Heb je een vraag, wij zijn hier om te antwoorden! Als u uw vraag hier
niet ziet, stuur ons dan een bericht via het invulformulier hiernaast.
Thermisch verzinken levert een ondoordringbare barrière op tussen het staal en corrosieve elementen in de atmosfeer. Het laat vocht en corrosieve elementen het staal niet aantasten. Verder is zink is anodisch ten opzichte van staal. wat betekent dat het zich vóórdat het staal zal corroderen, opoffert, totdat het zink volledig is verbruikt. De aangebrachte zinklaag vormt daarnaast een zinkpatinalaag welke zodanig stabiel is dat er nauwelijks zinkcorrosie plaatsvindt.
Thermisch verzinkt staal is extreem goed bestand tegen corrosie in tal van omgevingen. Het is niet ongewoon dat verzinkt staal onder normale atmosferische omstandigheden meer dan 70 jaar meegaat. Zie de Zinc Coating Life Predictor op onze website om een goed idee te krijgen over de periode waarin de zinklaag onderhoudsvrij bescherming biedt aan het staal in uw project.
Constante blootstelling aan temperaturen onder 200°C is een perfect acceptabele omgeving voor thermisch verzinkt staal. Goede prestaties kunnen ook worden verkregen wanneer thermisch verzinkt staal op intermitterende basis wordt blootgesteld aan temperaturen boven 200°C.
Let op; in die gevallen waar er ook sprake is van hoge luchtvochtigheid en een hoge mate van luchtverontreiniging kan er sprake zijn van ernstige aantasting door corrosie.
De corrosiesnelheid van zink en hoe lang het bescherming biedt, is in functie van de laagdikte en de hoeveelheid corrosieve elementen in de atmosfeer. Bijvoorbeeld, in landelijke omgevingen waar er minder uitlaatgassen van auto’s / vrachtwagens en fabrieksinstallaties zijn, kan verzinkt staal gemakkelijk 75 tot ver over de 100 jaar bescherming bieden en dat zonder enig onderhoud. Industriële en/of maritieme locaties bevatten aanzienlijk agressievere corrosie-elementen zoals chloriden en verzinkt staal kan in die gevallen 25 tot 50 jaar bescherming bieden. Het verband tussen de laagdikte en de atmosferische omstandigheden is vervat in een berekeningstool die op onze website te vinden is: Zinc Coating Life Predictor.
Voor metalen en metaallagen bestaan internationale normen die aangeven wat de corrosie is in bepaalde atmosferische omstandigheden. Deze zijn vastgelegd in de ISO 14713-1, ISO 9223 en ISO 9224. In de ISO 9225 wordt aandacht besteed aan luchtverontreiniging. Middels deze normen en de gemeten zinklaagdikte bent u in staat een schatting te doen van de onderhoudsvrije beschermingsduur van een zinklaag. Ook onze tool op de website (Zinc Coating Life Predictor) stelt u in staat om voor een bepaalde locatie uit te rekenen wat de beschermingsduur is.
Zwembaden worden over de hele wereld uitgevoerd in verzinkt staal. Vrijwel alleen in die gevallen dat er tussen het verzinkte staal en het zwembadwater direct contact bestaat, is een aanvullende coating gewenst. Eén en ander is wel afhankelijk van de situatie. In constant vochtige omgevingen met chlorides, is een aanvullende coating eveneens gewenst. Denk daarbij aan douche ruimtes en soms ook slecht geventileerde technische ruimtes in een zwembadgebouw.
Verzinkt staal kan in vrijwel alle omstandigheden tot en met C5 worden toegepast. De indeling van C1 t/m C5 en daarboven nog eens CX, komt uit de norm ISO 14713-1 en de ISO 12944-2. Het is een afgesproken indeling van atmosferische omstandigheden. Een C5 categorie komt nauwelijks voor in de Benelux maar staat voor een verhoogde luchtvochtigheid en een verhoogd Chloridegehalte. In een dergelijke situatie is de onderhoudsvrije beschermingsduur van de zinklaag geringer als in een matiger klimaat. Er kan wel een verschil van factor 4 zitten tussen een C3 en een C5 atmosfeer wat de zinkcorrosie betreft. Desalniettemin is thermisch verzinkt staal toepasbaar in een C5 corrosie categorie. Een extra coating in de vorm van een natlak zal extra bescherming bieden aan het verzinkte staal. Kies daarbij voor een Duplexsysteem.
Zie Technisch Infoblad nummer 10
Zie de praktijkrichtlijn “Poeder en Natlak op Verzinkte ondergronden”
Het gebruik van een staalconstructie van verzinkt staal in dergelijke toepassingen is doorgaans goed mogelijk zolang er voldoende ventilatie is en het verzinkte staal niet in direct contact is met de chemicaliën of het strooizout.
