!! SORRY !!

 

(!!DE PAGINA WORD OP HET MOMEND BIJGEWERKT !!)

 

Galvaniseren   Electronics verzinken 

 

Wij bij constructie machinebouw Overeem bieden onze klanten  als extra serves Galvaniseren .

 

Als kant kan u ven deze serves gebruik maken daar voor hebben wij alleen de afmetingen   en eventueel het gewicht om te kijken waar het heen moeten en om een goede prijs te kunnen geven voor het galvaniseren werk .

 

Als u meer over galvaniseren wilt weten kijk hier onder meer informatie van Galvaniseren .

 

Wat voor afmetingen en gewicht we kunnen hantering  hand af  de combinatie af van gewicht en af meting  heb te maken met de transport en dat het product in de bad past 

 

Dus geef de af metingen en de gewicht door voor een offerte .

 

 

Lep op !!

 

met het galvaniseren kan het product  krom treken als het niet op de juiste manier ge las of uit gestookt is en als het product niet door ons gemaakt is het niet u eigen risico op krom treken en als er onderdellen niet meer in elkaar past .    

 

 

Meer informatie over Verzinken

 

 

Inhoud

 

  • Werking
  • Eigenschappen en toepassingsgebieden
  • De catinglaag
  • Methoden
  • Zie ook
  • Extrne link

 

 

Meer informatie over Galvaniseren.

 

 

 

 Inhoud

 

  • Wat is Galvaniseren
  • Het doel van galvaniseren
  • De werking van het galvaniseren
  •  Verschillende materialen

 

Meer informatie over Thermisch verzinken

 

 

Inhoud

 

  • Proces
  • Laagdikte
  • Toepassingen
  • Voordelen
  • Nadelen
  • Bruikbaarheid

 

 

 

Verzinken

 

Verzinkenis het aanbrengen van een dun laagjezinkop eenmetalenvoorwerp. Dit is een manier om de metalen te beschermen tegencorrosie.

 

 

Werking

 

Het verzinken beschermt zo bijvoorbeeldijzertegen de vorming vanroest. Dit gebeurt op drie manieren, namelijk

 

  • Doordat het oppervlak van het zink reageert met zuurstof in de lucht of water ontstaat er een oxidelaag, wat na een tijd het zink geheel afsluit voor zuurstof, de zogenaamde patinalaag. Hierdoor kunnen de zuurstofmoleculen het ijzer niet meer bereiken en geen roest-of oxidevorming veroorzaken.
  • bij reactie met zuurstof vormen zich zinkoxiden, die daarbij uitzetten, zodat de beschermende laag goed afgesloten blijft.
  • door de kathodische werking van het zink. De kathodische werking houdt in dat hetzinkzich opoffert voor het ijzer. Dezekathodische beschermingwerkt alleen in waterige milieus en berust op het feit dat zink een lagere potentiaal heeft dan ijzer volgens de galvanische reeks. Daardoor blijven ook beschadigde plekken en boorgaten voor bouten en schroeven nog beschermd tegen roest.

 

 

Wordt ijzer (of een ander metaal) blootgesteld aan water, dan zullen sommige ionen in oplossing gaan. Ze laten een overschot aan elektronen achter zodat die plaats negatief geladen wordt, een zogenaamde anode. Omdat andere plaatsen een hogere potentiaal hebben zijn zij de kathoden, deze ondervinden geen corrosie doordat er een constante aanvoer van elektronen is. De opgeloste ionen vormen zouten met oxidatoren in het water, bijvoorbeeld zuurstof. Doordat de zouten vaak slecht oplosbaar zijn ontstaat er een neerslag op het metaal, en zo treedt, in dit geval, roestvorming op bij ijzer.
Zink kan hiertegen beschermen als het in elektrisch contact wordt gebracht met ijzer, doordat het van zichzelf een lagere potentiaal heeft dan ijzer. Het zink gaat in oplossing en wordt de anode zodat het ijzer van elektronen voorzien wordt en de ionen niet in oplossing zullen gaan. Een coating is werkzamer naarmate deze meer zinkdeeltjes bevat.

 

 

Eigenschappen en toepassingsgebeiden

 

Verzinkt ijzer heeft een kenmerkend, enigszins gevlekt, uiterlijk. Het is bij uitstek geschikt voor gebruik in de open lucht. De beschermende zinklaag verbindt zich chemisch met het staaloppervlak, zodat het niet kan afbladderen. Zink-ijzerlegeringen zijn zeer hard en slijtvast.

