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(1)
Sperrige Teile vermeiden, sie verteuern das Verzinken und können die Verzinkungsqualität nachteilig beeinflussen
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Feuerverzinken von überlangen Teilen in 2 Teilschritten
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(3)
Günstig (Wärmedehnung kann über einem langen Weg ausgeglichen werden)
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Ungünstig - Rahmen mit Versteifung (Wärmedehnung kann nur über einen kurzen Weg ausgeglichen werden)
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(5)
Auf günstige und sichere Aufhängemöglichkeit achten
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Arbeitsblätter Feuerverzinken
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2.3
Abmessungen und Gewichte des Verzinkungsgutes
1. Allgemeines
Das Feuerverzinken ist ein Tauchverfahren, das in verschiedenen Bädern durchgeführt wird. Die meisten Anwender vergeben die Feuerverzinkungsarbeiten im Lohnauftrag an die Spezialisten in der Feuerverzinkerei. Der Transport und das Handling von Verzinkungsgut gehören damit automatisch zum Verfahrensablauf dazu. Obwohl die Bäder in den Feuerverzinkereien im Verlaufe der Jahre beträchtliche Abmessungen erreicht haben, sind sie nur von begrenzter Größe. Abmessungen, Gewichte und die damit in Zusammenhang stehenden Sachverhalte sind entscheidende Parameter bei der erfolgreichen Vorbereitung eines Verzinkungsauftrages. Die sich hieraus ergebenden Fragen sollten möglichst früh zwischen Hersteller und Feuerverzinkungsunternehmen abgestimmt werden.
2. Badabmessungen, Stückgewichte
Die Verzinkungsbäder in den einzelnen Betrieben haben unterschiedliche Größen. Man sollte sich stets bemühen, einen Verzinkungskessel zu finden, in dem ein Bauteil mit seinen Abmessungen optimal verzinkt werden kann. Die zur Verfügung stehende Größe des Verzinkungsbades sollte bereits bei Festlegung der Konstruktion und ihrer Details bekannt sein. Bei Großkonstruktionen lassen sich dadurch Schwierigkeiten vermeiden, und es lassen sich mitunter noch Schweiß- oder Schraubstöße einzelner Segmente so anordnen, daß die vorhandenen Badabmessungen oder Hublasten der Kräne berücksichtigt werden können. Die in Feuerverzinkereien in der Bundesrepublik Deutschland vorhandenen Verzinkungskessel haben zur Zeit maximale Abmessungen bis ca. 16,5 m Länge, bis zu 2,0 m Breite und ca. 3,2 m Tiefe.
Auch die Transportkapazitäten innerhalb der Feuerverzinkerei sind sehr unterschiedlich, sie beginnen bei Kleinteilen und Schüttgütern, die von Hand transportiert und verzinkt werden, bis hin zu Großkonstruktionen mit Stückgewichten von über 10 Tonnen. Es ist auf jeden Fall erforderlich, sowohl die maximalen Abmessungen der Einzelteile als auch deren maximales Gewicht mit der Feuerverzinkerei frühzeitig abzustimmen.
3. Sperrige Teile
Um das Feuerverzinken möglichst schnell und damit rationell und in guter Qualität durchführen zu können, sollten Stahlteile, die feuerverzinkt werden, nicht sperrig sein. Sperrige Teile können bereits beim Transport Schwierigkeiten bereiten und unter Umständen beschädigt werden. Spätestens beim Feuerverzinken erfordern sie jedoch einen wesentlich höheren Arbeitsaufwand als nicht sperrige Teile. Da die Kosten beim Feuerverzinken unter anderem von der optimalen Beladung der Gestelle und Traversen abhängig sind, verursachen ungünstige, sperrige Konstruktionen auch zwangsläufig erhöhte Kosten. Die Konstruktion sollte daher möglichst glatt und ebenflächig (zweidimensional) geplant sein, auch auf die Gefahr hin, daß dadurch der spätere Montage- oder Zusammenbauaufwand steigt (Abb. 1). Derartige Stahlteile lassen sich einfacher und rationeller transportieren und ebenso kostengünstiger und qualitativ besser feuerverzinken.
