Feuerverzinkung

Feuerverzinken (Stückverzinken)

Die Feuerverzinkung ist ein Langzeitkorrosionsschutz für Stahl im allgemeinen. Insbesondere setzen wir die Feuerverzinkung für unsere Stahlhallenkonstruktionen, Schwerlastböden sowie Sonderkonstruktionen ein. Somit ist eine Lebensdauer und damit auch die verbundene Nutzungsdauer der Konstruktion über 50 Jahre und mehr gewährleistet.

Die Schutzdauer eines Korrosionsschutzsystems hängt im wesentlichen von seinen Belastungsanforderungen ab. Hierzu zählen atmosphärische, mechanische, chemische und thermische Einflüsse. Schwerpunktmäßig stehen die atmosphärischen und mechanischen Beanspruchnungen im Vordergrund.

Vorweggenommen sei angemerkt, dass das Feuerverzinken eine hervorragende Performance als langlebiger Korrosionsschutz ist und dem Stahl bzw. der Stahlkonstruktion eine metallisch-natürliche Oberflächenansicht verleiht. Auch unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten ist das Feuerverzinken beispielhaft. Bei der Planung von feuerverzinkten Konstruktionen müssen natürlich einige Besonderheiten berücksichtigt werden.

 
Allgemeines zum Verfahren – Feuerverzinkung

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.

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.

 

Übersicht der Regelwerke zum Korrosionsschutz

DIN EN ISO 1461 „Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken)“

DIN EN ISO 14713, Teile 1 bis 2 „Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion – Teil 1: Allgemeine Konstruktionsgrundsätze und Korrosionsbeständigkeit und Teil 2: Feuerverzinken“

DASt-Richtlinie 022 „Feuerverzinken von tragenden Stahlkonstruktionen“

DIN EN ISO 10684 „Verbindungselemente – Feuerverzinkung“

DIN EN 10240 „Innere und/oder äußere Schutzüberzüge für Stahlrohre – Festlegungen für durch Schmelztauchverzinken in automatisierten Anlagen hergestellte Überzüge“

DIN EN 10326 „Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Band und Blech aus Baustählen – Technische Lieferbedingungen“

DIN EN ISO 12944, Teile 1–8 „Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme“

DIN 55633 „Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Pulver-Beschichtungssysteme – Bewertung der Pulver-Beschichtungssysteme und Ausführung der Beschichtung“

DIN 18516-1 „Ausenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze“

 

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.