 

Verzinkt ijzer wordt bijvoorbeeld toegepast bij:

 

 

  • buizen van hekwerken, sierhekken
  • constructies voor hallen en loodsen
  • trappen, zoals brandtrappen aan de buitenkant van een gebouw
  • leuningen, bijvoorbeeld voor stadions, bruggen, en dergelijke
  • fietsenrekken
  • vangrails
  • aanhangwagens, boottrailers, caravan chassis/onderstel

 

 

De coatinglaag

 

De legeringslagen die zich vormen zijn, van binnen naar buiten, de gammadubbellaag, de deltalaag en de zètalaag:

 

 

  • De gammadubbellaag is, zoals de naam al doet vermoeden, eigenlijk twee lagen. Beide zijn echter zo dun dat ze zelfs onder derasterelektronenmicroscoopkubischekristalstructuuren hebben eenpotentiaalvan -450mV.
  • De deltalaag, ook wel de pallisadelaag genoemd, is onder de rasterelektronenmicroscoop als een brede, donkere band te herkennen. Ze bevat 3 tot 18% ijzer, heeft eenhexagonale structuuren heeft een potentiaal van -500mV.
  • De zètalaag tenslotte, ook wel floatinglaag, bestaat uit lange, rechtopstaande kristallen. Ze bestaat voor 6% tot 7,5% uit ijzer, is monoklien van structuur en heeft een potentiaal van -600mV.
  • De zinklaag zelf, die wel ètalaag of stollingslaag wordt genoemd, glimt en is licht van kleur, heeft een hexagonale structuur en heeft een potentiaal van -760mV.

 

 

De potentiaal van de lagen wordt kleiner naarmate men dichter bij het buitenoppervlak komt, zodat de kathodische werking toeneemt en de buitenste lagen de meeste bescherming bieden

 

 

Methoden

 

Er zijn verschillende methoden van verzinken:

 

  • thermisch verzinken, door dompelen in een bad met gesmolten zink.
  • galvaniseren, is een methode die gebruikmaakt van elektriciteit om een voorwerp te bedekken met een laagje metaal (bv. zink).
  • schooperen, waarbij zinkdraad of zinkpoeder door een spuitpistool getransporteerd en met een vlam verhit wordt.
  • sherardiseren

 

 

 

Wat is Galvaniseren

 

 

 

Galvaniseren(ook:galvanisatie,galvanotechniekofelektroplating) is een methode die gebruikmaakt vanelektriciteitom een voorwerp te bedekken met een laagjemetaal.

 

Door middel van galvaniseren kan bijvoorbeeld een ijzeren plaat worden voorzien van een laagjezink(elektrolytisch verzinken),nikkel(vernikkelen) ofchroom(verchromen) om het meercorrosiebestendigte maken of mooier te laten glanzen.

 

Binnen de branche wordt de term galvanotechniek of galvano gebruikt. Met deze termen worden alle elektrochemische bedekkingstechnieken aangeduid, inclusief de autokatalytische processen.

 

In het spraakgebruik wordt 'galvaniseren' heel vaak gebruikt als synoniem voorverzinken. Verzinken kan echter met twee totaal verschillende processen worden uitgevoerd,elektrolytisch verzinkenenthermisch verzinken. Dat laatste is eigenlijk helemaal geen galvaniseren, omdat het geen gebruik maakt van elektrische stroom.

 

Het doel van galvaniseren

 

                                    

 

Door een metalen werkstuk van een deklaag van een ander metaal te voorzien, kan men profiteren van de eigenschappen van beide metalen.

 

De voordelen van de deklaag kunnen zijn:

 

minder gevoelig voor corrosie (bijvoorbeeld roesten)

 

een fraaier uiterlijk (glans en kleur)

 

krasbestendigheid, wat samenhangt met de hardheid van het materiaal

 

gewenste elektrische eigenschappen, zoals de geleidbaarheid.

