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Normen liefern die Grundlage für Arbeit in der Feuerverzinkerei
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Nur der Fachmann sieht den Unterschied: stückverzinktes Stahltragwerk, elektolytisch verzinkte Schrauben und Muttern, kontinuierlich verzinktes Kabel-Tragprofil. Drei Verzinkungsarten mit unterschiedlichem Leistungsvermögen
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Feuerverzinkte Verbindungsmittel werden üblicherweise nach dem feuerverzinken zentrifugiert, um die Paßfähigkeit der Gewinde sicherzustellen
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Eine laufende Prüfung in allen Prozeßschritten schafft die Voraussetzung für ein fachgerechtes Verzinken
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Arbeitsblätter Feuerverzinken
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3.4
Ergänzende Normen zum Feuerverzinken
1. Allgemeines
Unter dem Begriff "Stückverzinken" versteht man das Feuerverzinken von Einzelteilen, die nach einer entsprechenden Vorbereitung in eine flüssige Zinkschmelze getaucht werden (Abb. 1).
Dadurch erhalten sie einen gleichmäßigen, massiven, metallischen Zinküberzug, der dauerhaft vor Korrosion schützt.
Alle für eine fach- und normgerechte Stückverzinkung wesentlichen Regelungen sind enthalten in DIN EN ISO 1461: Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken).
Nähere Ausführungen zu dieser Norm sind in den Arbeitsblättern 3.1, 3.2 und 3.3 zu finden.
Es gibt jedoch eine Anzahl von Normen, die sich aufgrund besonderer Anforderungen an bestimmte Produkte oder an die Eigenschaften der Zinküberzüge ergeben und somit von den Anforderungen der obigen Norm abweichen. Teilweise gelten sie auch für andere Verfahrensvarianten des Verzinkens oder für den Korrosionsschutz allgemein.
2. Ergänzende Normen und verwandte Verfahren
DIN EN ISO 14713
Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion; Zink- und Aluminiumüberzüge - Leitfäden, Ausgabe 03/99
Diese europäische Norm ist ein Leitfaden zum Korrosionsschutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen einschließlich ihrer Verbindungsmittel durch Zink- oder Aliminiumüberzüge. Die Norm behandelt u.a. das Feuerverzinken und das thermische Spritzen mit Zink. Die Empfehlungen können auch für andere Arten von Zinküberzügen Anwendung finden. Inhaltsschwerpunkte dieser Norm sind:
- Hinweise zu Korrosionsvorgängen und zu Korrosionsbelastungen in verschiedenen Medien (Luft, Boden, Wasser).
- Tabellarische Darstellung der Einsatzmöglichkeiten von Zinküberzügen in Abhängigkeit von der Überzugsdicke und der Korrosivitätskategorie.
- Umfangreiche Beispiele und Erläuterungen zum feuerverzinkungsgerechten Konstruieren.
- Hinweise zur Gestaltung von Stahlteilen im Hinblick auf das thermische Spritzen mit Zink oder Aluminium.
Die Auswahl der geeigneten Zink- oder Aluminiumüberzüge erfolgt im Hinblick auf viele Gesichtspunkte, wie z.B.
die allg. Umgebungsbedingungen, welchen der Metallüberzug standzuhalten hat,
Sonderbelastungen,
erforderliche Mindestschutzdauer bis zur ersten Instandsetzung,
die Notwendigkeit eines zusätzlichen Beschichtungssystems,
Verfügbarkeit und Kosten.
Die Belastung, der eine Korrosionsschutzsystem standzuhalten hat, ist stark abhängig vom Einsatzort und den dort vorherrschenden Bedingungen. So ist z.B. die Korrosionsgeschwindigkeit von Zink und Zinklegierungen in den letzten 30 Jahren erheblich zurückgegangen. Der Grund hierfür ist die erheblich gesunkene Belastung der Atmosphäre durch Schwefeldioxid, welches die größte Bedeutung für die Abtragsraten des Zinks hat.
Die Korrosion in Böden ist abhängig von dessen Zusammensetzung, speziell vom Gehalt an Mineralien, von den organischen Bestandteilen und vom Wasser- bzw. Sauerstoffgehalt.
