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Zink-Magnesium-Schichten verbessern den Korrosionsschutz bei Kaltband-Produkten

05.12.2008
Selbst ein jahrhundertealtes Verfahren wie das Feuerverzinken birgt Potenzial für Innovationen. Das verdeutlicht Thyssen-Krupp Steel. Am DOC Dortmunder Oberflächen-Centrum hat das Unternehmen eine Zink-Magnesium-Schicht ZnMg Eco-Protect für Kaltband entwickelt. Im Vergleich zu konventionellen Zinkschichten wird damit ein deutlich besserer Korrosionsschutz erzielt.

Die Zink-Magnesium-Schicht wird im Schmelztauchverfahren aufgebracht. Auch die Neigung von Schnittkanten- und Schnittflächenkorrosion ist erheblich reduziert. Üblicherweise wird beim Feuerverzinken kalt gewalztes Stahlband durch eine etwa 460 °C heiße Zinkschmelze geleitet und anschließend abgekühlt, so dass der Zinküberzug auf der Bandoberfläche erstarrt. Zum Abscheiden der Schutzschicht ZMg Eco-Protect ist das Zinkbad mit rund 1% Magnesium angereichert.

Zuschnitte mit dieser Schutzschicht lassen sich laut Thyssen-Krupp Steel genauso gut umformen, schweißen und lackieren wie Bleche mit einer klassischen Feuerverzinkung. Das kalt gewalzte, mit Zink-Magnesium beschichtete Stahlband gibt es in Banddicken von 0,4 bis 3,0 mm und Bandbreiten von 600 bis 1650 mm. Je nach Anwendung können 60 bis 350 g Zink-Magnesium je Quadratmeter Oberfläche aufgebracht werden.

Anwendbar in der Automobil-, Bau- und Hausgeräteindustrie

Potenzielle Anwendungen für dieses Stahlband werden in der Fahrzeugindustrie, im Bau und bei Hausgeräten gesehen. Im Fachzeugbau kann die Zink-Magnesium-Schicht Innenteile in korrosionsgefährdeten Bereichen der Karosserie schützen.

Bei dieser Anwendung besteht die Möglichkeit, entweder Karosserieteile mit einer im Vergleich zur herkömmlichen Feuerverzinkung verringerten Schichtdicke zu verwenden oder mit dem gleichen Auflagengewicht einen wesentlich höheren Korrosionsschutz zu erreichen. Bei höheren Auflagengewichten könne Zink-Magnesium insbesondere bei Fahrwerkbauteilen sogar die Stückverzinkung ersetzen, so dass sich erhebliche Kosten einsparen ließen.

Anwenden lässt sich die Korrosionsschutzschicht auch bei Kabelkanälen, Gerüstbohlen und Türzargen. Sie hat sich auch als Träger für organische Schichten – Lack- oder Kunststoffoberflächen – als geeignet erwiesen, die im Coil-Coating-Verfahren aufgebracht werden.

Der gute Korrosionsschutz werde durch die zusätzliche organische Beschichtung verstärkt. Bei Bauprodukten aus feuerverzinktem Feinblech, für die bislang in Deutschland pro Quadratmeter eine 275 g schwere Zinkschicht als Korrosionsschutz vorgeschrieben ist, sieht man in dieser Entwicklung einen Meilenstein in Richtung verringerter Überzugsauflage. Mit 130 g pro Quadratmeter Oberfläche bei gleich gutem Korrosionsschutz würden merkliche Kostenvorteile erzielt.

Zink-Magnesium-Schicht bietet optimierten Korrosionsschutz bei Schnittkanten

Um die Qualität der Beschichtung zu dokumentieren, wurde die Zink-Magnesium-Schicht in den Labors des DOC gründlich getestet. Im Salzsprühtest an tiefgezogenen Bauteilen mit jeweils 100 g pro m2 Oberfläche zeigten sich im Vergleich zu einer herkömmlichen Zinkschicht die Unterschiede. So hatte die Probe mit konventioneller Verzinkung nach knapp 100 h Testdauer erste Spuren von Rotrost. Das Schichtprodukt ZMg Eco-Protect hielt dagegen der Korrosionsbelastung mehr als 400 h unbeschadet stand.

Bemerkenswert ist außerdem, wie gut die Zink-Magnesium-Schicht Schnittkanten und andere freiliegende Stellen beschichteter Stahlbänder schützt: Wie herkömmliche Verzinkungen „opfert“ sich Zink-Magnesium. Es oxidiert an Stelle des Stahls, bis die Schicht aufgelöst ist. Der Unterschied: Bei Zink-Magnesium findet dieser Vorgang viel langsamer statt, so dass das Substrat länger geschützt ist.

Auch bei Schnittkanten gilt laut Thyssen-Krupp Steel: Mit im Vergleich zur herkömmlichen Verzinkung deutlich abgesenkten Schichtdicken lässt sich mindestens gleichwertiger Korrosionsschutz erreichen. Bleibt die Schichtdicke gleich, erhöht sich der Korrosionsschutz nachhaltig.

Ausführlich getestet hat man beispielsweise auch die die Reibungseigenschaften der beschichteten Oberfläche. In dieser, für die Auslegung und Beschichtung von Umformwerkzeugen relevanten Kategorie lasse sich das Ergebnis mit dem bei feuerverzinktem oder elektrolytisch verzinktem Feinblech vergleichen.

Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung wurde erteilt

Das Produkt ZMg Eco-Protect ist in der höchsten Korrosionsschutzklasse gemäß DIN 55928-8 eingestuft. Das Deutsche Institut für Bautechnik hat für Flachprodukte mit einem ZMg Eco-Protect Überzug von 130 g pro m2 Oberfläche eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erteilt.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/oberflaechentechnik/articles/156592/

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