 

De nadelen van de deklaag kunnen zijn:

 

De dunne laagdikten van ca. 5 tot maar ca. 40 µm (waar Thermisch verzinken een dikte van 50-200 µm haalt);

 

Met name het optreden van het effect van de kooi van Faraday leidt er toe dat de binnenkant van een (open) bak in bepaalde gevallen toch niet of in slechte kwaliteit verzinkt wordt;

 

De verdeling van de stroomdichtheid over het product is helaas niet uniform. Dit betekent dat de laagdikte op bepaalde plaatsen hoger is (buitenzijde/uitstekend delen) en op bepaalde plaatsen lager (binnenhoeken/binnenzijden). De stroom zoekt altijd de weg van de minste weerstand;

 

Wanneer men geen glansmiddelen gebruikt wordt een zinklaag met een poederig uiterlijk gevormd hetgeen de corrosiebestendigheid nadelig kan beïnvloeden;

 

Bij het elektrolytisch verzinken ontstaat waterstofgas, wat vooral bij geharde staalsoorten in de materiaalstructuur opgenomen kan worden. Hierdoor ontstaat "waterstof brosheid";

 

Minder bestand tegen zeewater.

 

Natuurlijk zou men hetzelfde fraaie uiterlijk of dezelfde corrosiebestendigheid kunnen bereiken door bijvoorbeeld een voorwerp uit massief nikkel of chroom te maken. Dan zou het product echter duurder worden, omdat de meeste metalen die voor deklagen worden gebruikt vele malen duurder zijn dan ijzer. Bovendien hebben die metalen mogelijk niet de benodigde materiaalsterkte.

 

De werking van het galvaniseren

 

 

 

Het basisprincipe

 

Er zijn twee methoden van galvaniseren:

 

  • Galvanisatie met behulp van een externe stroombron,
  • Galvanisatie door middel van een reductiemiddel dat in deelektrolytaanwezig is.

 

 

 

Galvanisatie met een externe stroombron

 

Bij deze vorm van galvanisatie wordt het voorwerp in een zoutoplossing ondergedompeld (met het metaal als ion in het zout), waardoorheen via een externe bron een stroom wordt geleid, waarbij het voorwerp alskathodewordt gebruikt. Er treedt dan eenredoxreactieop.

 

De volgende procedure wordt hierbij gevolgd:

 

  1. Eenzoutvan het metaal dat het laagje moet vormen, bijvoorbeeld zinkchloride, wordt opgelost in een bak met water. Dit betekent, dat het zout uiteenvalt inionen. Bijvoorbeeld ZnCl2vormt Zn2+kationen en Cl-anionen.
  2. Het voorwerp dat van een metaallaagje moet worden voorzien, wordt aangesloten op de negatieve pool van een stroombron (de 'min') en wordt dekathode
  3. Een ander metalen voorwerp wordt op de positieve pool aangesloten (de 'plus') en wordt deanode
  4. Beide voorwerpen worden in de vloeistof gedompeld, waarna er een stroom gaat lopen.
  5. Doordat het voorwerp, dat van een metaallaagje moet worden voorzien, kathode is worden de metaalionen gereduceerd tot het metaal. Deze metaalionen nemen, naargelang hunvalentie, elk één of meer van de door de stroombron aangeboden elektronen op en slaan het metaal neer op het voorwerp.

 

In het voorbeeld met zinkchloride, treedt de volgende halfreactie op:

 

Zn2++ 2 e- Zn

 

In feite gebeurt hier precies het omgekeerde als in eenbatterijofaccu.

 

Galvanisatie zonder externe stroombron

 

Een stroom doorvoeren is niet noodzakelijk. Er zijn ook zogenaamde stroomloze processen waarbij een reductiemiddel in de elektrolyt aanwezig is. Dit wordt vooral toegepast bij de nikkelafscheiding. Maar ook bij de afscheiding van metalen als zilver, goud en koper. Dit zijnautokatalytischeprocessen; het afgescheiden metaal zelf is de katalysator voor het reductieproces. Een voorbeeld van dit proces is het zogenaamde "chemisch nikkel".

 

Praktische aspecten

 

Door het opgeloste zout is de vloeistof waarin wordt gegalvaniseerd geleidend voor elektriciteit. Soms wordt er extra elektroliet toegevoegd voor de geleiding, bijvoorbeeldzwavelzuuraan een kopersulfaatoplossing. Dat geeft een betere spreiding van het metaal koper over het kathodeoppervlak. Bij hetvernikkelendoet men dat niet want daarbij is voor de metaalafscheiding een veel grotere overspanning nodig en dat bevordert de gelijkmatige stroomverdeling over het kathodeoppervlak.

