Lernmaterialien für Sol-Gel-Verfahren + Schmelztauchverfahren an der RWTH Aachen

Schmelzpunkt des Beschichtungswerkstoffes muss deutlich unter dem Schmelzpunkt des Bauteils liegen.

Kontinuierliches Bandverzinken

diskontinuierliches Stückverzinken

• Zn Böder enthalten mind. 98 Gew% Zn
• Zn Bäder sind immer Fe-gesättigt, ca. 0,03 Gew.% Fe (Verzinkungsgut, Verzinkungskessel)
• "Hartzink" löst sich immer
  • beeinflusst Viskosität der Schmelze
  • kann als Hartzinkpartikel in die Schicht eingelagert werden
• "Bodenblei" oder "Bleisumpf" zum Entfernen des Hartzinks
• Zn-Bäder sind fast immer Pb-gesättigt, ca. 1,4 Gew% Pb
• Zn Bäder enthalten mind. 1,5 Gew% der Legierungselemente Pb, Al, Sn, Ni, Ti, V, Bi und Spuren von Sb, Cd
• Sn und Al verbessern das Aussehen der Verzinkung
• Pb begünstigt die Benetzung der Werkstückoberfläche
• Sb und Pb beeinflussen die Größe der Zinkblumen
• (Pb freie Bäder erzeugen zinkblumenfreie Oberflächen)

Vorteile:

• Festanhaftende Schicht
• Kostengünstig durch großen Durchsatz
• Bei der Bandverzinkung
  • Gut verformbar
  • vorgeschaltete Wärmebehandlung möglich

Nachteile:

• Geometrie- und Größenbeschränkung
• Bei der Stückverzinkung
  • nicht verformbar
  • Verzug der Bauteile
  • Gefahr der Spannungsrisskorrosion bei hochfesten Stählen

Bauteile: 

• Laternenmasten
• Geländer
• Regenrinnen
• Schrauben
• Karosserien

Metallurgische Bindung zwischen dem Stahl und der Zinkschmelze. Es bilden sich Fe-Zn-Phasen [intermetallische Phasen]

• Bauteil muss ins Bad passen (größte Abmessungen für Zinkbäder in Deutschland ca. 18 x 2 x 3,5 m), bei langen Trägern ist eine Mehrfachtauchug möglich
• Wandstärke beeinflusst Schichtdicke, große Wandstärknen benötigen lange für Durchwärmung, also auch längere Tauchzeiten
  • Optimal: gleiche Wandstärke bei gesamter Konstruktion
  • Verhältniss von dickster zu dünnster Wandstärke sollte 5 nicht übersteigen
• Es muss eine Aufhängung für das Bauteil vorhanden sein
• Bei geschlossenen Konstruktionen muss ein Ablauf für die Zinkschmelze konstruktiv vorgesehen sein
• Möglicher Verzug des Bauteils durch Wärmeeinwirkung muss berücksichtigt werden

Stückverzinkte Bauteile haben eine höhere Schichtdicke als Bandverzinkungen. Daher sind auch die Fe-Zn-Zwischenlagen dicker. Spröde intermetallische Phasen verhindern das Umformen (Abplatzen der Beschichtung)

• Zinkstaubfarbe
• Thermisches Spritzen (Flammspritzen)
• Auftraglöten

• Vorwärmen des Stahlbands auf T = 450 - 600°C und oxidative Reinigung des Bandes
• Reduktion des Sauerstoffgehalts in der Stahloberfläche, Ersatz des Beizens (ideal)
• Rekristallisationsglühen bei ca. TB7 = 750 °C oder Normalisieren oberhalb TB7 > 900 °C
• Eintauchen in das Zinkbad bei T = 450 °C
• Abblasen überschüssiger Zinkschmelze
• Erstarrung des Zinküberzugs, Bildung der Zinkblume

• ZnAl5RE, Markenname Galfan, Zn mit 5 Gew% Al und etwas seltenen Erden
• AlZn43,5Si1,5: Markenname Galvalume
• ZnFe10Al: Galvannealed
• ZnMg
• ZnMgAl

• Tauchen
• Sprühen
• Rotationsbeschichtung

• 0,05 - 15 um

• Zink
• Aluminium
• Zinn
• Blei