In Wässern spielen ebenfalls viele Faktoren eine Rolle, wie z.B. der ph-Wert, der Gehalt an Mineralien, der Sauerstoffgehalt und die Temperatur. Diese verschiedenen Faktoren machen standardisierte Empfehlungen fast unmöglich; deshalb sollte hier generell ein Fachmann zur Beratung hinzugezogen werden.
Schon bei der Konstruktion und Fertigung sollte das Korrosionsschutzsystem mit einbezogen werden. Die Beachtung folgender Gesichtspunkte kann unliebsame und kostenintensive Überraschungen vermeiden:
Die Zugänglichkeit für Instandsetzungsarbeiten muß gewährleistet sein.
Sogenannte "Schmutzecken" sind zu vermeiden.
Später schwer zugängliche Bereiche sollten von vornherein einen Langzeitschutz erhalten.
Kontaktflächen zwischen verschiedenen Medien (Dreiphasengrenzen) erfordern besondere Aufmerksamkeit.
Erforderliche Umformarbeiten haben vor den Korrosionsschutzarbeiten zu erfolgen.
Für alle Teile einer Konstruktion ist ein einheitlicher Korrosionsschutz vorzusehen (Abb. 2).
Der Anhang zur Norm enthält praktische Hinweise und Beispiele zur Gestaltung von Stahlbauteilen, die feuerverzinkt bzw. thermisch gespritzt werden sollen.
Sollen Zinküberzüge zusätzlich beschichtet werden (Duplex-System), ist DIN EN ISO 12944 zu beachten. Hiernach ist ein für den jeweiligen Einsatzzweck geeignetes Beschichtungssystem zu bestimmen. Die Schutzdauer eines Duplex-Systems aus Zinküberzug und Beschichtung ist größer als die Summe der Einzelschutzdauer. Der Zinküberzug verhindert ein Unterrosten der Beschichtung. Diese wiederum verhindert den Abtrag des Zinküberzuges.
DIN 267, Teil 10
Mechanische Verbindungselemente; Technische Lieferbedingungen, Feuerverzinkte Teile
Diese Norm regelt das Feuerverzinken von Schrauben, Muttern und sinngemäß auch für Unterlegscheiben. Es handelt sich dabei um Verbindungsmittel, die unmittelbar nach dem Verlassen der Zinkschmelze zentrifugiert werden, um den Zinküberzug, vor allen Dingen im Bereich der Gewinde, in einem paßfähigen Zustand zu erhalten (Abb. 3). Die Mindestdicke des Zinküberzuges liegt - unabhängig von der Gewindeabmessung - bei 40 µm. Das Paßvermögen der Verbindungsmittel wird im Regelfall dadurch sichergestellt, daß komplette Garnituren, bestehend aus Schraube und Mutter gefertigt werden; hierbei kann das Mutterngewinde mit Übermaß geschnitten werden, damit trotz des Zinküberzuges auf dem Normbolzen die Paßfähigkeit sichergestellt ist. Es ist jedoch ebenfalls möglich, den Bolzen mit Untermaß zu fertigen, um eine entsprechende Maßhaltigkeit auch nach dem Feuerverzinken zu erhalten. Für mechanische Verbindungselemente ist eine europaweit einheitliche Norm in Vorbereitung.
DIN EN 10240
Innere und/oder äußere Schutzüberzüge für Stahlrohre - Festlegungen für durch Schmelztauchverzinken in automatisierten Anlage hergestellte Überzüge, Ausgaben 03/98
Zinküberzüge, die auf Installationsrohre aufgebracht werden, müssen in erster Linie aus hygienischen Gründen besondere Anforderungen erfüllen. Die chemische Zusammensetzung des Zinküberzuges ist in dieser Norm gesondert festgelegt. Der geforderte Oberflächenzustand des Zinküberzuges läßt sich nur durch ein Abblasen der Rohre mit Hilfe von Preßluft und ein zusätzliches Ausblasen der Rohrinnenseiten mittels Dampf erreichen. Zur Gütesicherung sind Eigenprüfungen vorgeschrieben.