 

Het metaal dat op het werkstuk moet worden neergeslagen, kan aanwezig zijn in de vorm van kationen, bijvoorbeeld nikkelionen, als anionen, bijvoorbeeld chromaationen en kopercyanide ionen.

 

In de industrie gaat het proces min of meer als volgt:

 

  1. Een goede voorbehandeling van het te bedekken metaal is belangrijk: wassen met een alkalisch product
  2. Vervolgens activatie van het oppervlak door onderdompeling in een zure oplossing
  3. Daarna aanbrengen van een laagje koper, teneinde nadien een betere aanhechting te krijgen vannikkel: eerst via een elektrolyse in een CuCN-oplossing, nadien in een CuSO4oplossing
  4. Uiteindelijk aanbrengen van een laag nikkel via NiCl2en NiSO4-oplossing

 

Belangrijke aspecten hierbij zijn:

 

  • Het gebruik van additieven: gevenductiliteit, glans en meer evenredige bedekking.
  • De temperatuur wordt in bepaalde baden gehouden op ongeveer 60 graden Celsius.
  • Roeren in de oplossing versnelt het proces, via het inblazen van lucht of het fysiek voortbewegen van de kathode.
  • De baden moeten continu gefilterd worden.

 

          Verschillende materialen

 

Het is in principe mogelijk om alle metalen uit een waterige oplossing van hun zout neer te slaan. In sommige gevallen zijn de procesparameters echter zo extreem dat zich op economische gronden (nog) geen commerciële processen hebben gevormd. De volgende metalen worden op grote schaal toegepast:

 

Zink- en zinklegeringen

 

Nikkel

 

Chroom

 

Koper

 

Tin

 

Zink- en zinklegeringen

 

Zinkis waarschijnlijk het meest neergeslagen metaal. Zink kan worden neergeslagen uit sterkzure(zwavelzuur), mild zure/neutrale (kaliumchloride/boorzuur), alkalische (natronloogenkaliumhydroxide) en cyanidische (kalium- ennatriumcyanide)oplossingen. De laatstgenoemde verdwijnt in rap tempo en wordt meest vervangen door alkalische zinkbaden. De zinklagen worden gecombineerd gebruikt met de zogenaamde conversielagen. Deze chemisch aangebrachte lagen beschermen de zinklaag tegen de eerste corrosieverschijnselen, het zogenaamde 'witroest'. Deze lagen bestaan onder andere uit chroomhoudende verbindingen,zirkoniumverbindingenof siliciumhoudende verbindingen.

 

Met name de zeswaardig chroomhoudende verbindingen (die tegenwoordig onder druk staan) hebben de zinklagen altijd hun kleur gegeven. Zo kent men blauw, geel, groen en zwart passiveren. Door deze kleuren heeft het galvaniseren ook een decoratieve betekenis.

 

Op zoek naar betere corrosiebestendigheid is men, met name in de automobielbranche, terechtgekomen bij de zinklegeringen. Meest toegepast zijn zink-ijzer en zink-nikkel maar ook zink-kobalt en zink-mangaan worden toegepast.

 

Nikkel

 

Nikkelwordt veel toegepast en kent een aantal toepassingsgebieden:

 

decoratief en als onderlaag voor chroom,

 

technisch als eindlaag, bijvoorbeeld in chloridehoudende milieus,

 

technisch als onderlaag voor hardchroom, corrosiewerende functie in maritieme milieus.

 

Galvanotechnisch gezien wordt nikkel op twee manieren ingezet, elektrolytisch en autokatalytisch (chemisch nikkel). Elektrolytisch nikkel wordt in hoofdzaak toegepast in de decoratieve markt, daarnaast onder hardchroom met een corrosiewerende betekenis.