Thermisch verzinkt staal wordt heel veel toegepast in situaties waar het zich deels boven en deels onder de grond bevindt. Denk aan verkeersbordpalen, lantaarnpalen, spanmasten, hekpalen, leidingen, e.d. Er is dus vrijwel geen enkele belemmering om dit zo uit te voeren in een buitenatmosfeer. Slechts in heel enkele gevallen kan er sprake zijn van aantasting van de zinklaag vanwege de structuur en samenstelling van de bodem alsmede de plaatsing. Overleg bij twijfel met uw verzinkerij over de toepassing of stel uw vraag via de Helpdesk op deze site.
Verzinkt staal is door z’n corrosiebestendigheid in het algemeen goed toepasbaar in waterige milieus. In warm water echter kan verzinkt staal een typische putvormige aantasting te zien geven die wordt veroorzaakt door potentiaalverhoging van de zinklaag.
Door het ontstaan van een geleidend laagje corrosieproducten op het zink zal de potentiaal aan het oppervlak stijgen. In grensgevallen komt het zelfs voor dat die potentiaal van het
zink hoger wordt dan de evenwichtspotentiaal van het íjzer. De kathodische bescherming is dan niet meer aanwezig. Meestal doet dit zich voor bij temperaturen vanaf 50 graden Celsius, maar dat is niet per sé noodzakelijk. Opgeloste stoffen in het water spelen daarbij een grote rol, met name de aanwezigheid van bicarbonaten en nitraten bevorderen potentiaalverhoging. Ter plaatse van defecten in de zinklaag zal het ijzer dan plaatselijk zeer sterk gaan corroderen. De anode, in dit geval dus het íjzer, heeft in verhouding immers een klein oppervlak ten opzichte van het zink dat kathode is. De kritische potentiaal waarbij putvormige aantasting kan ontstaan, is, zoals gezegd afhankelijk van de stoffen die in het water zijn opgelost. Met name ionen die met Zn2+ onoplosbare zouten vormen, verstoppen de poriën sneller en de kritische potentiaal waarbij putvorming ontstaat is dan hoger. Anderzijds zijn ook hypotheses opgesteld waarbij wordt aangenomen dat de vorming van ZnO onder invloed van bepaalde opgeloste stoffen bij lagere temperaturen kan plaatsvinden. Vooral Hoxeng en Prutton hebben op dit gebied onderzoek verricht en kwamen tot de conclusie dat aanwezigheid van calcium, magnesium, silicaten, chloriden en sulfaten potentiaalstijging van zink tegengaat.
Kortom; naast de temperatuur is dus de samenstelling van de vloeistof ook van belang. Bij een temperatuur van 75 graden Celsius is de aantastingssnelheid op vrijwel op het maximum aangekomen. Deze toepassing van thermisch verzinkt staal is niet aan te bevelen.
Ondanks dat verzinkt staal al 150 jaar wordt gebruikt in agrarische toepassingen, is er bij een stal wel eens sprake van roesten van het staal. Soms al na één jaar. De oorzaak ligt veelal aan het stalmest. Steeds vaker worden stallen niet dagelijks meer uitgemest en alleen de harde fractie van fecaliën worden verwijderd. Met noemt dit wel een potstal. Agressieve zuren welke door urine en uitwerpselen ontstaan kunnen dan gerust zeer lange tijd aanwezig blijven tegen het verzinkte staal. Helaas is het element zink niet bestand tegen langdurige vochtbelasting en chemicaliën waarbij de pH onder 5,5 komt te liggen. Snelle corrosie van het zink is dan te verwachten. Men kan dit voorkomen door vaker en beter uit te mesten of de onderzijde van de stalwanden te voorzien van een bestendige coating.
Het is een feit dat onder invloed van UV licht, bitumen organische zuren kunnen vormen. Wanneer deze via water in contact komen met zink kan dit leiden tot aantasting (plaatselijk) van de zinklaag. De bitumen kunnen wel voorzien worden van een anti-UV strijklaag of strooilaag om dit verschijnsel zoveel mogelijk te voorkomen. Het gaat hierbij feitelijk over de bestendigheid van zink tegen een dergelijk organisch zuur. Die eigenschap heeft zink nu eenmaal niet. Zink gaat versneld in oplossing bij een pH lager dan 5,5. Het is beter hiervoor een andere oplossing te kiezen.
