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Gepostet von Frank Schlipf | 31 AUG, 2017

Verzinken mit Zinkthermodiffusion - so funktioniert`s

Zinkthermodiffusion, als ein materialschonendes Verfahren zur Beschichtung und Veredelung von Metallen und Metallprodukten, basiert auf der Norm der Sherardisierung. Der Thermodiffusionsprozess weicht jedoch in einigen Punkten vom Verfahren des Sherardisierens ab, so z.B. in Temperatur, Schichtdicke und -homogenität sowie Messmethoden. Im Unterschied zu herkömmlichen Beschichtungen wird bei der Thermodiffusion das Zink nicht als Schicht aufgetragen, sondern diffundiert direkt mit dem Grundwerkstoff. Dadurch bildet sich eine höchst widerstandsfähige intermetallische Phase. Erfahren Sie in diesem Blogpost mehr über den Prozess der Zinkthermodiffusion.

Phase 1 – Die richtigen Beschichtungsparameter für den Oberflächenschutz finden

Im einem Beratungsgespräch erörtern unsere Experten mit Ihnen, welche Anforderungen Sie an den Oberflächenschutz stellen und welche Möglichkeiten sich daraus für die Verzinkung Ihrer Werkstoffe ergeben. In einer individuellen Analyse wird für Ihre Bauteile je nach Werkstoff, Geometrie, mechanischen Eigenschaften und speziellen Anwendungsanforderungen die optimale Applikation erstellt.

Bevor das Beschichtungsverfahren gestartet werden kann, muss sichergestellt sein, dass die Teile von Verunreinigungen befreit sind, wie z.B. Korrosionsprodukten, Zunder, Öl oder verschiedenen Lacken. Um die Substratoberfläche auf die Zinkthermodiffusion vorzubereiten, greifen wir standardmässig auf das Sandstrahlen zurück. Je nach Beschaffenheit der Bauteile kommen verschiedene Körnungen zum Einsatz.

Phase 2 – Mit diesem Herstellungsprozess erreichen wir einen ausgezeichneten Korrosionsschutz

Beim Start des Beschichtungsverfahren werden die zu verzinkenden Bauteile in einen geschlossenen, langsam rotierenden Behälter gebracht und darin nach einem bestimmten Zeit-Temperatur-Verlauf erhitzt. Dabei liegen die Prozesstemperaturen zwischen 320°C und 390°C. Während dieser Phase werden die Bauteile dem speziellen Zinkpulver-Gemisch in Verbindung gebracht.

In diesem Prozessablauf reagiert das Zinkpulver mit der Oberfläche Ihrer Bauteile und es entsteht eine intermetallische Phase, die sog. Thermodiffusionsschicht. Die Schichtdicke dieser Phase kann Ihren Anforderungen entsprechend gesteuert werden. Je nach Applikation kann durch die Steuerung der einzelnen Prozessparameter, wie z.B. die Menge an Zinkpulver, Prozessdauer und Temperatur, die Schichtdicke individuell eingestellt werden. Sie beträgt zwischen 4 μm bis 25 μm. Aufgrund der relativ geringen Temperaturen, wird Ihr Grundmaterial nicht in deren mechanischen Eigenschaften beeinflusst. Zu beachten ist jedoch eine eventuelle Anlasstemperatur der Bauteile. Der Prozess der Zinkthermodiffusion eignet sich nicht nur für Schüttgut, wie Schrauben, Muttern oder Federn, sondern auch für grössere, geometrisch komplexe Bauteile. Der trocken ablaufende Ofenprozess stellt sicher, dass Wasserstoffversprödung ausgeschlossen werden kann.

Phase 3 - das braucht es zum Feinschliff für Ihre Bauteile

Ist das Ende der Prozesszeit in der Anlage erreicht, wird der Container abgekühlt. Schüttgut wird über eine Sortieranlage entleert, wobei die Bauteile von überschüssigem Zinkstaub und Aluminiumgranulat getrennt werden. Bei Gestellware wird das Rack mit den Bauteilen aus dem Container, anschliessend die Bauteile aus dem Rack entnommen. Die Prozesswerkstoffe (Zink und Aluminiumgranulat) werden danach weiterverwendet und in einem Kreislauf dem nächsten Prozess zugeführt. Der gesamte Prozess ist frei von Chrom-VI, das verwendete Pulver und Granulat ist recyclingfähig und unterliegt keinen bestimmten Entsorgungsvorschriften. Nach dem Abkühlen und Separieren werden die Bauteile gereinigt. Nach Fertigstellung haben die thermodiffundierten Bauteile ein mattgraues Erscheinungsbild:

Thermission Oberflächenbeschichtung Schrauben

Für jedes Produktportfolio bieten wir Ihnen massgeschneiderte Lösungen und ein spezifisches Finish. Gerne beraten Sie unsere Experten über unsere verschiedenen Versiegelungen und Topcoats.

Qualität unseres Korrosionsschutzes

Wir stellen sicher, dass die thermodiffundierten Bauteile den Qualitätsansprüchen genügen. Um dies zu erreichen, werden Ihre Bauteile in unserem hauseigenen Labor analysiert. So nehmen wir zum Beispiel Schichtdickenmessungen vor. Bei Schüttgutteilen stützen wir uns auf das Röntgenfluoreszenz-Verfahren mit dem X-Ray. Für die Messung von Gestellwaren wenden wir das Magnetverfahren an. Auf Kundenwunsch können auch mikroskopische Querschliffe für Qualitätskontrollen hinzugezogen werden. Bei all unsere Messmethoden stützen wir uns auf die entsprechende ISO-Normen.

In diesem zweiseitigen Factsheet finden Sie eine Zusammenfassung des Verfahrens der Zinkthermodiffusion.

Download Factsheet

Frank Schlipf

Geschrieben von Frank Schlipf

Chief Development Officer

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