 

Chemisch nikkel wordt zonder stroom afgezet in een autokatalytisch proces. Het bad bevat een reductor die de benodigde energie levert voor de afzetting van nikkel op het product. Feitelijk is chemisch nikkel een nikkelfosfor legering. Afhankelijk van het fosforgehalte spreekt men van laag (3-5%), midden (5-10%) en hoog (10-12%) fosfor. Deze drie types hebben ieder hun eigen specifieke eigenschappen. Laag P is hard (zonder thermische nabehandeling) en heeft magnetische eigenschappen. Midden P is het meest toegepast, heeft redelijke corrosiewerende eigenschappen en is met een thermische nabehandeling uit te harden tot ongeveer 850HV. Hoog P heeft goede corrosiewerende eigenschappen en is ook uithardbaar. Een groot voordeel van de chemisch nikkel processen is hun zeer goede laagdikteverdeling. In tegenstelling to Chroom is de Nikkellaag dicht en geeft daardoor een goede corrosiebescherming. Voor het slijten kan hierover het beste nog een Chroomlaag worden gelegd. Het chemisch proces gaat in principe overal even snel, bij een elektrolytisch proces verloopt het proces niet overal even snel onder invloed van afscherming of verschillende kathode-anode afstanden. er zijn ook een aantal NiP legeringen die worden toegepast (ternaire legeringen) zo kennen we nikkel-fosfor-kobalt (extreem goede slijtageweerstand) en nikkel-fosfor-tin (zeer goede corrosieweerstand).

 

De elektrolytische nikkelprocessen zijn in hoofdzaak gebaseerd op een oeroud receptuur, het zogenaamde Wattsnikkel. De hoofdbestanddelen zijn hier nikkelsulfaat, nikkelchloride en boorzuur. Om glans te verkrijgen voegt men hier organische toevoegingen aan toe. Daarnaast worden ook wel nikkelsulfamaatprocessen toegepast, hoofdzakelijk in technische toepassingen als het elektroformeren van onder andere spuitmondjes van inktjetprinters of spuitmondjes voor medicinale toepassing.

 

Er zijn een aantal nikkellegeringen die een commerciële toepassing kennen. Nikkel-tin en nikkelkobalt (decoratief), Nikkel-Palladium (elektronica), Nikkel-Fosfor elektrolytisch (elektronica), Nikkel-Wolfraam (divers). Tevens zijn er zogenaamde zwartnikkelbaden waaruit een zwarte tot antracietkleurige laag kan worden verkregen. Het betreft hier vaak baden met een zink- of kopertoevoeging.

 

Chroom

 

Chroomis van de neergeslagen metalen de bekendste. Het wordt toegepast in de sanitairmarkt, de automobielbranche, fietsen, motoren, diepdruk, en ga zo maar door. Het wordt veel gebruikt om metaal of kunststof een mooier uiterlijk te geven. Chroom heeft van zichzelf geen hoogglanseigenschappen, de glans is afkomstig van het onderliggende nikkel. Chroom kan wel gepolijst worden. Indien de chroomlaag te dik wordt aangebracht op het glanzende nikkel ontstaat een muisgrijze laag. Om een mooi uiterlijk te krijgen is een chroomlaag van ca. 0,5 μm voldoende. Chroombaden behoren tot de eenvoudigste baden qua samenstelling, ze bestaan grotendeels uit chroomzuur, daarnaast worden toevoegingen van zwavelzuur (katalysator in het proces) toegevoegd. Als secundaire katalysatoren kan men fluorideverbindingen of organische verbindingen toevoegen. Het chroombad haalt het chroom uit het aanwezige chroomzuur, de anodes zijn van lood, deze leveren alleen de benodigde elektronen.

 

Er bestaat een verschil tussen decoratief en hardchroom, dit behelst in hoofdzaak de laagdikte die wordt afgescheiden. Chemisch gezien zijn beide baden vrijwel identiek. Hardchroomlagen kunnen tot 1 mm worden afgescheiden, in de regel wordt 20-100 μm neergeslagen. Het wordt toegepast vanwege zijn hoge hardheid en slijtageweerstand. Nadeel is echter dat de laag poreus is en dat zodoende vooral chloorionen door de laag het basismateriaal kunnen aantasten. Voor deze toepassingen is het daarom beter om onder de chroomlaag een nikkellaag aan te brengen. De hardheid van het chroom kan variëren van 850-1200HVafhankelijk van het gekozen proces (lees secundaire katalysator). Toepassingsgebieden zijn motortechniek, hydraulica, matrijzenbouw etc.

 

Tegenwoordig worden ook driewaardig chroombaden toegepast, dit in verband met de telkens oplaaiende discussie rond het carcinogene chroom 6+.