Ontsmettingsmiddelen of desinfectiemiddelen worden toegepast in allerlei situaties waar voedsel of planten e.d. worden gekweekt of bewaard. Om schimmels en aantasting door insecten te voorkomen, zal er periodiek een dergelijke ontsmetting plaats moeten vinden. Dit is op zich geen probleem, zo lang men beseft dat de zinklaag kan reageren met het te gebruiken middel. De contacttijd met het middel zal daarom zo kort mogelijk (zie gebruiksaanwijzing van het middel) moeten zijn en nadien moet er met schoon leidingwater overmatig worden gespoeld. Zorg ervoor dat er geen plassen met restanten van het middel bij de kolommen blijven staan en zodoende langere tijd kunnen reageren met het zink.
De eisen aangaande het discontinue thermisch verzinken zijn vastgelegd in de EN-ISO 1461. Voor verzinkt stalen buizen is de norm EN 10240 van toepassing indien deze geautomatiseerd worden verzinkt. Voor duplexsystemen is de EN-ISO 15773 en de NEN 5254 van toepassing evenals de praktijkrichtlijn “poeder en natlak op verzinkte ondergronden”.
Laagdikte hangt af van de dikte, ruwheid, chemie van het staal alsmede het ontwerp van het object dat wordt verzinkt. Elk of al deze factoren kunnen zinklagen met een niet-uniforme dikte produceren.
Anders dan bijvoorbeeld een verflaag, is de zinklaagdikte het resultaat van een chemische reactie tussen zink en ijzer. Van belang zijn de staalchemie en oppervlaktecondities als bepalende factoren voor de dikte van de zinklaag. Als het staal langer dan optimaal in het gesmolten zink wordt gelaten, kan dit twee effecten hebben: 1) het kan de laagdikte vergroten, maar slechts marginaal; 2) het kan de dikte van de coating aanzienlijk vergroten en een broze, dus kwetsbare, zinklaag veroorzaken.
Om zink zijn beschermende patina van zinkcarbonaat te laten ontwikkelen dat zeer stabiel en niet-reactief is, vereist het een bevochtigings- en droogcyclus zoals die aanwezig is in de atmosfeer. Zoutsproeitests houden het zink nat en wassen in wezen de zinkcorrosieproducten af terwijl ze zich ontwikkelen, waardoor de corrosiesnelheid van zink wordt versneld. Deze laboratoriumtest weerspiegelt in geen enkel geval de prestaties van zinklaag in de praktijk. Er kunnen daarom geen conclusies aan verbonden worden en gelden al helemaal niet als vergelijk met organische deklagen.
De genoemde ASTM A123 is de Amerikaanse norm voor het thermisch verzinken. Deze is geheel los van de internationale norm ontwikkeld. Echter zijn er wel veel overeenkomsten. De verzinkers in de Benelux werken echter volgens de ISO 1461 en kunnen derhalve geen verklaring afgeven dat ze voldoen aan de Amerikaanse norm.
Voor metalen en metaallagen bestaan internationale normen die aangeven wat de corrosie is in bepaalde atmosferische omstandigheden. Deze zijn vastgelegd in de ISO 14713-1, ISO 9223 en ISO 9224. In de ISO 9225 wordt aandacht besteed aan luchtverontreiniging. Middels deze normen en de gemeten zinklaagdikte bent u in staat een schatting te doen van de onderhoudsvrije beschermingsduur van een zinklaag. Ook onze tool op de website (Zinc Coating Life Predictor) stelt u in staat om voor een bepaalde locatie uit te rekenen wat de beschermingsduur is.
Alle aangesloten verzinkerijen werken volgens de bepalingen in de EN-ISO 1461. U dient echter bij bestelling op te geven dat u het verzinkwerk volgens deze norm uitgevoerd wenst te zien. Heeft u aanvullende wensen of eisen, dient u deze eveneens vooraf kenbaar te maken. Ook in geval van laagdiktemetingen dient u dit vooraf te melden anders loopt u de kans dat uw materiaal niet is gemeten. Immers; een verzinkerij voert random metingen uit zonder specifiek te letten op ordernummers en partijen.
Alleen in die gevallen dat er sprake is van een Duplexsysteem waarbij het verzinkte staal nadien wordt voorzien van een verfsysteem of poedercoating, is afronden vastgelegd in diverse normen en in de praktijkrichtlijn “poeder en natlak op verzinkte ondergronden”. In het geval van thermisch verzinken, is er geen sprake van een norm waarin dit wordt vermeld. Het afronden verdient echter wel de voorkeur. Scherpe hoeken raken gemakkelijk beschadigd bij het stoten tijdens logistiek handelen of bij montage. Een afgeronde rand is veel minder kwetsbaar.
