Verzinken: das Verzinkungsverfahren

Das Verzinken ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem Halbzeuge, Bauteile oder Baugruppen aus Eisen oder Stahl mit einer dünnen Schicht aus reinem Zink überzogen werden. Dies kann mit unterschiedlichen Verfahren geschehen. Im Vergleich mit anderen Beschichtungsarten bewirkt das Verzinken zusätzlich zur passiven Beschichtung einen aktiven Korrosionsschutz. Dies bedeutet, dass die Zinkschicht gegenüber dem Eisen eine kathodische Wirkung hat und als Opferanode wirkt. Dies erhöht die Lebensdauer der beschichteten Teile deutlich.

Um ein Bauteil mit einer Zinkschicht zu versehen, existieren eine Reihe unterschiedlicher Methoden. Die in der Praxis am häufigsten Angewendeten sind:

• Feuerverzinken (Schmelztauchverzinken)
• galvanisches Verzinken (Elektrolytverzinken)
• mechanische Verzinkung
• Spritzverzinken
• Sherardisieren (Diffusionsverzinken)

Aufgrund der teils beträchtlichen Verfahrensunterschiede ist der Begriff „Verzinken“ nur mit Einschränkungen aussagefähig. Laut technischem Sprachgebrauch ist das übereinstimmende Element aller Verzinkungsverfahren das Erzeugen eines korrosionsabweisenden Überzuges aus reinem Zink. Beschichtungsarten, die mit Zinkstaubfarben funktionieren oder das Zinklamellenbeschichten gehören demnach nicht zum Verzinken.

In der Galvanik ist das Verzinken ein Verfahren, welches einerseits dem Korrosionsschutz und andererseits der Oberflächenveredelung verschiedenster Stahlteile dient. Da sie vergleichsweise wirtschaftlich ist, kommt die galvanische Verzinkung beispielsweise in der Automobilindustrie sehr häufig zum Einsatz. Bei dem Verzinkungsverfahren entsteht der Zinküberzug mithilfe eines elektrischen Stroms. Dafür werden die zu verzinkenden Bauteile in ein saures oder in ein alkalisches Elektrolytbad eingetaucht, wo sie als Kathode wirken. Die als Anode wirkende Elektrode besteht aus reinem Zink. Während der Verzinkung geht der Stahl mit dem Zink keine Legierung ein. Es bildet sich eine vergleichsweise dünne Zinkschicht, welche die galvanisch verzinkten Teile hervorragend vor Korrosion schützt.

Beim mechanischen Verzinken, von Experten häufig auch „mechanical plating“ genannt, wird die gegen Korrosion schützende Zinkbeschichtung ohne thermische oder elektrolytische Einwirkung geschaffen. Damit ist diese Verzinkungsart für verzugsgefährdete sowie für gehärtete Teile wie Schrauben, Muttern oder Kleinteile aus Federstahl ideal. Der Verzinkungsprozess läuft vollautomatisch in einer rotierenden Trommel ab, die mit einer chemischen Substanz, Glaspulver und Zinkpulver gefüllt ist. Während die Glasperlen das Zinkpulver quasi auf das Bauteil „aufhämmern“ stellt eine kontrollierte chemische Reaktion sicher, dass zwischen dem Stahl und dem Zink eine feste Bindung entsteht. Mit dem mechanischen Verzinken werden sehr gleichmäßige Zinkoberflächen erzielt. Allerdings sind die dekorative Optik und die Haftbeständigkeit deutlich schlechter als beim galvanischen Verzinken, sodass die mechanische Verzinkung in der Praxis vergleichsweise selten zum Einsatz kommt und ihre Anwendung stets sorgfältig abgewogen wird.

Beim Spritzverzinken wird ein Draht aus reinem Zink mithilfe einer Flamme oder eines Lichtbogens angeschmolzen, durch Druckluft in kleinste Partikel zerstäubt und gezielt auf das Werkstück aufgespritzt. Wichtig ist, dass die Bauteile, Werkstücke oder Konstruktionen vor dem Verzinken gesandstrahlt wurden. Durch das Sandstrahlen bildet sich eine poröse Oberfläche aus, an der die Zinkpartikel sehr gut haften, sodass eine feste, langlebige Korrosionsschutzschicht entsteht. Wie beim mechanischen Verzinken ist auch beim Spritzverzinken die thermische Belastung vernachlässigbar gering. Damit eignet sich das Verfahren sehr gut für verzugsgefährdete Konstruktionen und große Flächen. Bei schwer zugänglichen Stellen, Hinterschneidungen und Hohlräumen gerät das Spritzverzinken jedoch an seine Grenzen, sodass es sich für Behälter, Innenrohre und ähnliche Bauteile nicht eignet.