 

Er zijn ook enkele chroomlegeringsbaden bekend, deze hebben weinig commerciële betekenis. Het betreft chroom/molybdeen (betere droogloop eigenschappen en verhoogde weerstand tegen chloriden) en chroom/wolfraam (beter corrosiewerende eigenschappen). Ook is er een zwartchroombad. Door toevoeging van zouten ontstaat hier een zwarte, wat poederige chroomlaag die vaak in een speciale olie wordt gezet en die een diep zwarte kleur kan hebben.

 

 

 

Koper

 

Koperwerd als een van de eerste metalen neergeslagen. Tegenwoordig vindt men de belangrijkste toepassing in de printplaat productie en diepdruk industrie. Koperbaden worden zowel zuur (zwavelzuur) als cyanidisch gebruikt, daarnaast zijn er pyrofosfaat en fluoboraatrecepturen. Alkalische koperbaden zijn ontwikkeld maar hebben nooit enige rol van betekenis gespeeld.

 

De zure baden hebben door organische toevoegingen van uiteenlopende aard uitstekende opvullende eigenschappen (het vermogen krassen uit te vullen), Van deze eigenschap wordt gebruikgemaakt in de decoratieve markt. Daarnaast wordt zuurkoper gebruikt in de printplaatindustrie, offsetindustrie en bij de restauratie van oldtimer onderdelen.

 

Cyaanhoudende baden kennen nog steeds een toepassing waar men moeilijk voor te behandelen basismaterialen heeft (zoalszamak). Het wordt hier als een soort hechtlaag gebruikt. Het zorgt ervoor dat verdere behandelingen het basismateriaal niet aantasten en dat er voldoende hechting van de verschillende lagen is (meestal nikkel en chroom). Cyanidisch koper heeft een uitstekende spreiding maar geen echte glans en zeker geen opvulling.

 

Koper kan ook autokatalytisch worden neergeslagen; dit kent zijn toepassing in de elektronica en in de printplaatproductie.

 

Ook koperlegeringen worden neergeslagen. Er bestaan commerciële recepturen voor zowel messing- als bronsbaden. Beide in hoofdzaak cyanidisch, brons en met name witbrons wordt als alternatief gezien voor nikkel in de sieraad- en kledingindustrie, dit in verband met nikkelallergie.

 

 

 

Tin

 

Tinkent vele toepassingen op zeer grote schaal. Als bedekking van blik in de voedingsmiddelenindustrie en als een van de vele tinlegeringen in de elektronica of printplaatindustrie.

 

Tinbaden zijn er ook in verschillende soorten. Men kent zure baden op basis van zwavelzuur, methaansulfonzuur en polysulfonzuur, daarnaast worden recepturen gebruikt op basis van tetrafluoboraat en zijn er alkalische processen (de stannaat baden).

 

Met de behoefte om loodvrije "soldeerlagen" te maken is er een keur aan tinlegeringsbaden ontstaan. Hierbij kan men denken aan Sn/Ag, Sn/Bs, Sn/Cu, Sn/Sb enzovoort.

 

Sn/Co en Sn/Ni hebben een decoratieve toepassing en staan bekend als chroomvervangers. Sn/Co heeft een antracietachtige verkleuring, Sn/Ni een roze-achtige (houd maar eens een wit papier achter een verchroomde sierradiator voor de badkamer).

 

Tin kan ook door uitwisseling worden neergeslagen. Door substraatmetaal (bijvoorbeeld koper of aluminium) op te lossen, komen elektronen vrij, die gebruikt worden om tinionen te neutraliseren tot metallisch tin. Deze technologie wordt in hoofdzaak in de elektronica toegepast, met name wegens de (vermeende) efficiëntie en de lage kostprijs. Technische nadelen hebben de technologie echter inmiddels weer tamelijk naar de achtergrond gedrukt.

 

 

 

Cadmium

 

Wanneer via elektrolyse cadmium wordt neergeslagen spreekt men vancadmiëren. Cadmium ondergaat geen corrosie in contact met lucht en gedraagt zich zeer goed in maritieme omgevingen. Cadmiëren wordt vooral in de luchtvaartindustrie toegepast om de samenstellende klinknagels te beschermen tegen corrosie.

 

Thermisch verzinken

 

Thermisch verzinkenis eenmateriaalkundigproces wat ertoe moet leiden dat staal beschermd wordt tegencorrosie. Het verzinken zorgt voor een beschermende laag die het metaal tegen corrosie beschermt. Wordt deze laag doorbroken, dan treedt het zink op alsofferanode, zodat het ijzer door het zink beschermd wordt.