Het te verzinken materiaal dat wordt aangeboden aan de verzinkerij kan het beste voldoen aan de EN-ISO 14713-2. Daarin worden richtlijnen gegeven en aanbevelingen gedaan over de juiste wijze van vervaardiging van het voorwerp voordat het verzinkt gaat worden. Eén van die zaken is de snijkant van een thermisch gesneden plaat. Door de hitte die in de snijrand gebracht wordt, verandert de structuur van het staaloppervlak zodanig dat verminderde zinklaageigenschappen ontstaan. Namelijk een mindere zinklaagdikte en een mindere zinklaagcohesie waardoor een minder goede hechting ontstaat met het staal. In de eerder genoemde norm staat dan ook vermeld dat deze snijkant achteraf dient te worden behandeld door middel van het wegslijpen van deze zone. Gebeurt dit niet of onvoldoende, dan is de zinklaagdikte ter plaatse minder. Is dit dan afkeur volgens de EN-ISO 1461? Neen: in de norm staat duidelijk vermeld dat laagdiktemetingen niet op snijkanten en binnen 10 mm van de snijranden mogen worden uitgevoerd.
Verzinkers kunnen in een dergelijk geval de materialen in dubbel-dip verzinken. Ze dompelen eerst de ene helft in het gesmolten zink, verwijderen het, draaien het om en dompelen de andere helft onder in het zinkbad. Het vergt wel aanvullende maatregelen zoals aanvullende ophanggaten en verzinkgaten. Het resultaat is doorgaans minder fraai dan wanneer het object in 1 keer kan worden gedompeld.
In het bijzonder moet ervoor worden gezorgd dat de voorbehandelingsvloeistoffen en het gesmolten zink gemakkelijk door het object kan stromen en alle hoekjes en gaatjes kan bereiken. Dit betekent dat gaten op de juiste plek moeten worden aangebracht. Dit voor het instromen en ontluchten van zink uit buisvormige configuraties, lasslakken moeten worden verwijderd, overlappende oppervlakken moeten worden afgedicht of ontlucht. De details van het ontwerp en de fabricage zijn opgenomen in de checklist Goed en Veilig Verzinken.
Het thermisch verzinkproces is geschikt voor verschillende soorten en maten. Vrijwel elke verzinkerij heeft een andere zinkbad-afmeting. Ook het hijsgewicht kan soms een rol spelen. Op deze site treft u een lijst aan van verzinkerijen met de daarbij horende afmetingen. In kritische gevallen; daar waar het object in de buurt komt van de badafmetingen, verdient het voorkeur om contact met de desbetreffende verzinkerij op te nemen.
Het minimaliseren van mogelijke kromtrekken en vervorming kan eenvoudig worden gedaan in de ontwerpstadia van het project door staal van zoveel mogelijk gelijke dikte te selecteren. Tevens zal het object liefst symmetrisch worden ontworpen. Ook de lassamenstelling speelt een belangrijke rol. Tracht complexe voorwerpen zo te ontwerpen dat ze uit meerdere losse onderdelen bestaan welke na het verzinken door flensverbindingen kunnen worden gekoppeld. Sommige samenstellingen kunnen profiteren van het gebruik van tijdelijke versteviging om hun vorm en / of uitlijning te helpen behouden.
Wanneer verzinkte onderdelen worden gebruikt voor wrijvings-vaste verbindingen, dan moeten deze worden geborsteld, geschuurd gestraald of worden geverfd met zinksilicaatverf om de oppervlakteruwheid en dus de slipfactor te vergroten. In veel gevallen wordt er gesproken over slip factor of wrijvingscoëfficiënt. Er is geen vast getal als coëfficiënt te noemen voor een zinklaag. Vele onderzoeken geven aan dat dit nogal verschilt.
Het thermisch verzinkproces is geschikt voor verschillende soorten en maten. Vrijwel elke verzinkerij heeft een andere zinkbad-afmeting. Ook het hijsgewicht kan soms een rol spelen. Op deze site treft u een lijst aan van verzinkerijen met de daarbij horende afmetingen. Soms zijn samenstellingen groter dan de badafmetingen maar kan de verzinkerij toch ervoor zorgen dat het object wordt voorzien van een zinklaag. In dat geval wordt het (te grote) object in 2 keer verzinkt. Eerst het grootste stuk en in een tweede doorgang het resterende stuk. Dat kan zowel een breedte dip zijn in geval van een frame of een lengte dip in geval van een balk. Wordt in geval van een frame ook wel keerdip genoemd. In gevallen dat de afmetingen van het object de opgegeven badafmetingen benaderen, gelieve contact op te nemen met uw verzinkerij.
