste Schichtdicke aufbringen
- bei normalschichtigen Zinkstaub-Beschichtungen 2 bis 4 Schichten a 40 µm aufbringen
- bei dickschichtigen Zinkstaub-Beschichtungen 1 bis 2 Schichten a 80 µm aufbringen