 

Proces

 

Tijdens het verzinkproces wordt ervoor gezorgd dat er eenlegeringontstaat tussenstaalof ijzer enzink, met daaromheen vaak nog een laagje puur zink. Om tot die legering te komen, is een aantal voorbereidende stappen nodig. Eerst wordt het staal ontvet en vervolgens gebeitst (om alle oppervlakte-onzuiverheden te verwijderen). Het ontvetten geschiedt over het algemeen met een hete, sterkalkalische oplossing; het beitsen dient om resten vanijzeroxide(FeO2en Fe2O3) en roest (Fe2O3·H2O) te verwijderen; dit vindt plaats inzoutzuur. Hierbij is niet zozeer het zuurgehalte van belang, als wel detemperatuuren vooral de chlorideconcentratie en de aanwezigheid van een `inhibitor.IJzerchloride, dat ontstaat in het bad doordat de ijzeroxide en roest in oplossing gaan in het zoutzuur, is van nature een inhibitor: het voorkomt de aantasting van het ijzer door het zoutzuur. Vervolgens wordt het ondergedompeld in een vloeimiddel (flux), dat ervoor zorgt dat het vloeibare zink beter contact maakt met het ijzer. Dit kan op twee manieren: de "natte" methode, waarbij er een laag van de vloeistof op een afgesloten gedeelte van het zinkbad drijft waar het voorwerp eerst doorheen gehaald wordt, of de "droge" methode, waarbij het voorwerp eerst in contact komt met de flux, hetzij door onderdompelen hetzij door besproeien, het vervolgens in een oven gedroogd wordt en het ten slotte in het bad terecht komt.

 

De flux is een mengsel van gesmolten zouten en water, dat drie functies heeft. Ten eerste verwijdert het eventuele overgebleven restjes ijzeroxide; daarbij voorkomt het de vorming van zinkoxidelagen op het oppervlak van het bad en last but not least zorgt het ervoor dat de vloeibare zink het ijzer beter bevochtigt. Meestal gaat het om het dubbelzout ZnCl2·2NH4Cl. Ten slotte wordt het staal ondergedompeld in gesmolten zink met een temperatuur van ± 450 °C. Door de temperatuur ontstaat er een legering.

 

Laagdikte

 

De laagdikte is afhankelijk van de staalsamenstelling, de materiaaldikte en de tijd in het zinkbad. Bij normaal constructiestaal wordt na het verzinken een laagdikte bereikt tussen 30 µm (staal van 2 mm) en 180 µm (staal van 20 mm). Dit zijn gangbare laagdiktes die afhankelijk van de omstandigheden kunnen variëren.

 

Volgens verzinknorm NEN-EN-ISO 1461, wordt voor binnenopstellingen een laagdikte van minimaal 20 μm voorgeschreven. Voor buitenopstellingen als hekwerken of masten voor hoogspanningsleidingen wordt een laagdikte van minimaal 70 μm verlangd. Deze dikte vormt een uitstekende hechtlaag voor verdere nabehandelingen als bedekken metpoedercoatingen verflagen.

 

Om bij het controleren of de aangebrachte zinklaag aan de gestelde eisen voldoet, conflicten te vermijden, zal in de bestekken en opdrachten naar het normblad NEN-EN-ISO 1461 moeten worden verwezen met vermelding van de verlangde laagdikte.

 

Voor het meten van de laagdikte zijn er enkele (digitale) meetapparaten in de handel. Erg handig is eenstaafmetertje, ter grootte van een balpen, in de kern waarvan een dun magneetstaafje is opgesloten, dat in evenwicht is met een spiraalveertje. Als het uitstekende magneetstaafje op een verzinkt oppervlak wordt gezet, kleeft het vast. De trekkracht om het staafje los te trekken, bepaalt de laagdikte. Hoe dikker de namelijk de zinklaag is, des te kleiner zal de lostrekkracht zijn, en omgekeerd, aangezien zink niet magnetisch is. Op een schaalverdeling weergegeven in μm’s, valt af te lezen welke laagdikte zink er aanwezig is.

