Feuerverzinken (Stückverzinken)

Das Feuerverzinken ist ein bewährter Langzeitkorrosionsschutz für Stahl und unterstreicht als natürlicher Partner des Stahls seine metallische Anmutung.

Feuerverzinkter Stahl wird vielfältig verwendet.

Das Verfahren

Beim Stückverzinken werden zu verzinkende Stahlteile in Bädern nasschemisch vorbehandelt. Danach erfolgt das eigentliche Feuerverzinken. Hierbei wird das Verzinkungsgut in eine flüssige ca. 450°C heiße Zinkschmelze getaucht. Beim Verzinkungsvorgang bildet sich als Folge einer wechselseitigen Diffusion des flüssigen Zinks mit der Stahloberfläche ein Überzug verschiedenartig zusammengesetzter Eisen-Zink-Legierungsschichten. Beim Herausziehen der feuerverzinkten Gegenstände bleibt auf der obersten Legierungsschicht zumeist noch eine Schicht aus reinem Zink haften.


Korrosionsverhalten und Schutzdauer

Die Schutzdauer eines Korrosionsschutzsystems hängt von seiner Beständigkeit gegen geforderte Belastungen ab. Hierzu zählen atmosphärische, mechanische, chemische und thermische Einflüsse, wobei die beiden erstgenannten in der Praxis am häufigsten auftreten.

Atmosphärische Beständigkeit

Das Metall Zink hat die positive Eigenschaft infolge von Bewitterung schützende Deckschichten auszubilden. Die Deckschichten werden durch Wind und Wetter geringfügig abgetragen und erneuern sich. Die Abtragung von Zinküberzügen erfolgt im wesentlichen linear. Kennt man die zu erwartende Korrosionsbelastung des Zinküberzuges am Objektstandort und die Dicke des vorhandenen Zinküberzuges, so lässt sich die zu erwartende Schutzdauer ermitteln. Ein durchschnittlicher 85 Mikrometer dicker Zinküberzug erreicht unter den in Deutschland vorherrschenden atmosphärischen Belastungen zumeist eine Schutzdauer von mindestens 50 Jahren.

Mechanische Beständigkeit

Beim Feuerverzinken geht der Zinküberzug mit dem Stahl eine feste, unlösbare Verbindung in Form einer Legierung ein. Die Härte der Eisen-Zink-Legierungsschicht liegt deutlich über der Härte normaler Baustähle. Aus diesem Grund bietet eine Feuerverzinkung einen zuverlässigen Schutz gegen mechanische Belastungen wie Schläge, Stöße und Abrieb, die beim Transport, bei der Montage oder bei der Nutzung auftreten können.


Stärken von Zinküberzügen

Eine Feuerverzinkung schützt Stahl in der Regel für Jahrzehnte. Neben der Langlebigkeit besitzt die Feuerverzinkung weitere herausragende Eigenschaften. Da das Feuerverzinken ein Tauchverfahren ist, werden besonders korrosionsgefährdete Bereiche wie Hohlräume und Winkel ebenfalls gut geschützt. Verfahrensbedingt weisen Ecken und Kanten gleiche oder größere Schichtdicken im Vergleich zur restlichen Bauteiloberfläche auf. Die von anderen Schutzsystemen bekannte Kantenflucht tritt nicht auf. Kommt es trotz hoher mechanischer Beständigkeit bei extremer Belastung zu Kratzern und Schrammen wirkt der so genannte kathodische Schutz, der auf elektrochemischem Wege eine Barriere gegen Korrosion aufbaut. Als industrielles Verfahren wird das Feuerverzinken unter definierten Bedingungen durchgeführt und ist völlig unabhängig von der Witterung. Hierdurch bietet es ein hohes Maß an Zuverlässigkeit. Die Erstkosten für eine Feuerverzinkung sind vergleichbar mit anderen konventionellen Schutzsystemen für Stahl. Eine Feuerverzinkung ist wartungsfrei, d.h. ein Instandhaltungsaufwand über die gesamte Lebensdauer fällt nicht an.


Normen und Ausschreibung

Grundlage für das Stückverzinken ist die DIN EN ISO 1461:1999 „Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken)“. Sie regelt Anforderungen wie Dicke oder Aussehen des Zinküberzuges und Prüfprozeduren und sollte auch bei Ausschreibung zitiert werden.


Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren und Fertigen

Sollen Stahlteile feuerverzinkt werden, müssen bereits bei der Planung einige Besonderheiten berücksichtigt werden. Verfahrensbedingt ist es notwendig die zu verzinkenden Bauteile feuerverzinkungsgerecht zu konstruieren. Hierzu gehören beispielsweise die Verwendung von verzinkungsgeeigneten Stählen, die Vorbereitung der Stahloberfläche, die Berücksichtigung von Badabmessungen und Stückgewichten sowie eine entsprechende Gestaltung des Verzinkungsgutes und die Berücksichtigung von schweißtechnischen Aspekten.


Nachhaltigkeit

Für den Korrosionsschutz durch Feuerverzinken gibt es eine Umwelt-Produktdeklaration, die detailliert Auskunft zur Nachhaltigkeit gibt und seine Umweltfreundlichkeit und Ressourceneffizienz belegt. Die Feuerverzinkung trägt als  sogenanntes LongerLife-Produkt dazu bei den Werkstoff Stahl dauerhafter zu machen und ihm ein längeres Leben zu schenken. Zahlreiche wissenschaftliche Studien heben die Nachhaltigkeit der Feuerverzinkung gegenüber anderen Korrosionsschutzsystemen hervor. So zeigt eine Ökobilanz-Vergleich der Technischen Universität Berlin, dass das Feuerverzinken unter anderem in den Bereichen Ressourcen- und Energieverbrauch und bei den CO2-Emissionen deutlich niedriger liegt als andere Korrosionsschutzsysteme.


Fazit

Das Feuerverzinken bietet eine hervorragende Performance als langlebiger Korrosionsschutz und gibt dem Stahl eine metallisch-natürliche Oberflächenanmutung. Auch unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten ist das Feuerverzinken beispielhaft. Bei der Planung von feuerverzinkten Konstruktionen müssen einige beachtenswerte Besonderheiten berücksichtigt werden.

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