De primaire reden voor deze openingen is om inwendig opgesloten lucht en fluxresiduen te laten ontsnappen. Tijdens het verzinken zelf, wordt zodoende een gesloten zinklaag over het gehele (ook inwendige-) oppervlak aangebracht. Ook zorgt het ervoor dat het teveel aan zink gemakkelijk weg kan vloeien. Tevens voorkomt men gevaarlijke situaties. In geval van ingesloten vloeistof, kan er sprake zijn van een explosie bij onderdompeling. Denk daarbij aan de gaswet en wat er gebeurt bij een temperatuurverhoging van omgevingstemperatuur naar 450°C. Bij twijfel over de veiligheid zal de verzinkerij niet overgaan tot verzinken totdat er aanpassingen hebben plaatsgevonden of er aangetoond is dat de juiste aanpassingen daadwerkelijk zijn aangebracht.
Wanneer kettinglassen worden toegepast, bestaat er een mogelijkheid dat er geen zinklaag wordt gevormd tussen de openingen van de twee verbonden delen, doordat de voorbehandelingsvloeistoffen niet voldoende hun werk hebben kunnen doen. Op een niet zuiver staaloppervlak wordt immers geen zinklaag gevormd. Door minstens een 2,5 mm opening tussen de contactoppervlakken, zijn de voorbehandelingsvloeistoffen wel in staat in- en uit te stromen waardoor de omstandigheden voor zinklaagvorming verbeteren.
Ja, maar omdat maskeer- of antizinkmateriaal mogelijk niet 100% effectief is voor uw toepassing en doel, neemt u contact op met uw verzinkerij voor suggesties.
Alleen in die gevallen dat er sprake is van een Duplexsysteem waarbij het verzinkte staal nadien wordt voorzien van een verfsysteem of poedercoating, is afronden vastgelegd in diverse normen en in de praktijkrichtlijn “poeder en natlak op verzinkte ondergronden”. In het geval van thermisch verzinken, is er geen sprake van een norm waarin dit wordt vermeld. Het afronden verdient echter wel de voorkeur. Scherpe hoeken raken gemakkelijk beschadigd bij het stoten tijdens logistiek handelen of bij montage. Een afgeronde rand is veel minder kwetsbaar.
Het overmatig gebruiken van lasspray of het gebruiken van niet geschikte lasspray, kan leiden tot onverzinkte plekken. De reden hiervoor is dat het te verzinken materiaal vrij van oppervlakte verontreinigingen dient te worden aangeleverd. In een verzinkerij krijgt het staal een schoonmaakbeurt met als doel een goede zinklaag te krijgen. Het staal wordt daarbij eerst ontvet en daarna gebeitst. Verf, olie, vet, lassprays, lasslak, etiketten, lijn, e.d.; worden niet in deze voorbehandeling verwijderd. Het gevolg is dat het staal op de betreffende plek onvoldoende schoon is waardoor zinklaagvorming onmogelijk is.
Hoewel in beginsel RVS niet kan worden verzinkt, blijkt in de praktijk het toch wel eens te lukken. Vooral lagere kwaliteiten RVS (bekend onder de naam RVS 304) zijn vaak wel te verzinken. Doorgaans echter is het een kwestie van proberen. Wellicht door een proefstukje op te sturen naar de verzinkerij om te kunnen beoordelen of het inderdaad kan lukken. Het is immers zonde van moeite, geld en milieu om het gehele object als proef te gebruiken.
Een duidelijk overzicht van alle aanbevelingen en richtlijnen over aanpassingen die een voorwerp geschikt maken om te kunnen verzinken is samengevat in onze publicatie welke is gebaseerd op ISO 14713-2. Met name de tabel met advies over de diameter van de aan te brengen gaten is een must.
In de voorbehandeling van een verzinkerij wordt door gebruik van zuur eventuele vliegroest of roest verwijderd. Echter flink ontwikkelde roestlagen, kunnen leiden tot onverzinkte plekjes mits dat de verzinkerij voldoende lang de onderdelen gedompeld laat in de beitsvloeistof. Zwaar geroeste delen zullen na het verzinken een pokdalig oppervlak vertonen. Door het verzinken zal dit oneffen oppervlakte kunnen leiden tot opmerkingen. Het is dus niet zo dat de door roest ontstane putjes en kratertjes door zink worden opgevuld.