 

Legeringslagen

 

Tijdens het onderdompelen ontstaan er legeringslagen van de twee metalen in verschillende verhoudingen, naar buiten toe met een steeds lagere concentratie ijzer. De dikte en aanwezigheid van deze lagen is afhankelijk van de duur van het onderdompelen, maar nog meer van de temperatuur van het zinkbad. Des te hoger de temperatuur en des te langer het onderdompelen duurt, des te dikker de lagen. Er worden zowel stalen als keramische verzinkbaden toegepast; in de stalen baden kan de temperatuur niet verder oplopen dan tot 480 °C. De verblijfsduur van de te verzinken stalen objecten in het gesmolten zink is afhankelijk van de dikte van de objecten. Het staal moet eerst de temperatuur van het zinkbad aannemen, daarna zal het legeringsproces beginnen. Als vuistregel geldt: hoe dikker het stalen object, des te langer de verblijfsduur. De verblijfsduur kan derhalve variëren van minder dan een minuut tot ongeveer een kwartier. Na het onderdompelen wordt het voorwerp met een constante snelheid uit het bad getrokken, de legeringslagen worden afgedekt met een laagje puur zink. Deze laag wordt dikker naarmate men het voorwerp sneller uit het bad trekt, omdat het dan nog vloeibare zink minder tijd krijgt om af te vloeien. Is de laag wat dunner en koelt ze slechts langzaam af, bijvoorbeeld doordat het ijzeren of stalen voorwerp een grote dikte heeft, dan kan de legeringslaag "doorgroeien" in het pure zink zodat er alleen maar een extra dikke legeringslaag overblijft. Voorts wordt de uithaalsnelheid beïnvloed door de vorm van de objecten: holle objecten worden langzaam uitgehaald zodat zij kunnen leeglopen.

 

Ten slotte kan het voorwerp nog gekoeld worden, door het in gedestilleerd water onder te dompelen of in een luchtstroom te brengen. Meestentijds zal men de verzinkte objecten laten afkoelen aan de lucht, geforceerd koelen brengt het risico van vervormingen met zich mee, zeker als de objecten zijn gemaakt van dun staal.

 

Toepassingen

 

De toepassingen zijn zeer divers. Het grootste tonnage wordt gehaald in de staalbouw (hangarbouw, bruggenbouw, infrastructuurwerken). In België bestaan er baden die stukken tot een lengte van meer dan 20 meter kunnen verzinken.

 

Vroeger waren verzinkerijen van verre herkenbaar aan de witte nevel die eromheen hing. Dit waren dampen van de flux die schadelijk zijn voor het milieu. Tegenwoordig worden het milieu en de medewerkers beschermd door afzuiginstallaties.

 

Voordeelen

 

  • Er vormt zich een dikke legeringslaag die de hechting tussen het ijzer en het zink bevordert;
  • Hoge weerstand tegen slijtage (De beschermende zinklaag verbindt zich tijdens het verzinkproces chemisch met het staal, zodat de laag buitengewoon sterk met het staaloppervlak wordt verbonden);
  • Onderroestvorming treedt niet op, zodat men nooit wordt verrast door plotseling opkomende roestplekken;
  • Er kunnen moeiteloos zeer dikke lagen (50-200 µm) worden verkregen;
  • Langs randen en punten, waar voorwerpen over het algemeen extra gevoelig zijn voor corrosie, is de zinklaag dikker;
  • Kathodische bescherming (Bij krassen en kleine beschadigingen geen roestvorming), omdat zink elektranegatief is ten opzichte van ijzer);
  • Holle producten worden ook inwendig door een zinklaag bedekt;
  • Langdurig corrosie bestendig;
  • Meestal geen nabehandeling nodig.

 

Nadelen

 

  • Kans op vervorming van dun materiaal (< 5 mm);
  • Legeringslaag is hard en bros, dus moeilijk na te bewerken;
  • De laagdikte afhankelijk van dikte van het materiaal (hoe dikker het materiaal, hoe dikker de laag);
  • Het ontstaan van zinkdruppels aan de randen (na het afkoelen handmatig te verwijderen);
  • Kleurverschillen bij verschillende materialen (afhankelijk van het siliciumgehalte);
  • Nabehandeling schroefdraad.

 

Bruikbaarheid

 

Door deze eigenschappen is het thermisch verzinken vooral geschikt voor stalen of ijzeren eindproducten waar in het geheel geen bewerking meer aan hoeft te worden gedaan, behalve misschien het aandraaien van een schroef.