DIN EN 22063
Metallische und anorganische Schichten - Thermisches Spritzen - Zink, Aluminium und ihre Legierungen, Ausgabe 08/94
Das thermische Spritzen von Zink hat zwar nur ein relativ kleines Anwendungsgebiet, es läßt sich vor allen Dingen jedoch dort einsetzen, wo aufgrund der Rahmenbedingungen (z.B. Abmessungen, Art der Konstruktion, spezielle Werkstoffe) ein Feuerverzinken nicht möglich oder sinnvoll ist. Es wird eine Schichtdicke von 100 µm für gespritzte Zinküberzüge empfohlen, ggf. sind auch größere Überzugsdicken sinnvoll.
DIN EN 10142
Kontinuierlich feuerverzinktes Blech und Band aus weichen Stählen zum Kaltumformen; Technische Lieferbedingungen
DIN EN 10147
Kontinuierlich feuerverzinktes Band und Blech aus Baustählen - Technische Lieferbedingungen
Diese Normen regeln die Anforderungen an kontinuierlich feuerverzinkte Flacherzeugnisse mit einer Dicke kleiner <=3 mm (früher häufig "Sendzimir-Verzinkung" genannt). Es sind Zinküberzüge mit einer Auflage zwischen 100 und 600 g/qm (zweiseitig) lieferbar; verschiedene Ausführungen des Zinküberzuges, Oberflächenarten und Oberflächenbehandlungen sind möglich. Die Bleche und Bänder nach dieser Norm werden üblicherweise für Verwendungszwecke eingesetzt, bei denen die Umformbarkeit (Falzen, Ziehen, Tiefziehen) und der Schutz vor Korrosion von vorrangiger Bedeutung sind.
DIN EN ISO 12944
Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme
Diese Norm behandelt den Korrosionsschutz von Stahlbauten (einschließlich Verbindungen) durch Beschichtungen und Überzüge. Sie gilt für Stahlbauten, d.h. Konstruktionen aus Stahl, die eines Tragsicherheitsnachweises bedürfen. Aufgrund der umfassenden Thematik des Korrosionsschutzes gliedert sich diese Norm in 8 Teile, die alle Schritte des Korrosionsschutzes, beginnend bei der Definition der Korrosionsbelastung über die korrosionsschutzgerechte Gestaltung, die Vorbereitung und Durchführung der Korrosionsschutzarbeiten bis hin zur Prüfung und Überwachung von Korrosionsschutzarbeiten beinhalten.
Im Zusammenhang mit der Feuerverzinkung (Stückverzinkung) sind insbesondere Teil 4 "Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung" und Teil 5 "Beschichtungssysteme" von Bedeutung.
Hinsichtlich der Feuerverzinkung werden keine von der DIN EN ISO 1461 abweichenden Forderungen gestellt, es ergeben sich jedoch wichtige Ergänzungen, z.B. im Hinblick auf die Anwendung des Duplex-Systems.
3. Prüfung von Zinküberzügen
Zur Prüfung von Korrosionsschutzverfahren gibt es eine Anzahl von Normen, die konkrete Prüfungen der Eigenschaften von Zinküberzügen, u. a. auch für das Feuerverzinken (Stückverzinken) festlegen (Abb. 4).
Da diese Normen teilweise sehr komplexe Prüfprozeduren beschreiben, wird auf einen Einblick in den Inhalt an dieser Stelle verzichtet. Erwähnt werden sollen jedoch unter anderem:
DIN EN ISO 1460
Feuerverzinken auf Eisenwerkstoffen, Gravimetrisches Verfahren zur Bestimmung der flächenbezogenen Masse.
DIN 50978
Prüfung metallischer Überzüge, Haftvermögen von durch Feuerverzinken hergestellten Überzügen.
DIN 50982, Teil 3
Messung von Schichtdicken; Allgemeine Arbeitsgrundlagen.
DIN EN ISO 2178
Nichtmagnetische Überzüge auf magnetischen Grundmetallen - Messen der Schichtdicke - Magnetverfahren, Ausgabe 04/95
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