Anders dan bijvoorbeeld bij verf, zal het niet per sé nodig zijn om de randen af te schuinen of af te ronden. Bij verf is er immers sprake van een vloeistof en dit heeft de neiging een bol te vormen vanwege de oppervlaktespanning (Vanderwaalskrachten). Dat betekent dat verf zich tijdens het droogproces terugtrekt van randen. Hoe anders is het bij het thermisch verzinken. In dat geval wordt er namelijk een chemische verbinding aangegaan tussen het zink en het ijzer. Er is dus geen sprake van een (opdrogende) vloeistof maar van een metallurgische binding. Deze binding is op een scherpe rand niet anders dan op andere plekken. Wel is het zo dat een scherpe rand meer kans op beschadiging oplevert dan een afgeronde rand. Schade kan door stoten en schuiven ontstaan bij allerlei logistieke handelingen en bij het montagewerk. Aanbeveling is een afronding te kiezen van minimaal 1 mm.
De drie Zink- ijzerlegeringslagen die zich vormen tijdens het verzinkproces zijn allemaal harder dan het staal wat het moet beschermen en hebben daarom een uitstekende slijtvastheid. Alleen de zuivere zinklaag (stollingslaag) is zachter en zal sneller slijten.
Afhankelijk van de productmix, vierkante meters per ton en de toestand van het staaloppervlak, zijn de kosten voor thermisch verzinken en verfsystemen ongeveer gelijkwaardig op basis van initiële kosten. Zoals bij elke investering moeten de levensduurkosten echter in overweging worden genomen bij het nemen van een projectbeslissing over het te gebruiken corrosiepreventiesysteem. Bij de keuze voor thermisch verzinken zijn de levenscycluskosten, dat wil zeggen de onderhoudskosten gedurende de gebruiksduur, bijna altijd lager dan bij een verfsysteem. Verfsystemen vereisen onderhoud, gedeeltelijk opnieuw schilderen en enkele keren volledig opnieuw schilderen.
Allereerst is de verscheidenheid aan verzinkte artikelen groot. Constructiestaal (hoeklijnen, buizen, brede flensbalken, I-balken, H-balken), roostermateriaal, traptreden, strekmetaal, golfplaten, draad, kabelgoten, gevelplaat, gietstukken, bouten en moeren. De industrieën die gebruik maken van thermisch verzinkt staal variëren nogal. Van brug en snelweg (wapeningsstaal voor brugdekken, liggers, kolommen, lichtmasten, wegwijzers, vangrail, hekwerken), water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties (loopbrugrooster, strekmetaal, leuningen), architectonisch (gevels, zichtbaar constructiestaal), parkeergarages (betonstaal voor betonnen dekken, zichtbare constructiestaalkolommen en wieldrangers en barrières), pulp- en papierfabrieken (constructiestaal, loopbruggen, leuning), OEM’s (motorbehuizingen, fundatieframes, warmtewisselaars), etc.
Vrijwel alle stalen producten kunnen worden verzinkt. Zeker in die gevallen dat het een buitentoepassing betreft of een toepassing binnenshuis waarbij men het industriële uiterlijk belangrijk vindt. Aandacht moet er zijn voor het ontwerp en de gewenste verzinkgaten en ophangmogelijkheden.
Er zijn ook producten die vanwege hun samenstelling, materiaaldikte of afmeting niet geschikt zijn om te verzinken. Ook staalsoorten die een speciale legering kennen om bepaalde eigenschappen te verkrijgen, kunnen soms niet worden verzinkt. Denk daarbij aan verenstaal, slijtvast staal, zelf hardende staalsoorten, e.d.
Gemiddeld neemt het gewicht van het artikel toe met ongeveer 5,5 % als gevolg van zink dat wordt opgenomen tijdens het galvanisatieproces. Dat cijfer kan echter sterk variëren op basis van tal van factoren. Materiaaldikte, vorm, grootte en staalchemie spelen allemaal een belangrijke rol, en andere factoren zoals het zwarte gewicht, de verschillende soorten staal die aan elkaar worden gelast en de chemische samenstelling van het zinkbad kunnen ook een effect hebben.
Er zijn geen studies bekend die concluderen dat zinkcorrosieproducten schadelijk zijn voor het milieu. Helaas wordt het zo wel eens opgevat omdat zink nu eenmaal valt onder de noemer “zware metalen”. Deze benaming zegt helemaal niets over gevaarlijk of niet gevaarlijk. Zink is juist essentieel voor een goede gezondheid. Zink is een natuurlijk voorkomend element op aarde en noodzakelijk voor alle organismen om te leven. Het is een aanbevolen onderdeel van onze voeding (Dagelijkse aanbevolen hoeveelheid is 15 mg voor mannen en 11 mg voor vrouwen) en noodzakelijk voor de voortplanting. Het wordt gebruikt in babyzalven, vitaminepreparaten, chirurgische instrumenten, zonnebrandmiddelen, shampoo en zuigtabletten.
