Hartnäckige Beschichtung

Zinküberzüge unter der Lupe

Als wir im letzten Jahr in Bänder Bleche Rohre vom neuen „agozal DoubleDip“-Verzinkungsverfahren berichteten, da gingen wir nicht auf Standardprüfergebnisse ein, die die Vorteile des Verfahrens deutlich machen. In diesem Beitrag gehen wir mehr in die Tiefe, denn der Anwender will vor allem eines wissen: „Warum soll ich nach einer neuen Methode verzinken lassen?“ Und da dem Fachmann Standardprüfergebnisse meist mehr sagen als eine Anlagenbeschreibung gehen wir hier auf einige wichtige Punkte ein.

29. Juli 2003

Im Jahr 2000 nahm die Agozal Oberflächenveredelung, Neuwied, eine 100prozentige Tochter von Thyssen Krupp Stahl, eine Bandverzinkungsanlage zur kontinuierlichen Beschichtung von 200 bis 800 mm breiten Spaltband in Betrieb. Clou der Anlage ist die Möglichkeit umformbare Überzüge von maximal 1.000 g/m² zweiseitig realisieren zu können und auch die Längskanten durch einen Zinküberzug vor Korrosion zu schützen.

Das sogenannte „agozal DoubleDip“-Verfahren erfüllt die Forderung vieler Kunden nach hohen Schichtdicken bei gleichzeitig guter Umformbarkeit. Die hohen Überzugsdicken, wie man sie aus der Stückverzinkung kennt, konnte so mit den Vorzügen der modernen und wirtschaftlichen Bandverzinkung verbunden werden. Eine mindestens doppelte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu Reinzinküberzügen, eine Auflage bis 70 µm pro Seite, die Beschichtung auch höherfester Stähle bei gleichzeitig guten Umformeigenschaften, die bleifreie Verzinkung und die optimierte Maßhaltigkeit des fertigen Bauteils, nennt Agozal als Verfahrensvorteile und belegt dies mit zahlreichen Prüfergebnissen.

Bandverzinktes Material unterliegt häufig umformenden Weiterverarbeitungsschritten. Dabei ist es wichtig, daß keine Abplatzungen der Oberfläche und / oder massive Sprödigkeits-Rißbildungen in den Überzügen auftreten. Mit zunehmender Auflagenstärke ist die Gefahr solcher Abplatzungen oder Rißbildungen größer. Agozal DoubleDip ist - trotz hoher Auflagen - eine gut geeignete Oberfläche, die hohen Umformansprüchen genügt.

Falten ohne Sorgenfalten

Analoge Erfahrungen liegen zu dem DoubleDip-ähnlichem Produkt Galfan (ZA) vor. Um Mikro-Rißneigung und Haftung / Umformbarkeit zu untersuchen werden in der Regel Faltversuch EN 12 und Kugelschlagtest SEP 1931 herangezogen. Diese sind vom Dortmunder Oberflächen-Centrum zum testen der agozal DoubleDip-Oberfläche durchgeführt worden.

Es wurden an Proben mit Überzugsdicken von 40 bis 60 µm Faltversuche nach EN 12 mit einer Biegung um 180° und unterschiedlichen Biegedorndurchmessern von 0a bis 2a (a ist die Blechdicke) durchgeführt. In keinem Fall wurden Haftungsmängel (Abblätterungen) des Überzuges festgestellt. Es sind lediglich Mikrorisse im Zink-Überzug festgestellt worden, die bei einer Überzugsdicke von 60 µm etwas stärker ausfallen als bei einer Dicke von 40 µm. Die Stärke des Rißaufkommens wird im wesentlichen aber durch den Biegedorndurchmesser bestimmt und nimmt mit größer werdenden Biegedorn-durchmesser ab. Bei einem Biegedorndurchmesser von 2a werden keine Risse festgestellt.

Korrosionsbeständigkeit

Bei den Kugelschlagprüfungen gemäß SEP 1931 ergab sich das folgende Bild: Nach dynamischer Umformung im Kugelschlagtest ergibt sich ebenfalls eine gute Haftung bei Überzugsdicken von 60 µm. Die Tiefungskuppen weisen keine Abblätterungen auf, es liegen lediglich feine Risse vor. Bei geringeren Überzugsdicken verbessert sich auch hier das Rißbild.

Agozal DoubleDip wurde im Vergleich zu anderen Verzinkungsarten, wie Galfan, sendzimir und fluxverzinktem Material im Salzsprühnebeltest nach DIN 50021 SS getestet. Das Prüfergebnis zeigte, daß die agozal DoubleDip-Verzinkung auf der Fläche eine Beständigkeit bis zum Auftreten von erstem Rotrost von circa 2.500 Stunden erreicht. Die Galfanbeschichtung zeigte nach einer Prüfdauer von etwa 750 Stunden beginnenden Rotrost. In weiteren Vergleichsuntersuchung einer agozal DoubleDip-Verzinkung (60 µm, ~ Z 850) mit einer Galfan-Beschichtung (40 µm, ~ Z 600) wurden erste Rotrostbildung bei agozal-DoubleDip erst nach über 3.000 Stunden (!), bei Galfan bereits nach circa 800 Stunden festgestellt.

Lebensdauer erhöht

Der Schutz eines Zinküberzuges gegen Korrosion hängt im wesentlichen von den drei Faktoren Dicke des Überzuges, Zusammensetzung des Überzuges und Einsatz-Atmosphäre ab. So kann der jährliche Abtrag einer reinen Zinkschicht in der Landluft etwa 1,0 bis 3,4 µm, in Seeluft 2,4 bis 15 µm, in der Stadtluft zwischen 1,0 bis 6 µm und in Industrieluft 3,8 bis 19,0 µm betragen.

Da es sich bei agozal DoubleDip um einen Überzug mit 5 Prozent Aluminium handelt, sind die Abtragraten gegenüber einer reinen Zinkschicht etwa halbiert. Agozal hat unter Berücksichtigung obengenannter Faktoren die mittlere Schutzdauer in Jahren ermittelt unddurch verschiedene vergleichende Korrosionsschutztests (Salzsprühtest nach DIN 50021, VDA 621-415 Wechseltest und SO2-Test nach DIN EN ISO 3231) untermauert. So kann bei der größten Schichtdicke von 60 µm von einer theoretischen Schutzdauer unter Industrie-Luft-Bedingungen von rund 25 Jahren und bei Meeres-Luft von 30 Jahren ausgegangen werden. Dieser Wert wird unter Land-Luft-Bedingungen bereits mit der halben Schichtdicke von 30 µm erreicht.

Erschienen in Ausgabe: 05/2003