4. Mehrfachtauchungen
Durch zweimaliges oder mehrfaches Tauchen einzelner Bereiche kann erreicht werden, daß auch übergroße Stahlteile, deren Feuerverzinkung in einem Arbeitsgang nicht möglich ist , einen Zinküberzug erhalten. Durch dieses mehrfache Tauchen der Stahlteile ergibt sich jedoch eine ungleichmäßige Erwärmung der Bauteile, die unter ungünstigen Bedingungen einen Verzug der Stahlteile zur Folge haben. Bis zum Erreichen der Zinkbadtemperatur dehnt sich ein Stahlteil um 4-5 mm je laufenden Meter Bauteillänge. Unterschiedliche Erwärmung ist bei mehrfachem Tauchen unvermeidlich, da sich stets ein Teil der Konstruktion in der 450 °C heißen Zinkschmelze befindet, der andere Teil hingegen an der kühleren Luft. Dieses hat auch eine unterschiedliche Ausdehnung der Ober- bzw Unterseite eines Bauteils zur Folge. Das Feuerverzinken von langen , schlanken Stahlteilen (z.B . Stützen, Masten) ist relativ problemlos, da sich nur geringfügige Unterschiede in der Wärmedehnung der Ober bzw. Unterseite eines Bauteiles einstellen (Abb. 2) Komplizierter wird es, wenn das Stahlteil eine große Höhe besitzt und aus diesem Grund beim Feuerverzinken gedreht werden muß.
Ist eine solche Konstruktion relativ nachgiebig, kann sie der unterschiedlichen Längenausdehnung leicht nachgeben, und die Längendifferenz zwischen Ober- und Unterseite wird über einen längeren weg abgebaut (Abb. 3), Ist das Stahlteil hingegen sehr massiv gebaut und versteift, kann es in ungünstigen Fällen als Folge der hohen Verformungskräfte , die nicht ausgeglichen werden können, zu Verzug oder gar Rißbildung kommen (Abb. 4). Hier kommt es daher besonders auf die konstruktive Ausbildung des Gesamtsystems und der Details (Anschlüsse, Querschnittausbildung) an, damit das mehrfachtauchen komplzierter Konstruktionen funktioniert.
Der beim mehrfachen Tauchen von Großkonstruktionen im Zinkbad zwangsläufig entstehende Überlappungsbereich, der mehrfach dem Einfluß der Zinkschmelze ausgesetzt war, kann sich durch eine größere Dicke des Zinküberzuges und/oder durch ein anderes Aussehen von den übrigen Oberflächenbereichen unterscheiden.
5. Aufhängungen
Die Aufhängung von Stahlteilen sollte stets an solchen Stellen möglich sein, die gewährleisten, daß das flüssige Zink beim herausziehen der Stahlteile aus dem Zinkbad problemlos ablaufen kann. Aus diesem Grunde sollten die Aufhängepunkte auch gegebenenfalls die vorhandene Anordnung der Zerlauf- und Entlüftungsöffnungen berücksichtigen (Abb. 5). Durch die richtige Anordnung der Aufhängung und der Entlüftungsöffnungen wird vermieden, daß Zink unbeabsichtigt aus der Schmelze ausgeschleppt wird und dadurch zu einer hohen Gewichtsbelastung des Bauteils führen kann.
Bei hohen Stückgewichten, sehr großen oder auch weichen Stahlkonstruktionen sollte genau festgelegt sein, wo die Stahlteile aufgehängt werden können, ohne sie zu beschädigen. Bei Großkonstruktionen muß die Tragfähigkeit derartiger Aufhängepunkte gegebenenfalls berechnet werden. Derartige Aufhängungen erleichtern den Transport und die Montage und erleichtern ebenso das Handling in der Feuerverzinkerei.
6. Werkstoffdicken
Große Werkstoffdicken bewirken aufgrund längerer Durchwärmzeiten und damit längerer Tauchzeiten beim Feuerverzinken auch größere Dicken des Zinküberzuges- sowohl auf dem dickwandigen Stahlteil selbst als auch auf den damit verbundenen dünneren Stahlteilen , denn letztendlich entscheidet immer das Element mit der größten Werkstoffdicke über die Tauchzeit des Bauteils im Zinkbad.
Optimal sind Werkstoffdicken. Da dieses im Regelfall nicht sichergestellt werden kann, sollte darauf geachtet werden, daß das Verhältnis von maximaler Werkstoffdicke zu minimaler Werkstoffdicke möglichst kleiner als 5 ist. Bei sehr ungünstigen Dickenverhältnissen sollte über eine lösbare Verbindung (z.B. Schraubverbindung) der einzelnen Elemente nachgedacht werden.
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