Primair is het verschil dat bij discontinu thermisch verzinken de objecten eerst zijn gefabriceerd en vervolgens geheel ondergedompeld worden in het vloeibare zink. Er ontstaat een geheel afsluitende zinklaag van relatief grote dikte. Bij continu verzinken wordt een staalplaat op een rol (coil) eerst verzinkt en pas daarna wordt er een object van gefabriceerd. De zinklaag is aanmerkelijk dunner en op de bewerkte kanten van het gefabriceerde voorwerp al helemaal niet aanwezig. Ook in boorgaten is er geen sprake van een beschermende zinklaag.
De processtappen zijn enigszins vergelijkbaar, maar de productie-apparatuur is heel anders. Discontinu thermisch verzinken is een meer handmatig proces waarbij constructiestaal (gefabriceerde plaat, profielen, hoeklijnen, kanalen, buis, pijp, bevestigingsmiddelen) wordt opgehangen door gebruik van staaldraad, ketting of haak aan kraanliften en wordt ondergedompeld in de voorbehandelingsvloeistoffen en daarna in het zinkbad. Continu thermisch verzinken is volledig geautomatiseerd en omvat het afwikkelen van de coil, het verplaatsen ervan door de reinigingsstappen en door het zinkbad, afblazen en terug oprollen op een coil.
Discontinu verzinkt staal zal langdurig beschermen tegen corrosie in meest atmosferische omstandigheden gedurende 50 tot 100 jaar vanwege een gemiddelde zinklaagdikte van 80 micron. Verzinkte plaat is geschikt voor binnentoepassingen vanwege de relatief dunne coating (doorgaans 20 micron), tenzij deze na het verzinken wordt geverfd/gecoat.
Koudzink bestaat niet. De term wordt vaak gebruikt in verwijzing naar schilderen met zinkrijke verf. Thermisch verzinken betekent per definitie een metallurgische reactie tussen zink en ijzer. Er is geen dergelijke reactie wanneer zinkrijke verven worden aangebracht en de hechting en slijtvastheid is veel minder. Kan alleen als reparatie worden toegepast of levensduurverlengend.
Er zijn vier belangrijke processtappen:
Discontinue thermisch verzinkte bevestigingsmiddelen hebben over het algemeen ongeveer 5 tot 10 keer zoveel zink op het oppervlak en zijn geschikt voor gebruik in alle buiten- en binnen-toepassingen. Elektrolytisch verzinkte bevestigingsmiddelen zullen teleurstellende prestaties leveren als ze buiten worden gebruikt, vooral wanneer ze worden gebruikt om thermisch verzinkte stalen constructiedelen te verbinden. Ze zullen dan redelijk snel roestsporen vertonen omdat de zinklaagdikte veel geringer is.
Zie Technisch Infoblad nummer 17
Zie ook de publicatie: Thermisch Verzinken – Verschillende technieken om te verzinken
Het is dan vrijwel zeker dat er bevestigingsmiddelen zijn gebruikt welke niet thermisch verzinkt zijn maar op een andere wijze zijn voorzien van een zinklaag. Waarschijnlijk zijn deze bouten en moeren elektrolytisch verzinkt.
Discontinue thermisch verzinkte bevestigingsmiddelen hebben over het algemeen ongeveer 5 tot 10 keer zoveel zink op het oppervlak en zijn geschikt voor gebruik in alle buiten- en binnen-toepassingen. Elektrolytisch verzinkte bevestigingsmiddelen zullen teleurstellende prestaties leveren als ze buiten worden gebruikt, vooral wanneer ze worden gebruikt om thermisch verzinkte stalen constructiedelen te verbinden. Ze zullen dan redelijk snel roestsporen vertonen omdat de zinklaagdikte veel geringer is.
Zie Technisch Infoblad nummer 17
Zie ook de publicatie: Thermisch Verzinken – Verschillende technieken om te verzinken
De zogenaamde duplexcoatings; de combinatie van zink en verf als corrosiewering, levert een synergetisch effect op. Het resultaat is ongeveer 1,5x de som van de corrosiebescherming die elk systeem afzonderlijk zou bieden. Bovendien zorgen duplex coatings voor uitstekende veiligheidsmarkeringen en een goede kleurcodering. Overschilderen van verzinkt staal dat al vele jaren in gebruik is, verlengt ook de levensduur van de zinklaag. Soms zijn er toepassingen welke altijd, na enkele jaren gebruik, alsnog worden geschilderd. Een veelvoorkomend voorbeeld zijn de hoogspanningsmasten.
Zie de praktijkrichtlijn “Poeder en Natlak op Verzinkte ondergronden”
Verzinkte coatings kunnen gemakkelijk en effectief worden geverfd, niet alleen voor esthetiek of veiligheid, maar ook om de levensduur te verlengen. De ouderdom en de mate van verwering van de verzinkte coating bepalen de mate van oppervlaktevoorbehandeling die nodig is om een kwaliteitsverfsysteem aan te brengen op verzinkt staal. Advies dient te worden ingewonnen bij de verfleverancier.
