Stahl ist schon in unbehandelter Ausführung ein besonderer Werkstoff – mit einer Verzinkung bekommt er ein Extra, das ihn zu einem wahren Multitalent macht. Durch die Feuerverzinkung oder die galvanische Verzinkung erhält der Stahl einen zusätzlichen Korrosionsschutz. Im folgenden Ratgeber erfahren Sie alles Wissenswerte rund um den verzinkten Stahl – inklusive verschiedener Verzinkungsverfahren sowie Anwendungsbeispiele.
Was ist verzinkter Stahl?
Stahl ist als Werkstoff sehr vielseitig, jedoch im unbehandelten Zustand nicht korrosionsbeständig. Das heißt, dass Stahl, der mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt, zu rosten beginnt und maßgeblich an Stabilität einbüßt.
Damit Stahl langlebiger wird und somit problemlos der Witterung ausgesetzt werden kann, braucht er also eine entsprechende Oberflächenbehandlung. Diese bekommt er mit der Verzinkung. Verschiedene verzinkte Stahlbleche und Blechkantteile können für eine ganze Reihe von Projekten im Außenbereich eingesetzt werden.
Bei der Verzinkung handelt es sich um einen Sammelbegriff für unterschiedliche Beschichtungsverfahren, mit denen ein Zinküberzug auf Eisen oder Stahl aufgetragen werden kann. Zwischen den Verfahren bestehen einige Unterschiede, auf die wir im Folgenden eingehen werden.
Welche Verzinkungen gibt es?
Ist von Verzinkung die Rede, ist damit eine Schutzschicht aus Zink gemeint. Es gibt zwei Verfahren zum Auftragen dieser Zinkschicht – beide sorgen für langlebige, tragfähige und korrosionsbeständige Bauteile.
Folgende Verfahren sind in der Metallindustrie gängig:
- Das Schmelztauchverfahren bzw. das Feuerverzinken/Zinkbad
- Das elektrolytische Verfahren bzw. das galvanische/elektrolytische Verzinken
Auch gibt es für die jeweiligen Verfahren eigene DIN-Normen:
- Schmelztauchverfahren: Die DIN EN ISO 1461 regelt die Anforderungen an die Eigenschaften von Zinküberzügen, die durch das Eintauchen von Stahlteilen in einer Zinkschmelze erreicht werden.
- Elektrolytisches Verfahren: Die DIN EN ISO 2081 bestimmt die Anforderungen an galvanische Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen mit zusätzlicher Behandlung.
Die entstehenden Elemente aus verzinktem Stahl werden in der Industrie, der Technik und im Handwerksbereich häufig eingesetzt. Vielseitige Kantbleche wie etwa U-Profile aus verzinktem Stahl lassen sich für unterschiedlichste Schutzvorrichtungen, Trägerelemente und Verkleidungen verwenden.
Verzinkter Stahl überzeugt im Außenbereich mit Langlebigkeit, Stabilität und Robustheit. Diese Faktoren tragen auch dazu bei, dass Stahl mit feuerverzinkten Oberflächen für nachhaltiges Bauen relevant ist, da verzinkter Stahl nicht nach 5–10 Jahren ausgetauscht werden muss.
Stahl: feuerverzinkt durch Schmelztauchverfahren
Beim Feuerverzinken von Stahl handelt es sich um ein Schmelztauchverfahren, also ein Eintauchen in ein heißes Bad voll geschmolzenem Zink. Zuerst muss der unbehandelte Stahl gereinigt werden, denn durch das Walzen – einem nötigen Prozess im Zuge der Herstellung von verschiedenen Blechformaten aus unbehandeltem Stahl – entsteht der Walzzunder. Deshalb spricht man beim unbehandelten Stahl auch von gezundertem Stahl bzw. Schwarzstahl.
Dieser Zunder wird mit einer Laugenlösung sowie einer sauren Lösung entfernt. Danach wird noch eine chemische Reinigung sowie eine restlose Trocknung des Stahls durchgeführt, bevor dieser verzinkt werden kann. Für die chemische Reinigung wird beispielsweise Ammoniumchlorid eingesetzt.
Bei der tatsächlichen Verzinkung wird der Stahl dann in ein 450° Grad heißes Bad voll flüssigem Zink getaucht – das Bad wird auch Zinkschmelze genannt. Dank der vorherigen Aufbereitung sowie Reinigung des Stahls haften die Zinkmoleküle auf dem Metall. Nach dem Bad wird das Stahlteil der Zentrifugalkraft ausgesetzt, damit überschüssiges Zink gelöst wird.
Anschließend wird es wieder dem Sauerstoff in der Luft ausgesetzt, wodurch sich das Zinkoxid bildet. Zinkoxide reagieren mit Kohlendioxid in der Luft, was zur Bildung von Zinkcarbonat führt – dies sorgt für die korrosionsbeständige Oberfläche.
Gut zu wissen: Bei der Feuerverzinkung ist es üblich, die Dicke des Zinküberzuges auf den Verwendungszweck des Stahlteils abzustimmen. Dünnere Verzinkungen sind beispielsweise in der Automobilindustrie gängig, da die Karosserieteile anschließend auch noch lackiert werden.
Stahl: galvanisch verzinkt durch elektrolytisches Verfahren
Beim galvanischen Verzinken (benannt nach Luigi Galvani) oder elektrolytischen Verzinken wird der Stahl ebenfalls in ein Zinkbad getaucht. Es handelt sich aber um ein Elektrolytbad, in dem Gleichstrom fließt. Der Stromfluss sorgt dafür, dass sich die Metall-Ionen des Stahls (Eisen und Zink) an der Oberfläche der Stahlteile ansetzen.
Die Zinkschicht, die durch das galvanische Verzinken entsteht, ist besonders dünn – in etwa ein Zehntel der Schicht, die durch Feuerverzinkung entsteht. Jedoch ist es auch hier möglich, das Bad zu verlängern und somit eine dickere Zinkschicht zu bekommen.
Wie kann man feuerverzinkten vom elektrolytisch verzinkten Stahl optisch unterscheiden?
Optisch lassen sich die beiden verzinkten Stähle – feuerverzinkt und elektrolytisch verzinkt – gut voneinander unterscheiden. Feuerverzinkter Stahl ist etwas matter und gräulicher, während der elektrolytisch verzinkte Stahl hell und glänzend ist.
Was heißt kontinuierliches und diskontinuierliches Verzinken?
Beim Feuerverzinken gibt es zwei verschiedene Herangehensweisen, die entscheidend für den letztendlichen Schutz vor Korrosion sind:
- Das Stückverzinken (diskontinuierliches Verzinken) gemäß DIN EN ISO 1461
- Das Bandverzinken (kontinuierliches Verzinken oder Sendzimir-Verzinken) gemäß DIN EN 10 346
Stückverzinken oder diskontinuierliches Verzinken
Bauteile werden zuerst geschnitten und gekantet, sodass das fertige Bauteil in das Zinkbad getaucht wird. Dies sorgt dafür, dass das Bauteil wie etwa ein Geländer rundum vor Korrosion geschützt ist und keine ungeschützten Schnittkanten aufweist, die in Kontakt mit Feuchtigkeit zu rosten beginnen würden. Stückverzinkte Teile kommen vorrangig im Außenbereich zum Einsatz.
Hinweis: Bei Elbemetall verzinken wir beispielsweise Ihre Geländer durch Stückverzinken.
Bandverzinken oder kontinuierliches Verzinken
Ein Stahlband (oft auch Coil genannt) wird als Ganzes in die Zinkschmelze getaucht. Erst nach dem Auftragen der Zinkschicht kann man das Blech kanten bzw. Stahlteile umformen und schneiden. Das bedeutet aber, dass an den Schnittstellen die Schicht beschädigt wird.
Dies ist der Grund, wieso Bandverzinkungen in der Regel dann durchgeführt werden, wenn der verzinkte Stahl im Innenbereich eingesetzt werden soll.
Bei Elbemetall werden Kantteile und Lochbleche aus verzinktem Stahl bandverzinkt weiterverarbeitet.
Was bedeutet Passivieren?
Zinkkorrosion (Weißrost) wird gerade in Meeresnähe zum Problem. Hier braucht es einen zusätzlichen Schutz. Die sogenannte Passivierung ist eine zusätzliche Oberflächenbehandlung eines bereits feuerverzinkten oder galvanisch verzinkten Stahlteils. Man erreicht damit einen längeren Korrosionsschutz.
Bei verzinkten Teilen handelt es sich meist um eine Chromatierung. Sie verlängert die Lebensdauer der Zinkschicht maßgeblich. Allerdings ist Chrom giftig und die Chromatierung wird durch modernere Verfahren ersetzt, die etwa auf Titanfluoride setzen und komplett ohne Chrom durchführbar sind.
Stahl: verzinkt oder veredelt? Was ist der Unterschied?
Anders als bei verzinktem Stahl handelt es sich beim Edelstahl um eine Legierung und keine Oberflächenbeschichtung. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl hängt von der Qualität der Legierung ab.
Das bedeutet im Umkehrschluss, dass eine Beschädigung von einem Bauteil aus hochwertigem Edelstahl keine Korrosion zur Folge hat – bei einer gravierend beschädigten Zinkschicht ist das hingegen der Fall.
Edelstahl ist aufgrund der langen Lebensdauer, Stabilität und Vielseitigkeit besonders beliebt – jedoch auch teurer als verzinkter Stahl.
Gut zu wissen: Kleine Kratzer heilt der verzinkte Stahl aufgrund der Beschichtung selbst. Solche kleinen Schäden führen nicht sofort zur Bildung von Weißrost.
Verzinkter Stahl für drinnen und draußen
Stahl, der eine Verzinkung durch das Schmelztauchverfahren oder das elektrolytische Verfahren erhält, ist für den Einsatz im Außen- und Innenbereich ideal. Verzinkter Stahl ist langlebig, robust, hervorragend zu bearbeiten und vielseitig einsetzbar.
Im Sortiment von Elbemetall finden Sie die verschiedensten Bleche nach Maß, Blechkantteile und französische Balkone aus verzinktem Stahl.
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FAQ: Häufig gestellte Fragen
Im Folgenden beantworten wir häufig gestellte Fragen zu verzinktem Stahl.
Wann rostet verzinkter Stahl?
Verzinkter Stahl rostet dann, wenn seine Oberflächenbeschichtung grob beschädigt wird. Das bedeutet, dass ein Bauteil, wie etwa ein Geländer, diskontinuierlich bzw. stückverzinkt werden sollte, da so das fertige Bauteil in das Zinkbad getaucht wird. Kontinuierliches Verzinken bedeutet, dass der Stahl nach dem Zinkbad noch bearbeitet wird. Beim Schneiden wird dann die Verzinkung beschädigt, was zu Korrosion führen kann.
Warum verzinkt man Stahl?
Stahl wird feuerverzinkt oder elektrolytisch verzinkt, um mit der entstehenden Oberflächenbeschichtung für Korrosionsbeständigkeit zu sorgen.
Wie lange hält verzinkter Stahl?
Wie lange verzinkter Stahl hält, hängt davon ab, wie dieser verzinkt wurde und welchen Witterungseinflüssen er ausgesetzt ist. Nach einer Feuerverzinkung kann von einer Lebensdauer von 50 bis 70 Jahren ausgegangen werden.