Zie de praktijkrichtlijn “Poeder en Natlak op Verzinkte ondergronden”
Als voorbehandeling voor het natlakken, wordt het verzinkte staal vaak “aangestraald” om oxides te verwijderen en enige verruwing te krijgen om een goede hechting te waarborgen. De vaardigheid om de zinklaag zodanig te stralen dat schade wordt vermeden ligt in de handen van degene die straalt. Te intensief stralen kan leiden tot het losspringen van de zinklaag. Dit vanwege het feit dat de zinklaag nu eenmaal harder is als het onderliggende staal. Het staal kan nog enigszins vervormen bij het stralen maar de daarop aanwezige zinklaag volgt deze vervorming door de hardheid ervan niet. Losknappen van de zinklaag is daarvan het gevolg. Er ontstaan dan vaak ovale plekken met een duidelijke omranding. Het is aan te bevelen om deze plekken bij te werken door de randen vlak te slijpen en het ontbreken van de zinklaag op deze plekken te compenseren door een dikkere verflaag.
In de grote hoeveelheden appartementen complexen die er sinds de eeuwwisseling zijn geplaatst, wordt veel duplex behandeld materiaal toegepast. Vaak zijn het de leuningen om balkons en in trappenhuizen die worden gecoat na het verzinken. Helaas is niet direct te zien of er sprake is om hoeveel lagen natlak/poedercoating het gaat. Soms wordt bijvoorbeeld een 1 laags poedercoatsysteem aangebracht terwijl er sprake is van een verhoogde kans op corrosie vanwege gebrekkig schoonmaken en/of zeezouten die na wind achterblijven bij plaatsing aan de kust. Omdat een 1 laags poedercoating niet geheel afsluit, zal de zink langzaam gaan corroderen. Door de poriën in de poederlaag vormt zich dan een witte afzetting van zinkcorrosieproducten. Uiteindelijk zal de coating loskomen van de zinklaag en zal het geheel opnieuw behandeld moeten worden of moeten worden gerepareerd. Zelden zijn andere oorzaken aan te wijzen als oorzaak voor de witte aanslag.
Zie de praktijkrichtlijn “Poeder en Natlak op Verzinkte ondergronden”
Ondanks dat er niet heel veel onderzoeken zijn uitgevoerd, worden dagelijks al veel materiaal van hoge sterkte staal verzinkt. Zeker in geval van trailerbouw is dit een fraaie manier om gewicht te sparen. Er zijn geen situaties bekend waar er sprake is van problemen of incidenten. Wilt u overstappen op een bepaalde soort hoge sterkte staal, dan kunt u wellicht een proef laten uitvoeren bij uw verzinkerij en een laboratorium inschakelen om de eigenschappen van het staal na het verzinken te laten onderzoeken.
Veruit de meeste staalsoorten zijn thermisch te verzinken. De chemische staalsamenstelling is van belang om te kunnen beoordelen of er een dikke of dunnere zinklaag zal ontstaan of dat het uiterlijk glimmend of dof is. De aanduiding S275 zegt alles over de eigenschappen en sterkte van het staal maar relatief weinig over de chemische samenstelling en dus vorming van de zinklaag. Doorgaans is de ervaring dat S355 een wat grotere zinklaagdikte oplevert dan S275.
Eigenlijk zijn staalsoorten zoals met de handelsnaam HARDOX bedoeld als slijtplaten en worden vaak onbehandeld of alleen met een decoratieve shopverf gebruikt als laadschop van een shovel of bij landbouwwerktuigen. Vanwege de slijtvaste eigenschap, wordt het staal ook door scheepswerven toegepast. De samenstelling van dit staal is van dien aard dat het zowel hard als taai is. Het materiaal kan beter niet worden verzinkt omdat er regelmatig problemen mee zijn geweest. Veelal scheuren de platen tijdens de onderdompeling in het warme zinkbad of direct erna tijdens de afkoeling.
Het toepassen van verzinkte wapening verminderd het gebruik van de hoeveelheid benodigd beton. De verzinkte staven hebben minder afdekkingsdikte van het beton nodig omdat er veel minder kans is op betonrot. Zeker in geval van prefab betonelementen is er op volume en gewicht te besparen met het voordeel van minder materiaalgebruik en minder transportbewegingen. In het buitenland wordt het gebruik van verzinkt wapeningsstaal vaak voorgeschreven door overheden. Bijvoorbeeld bij de bouw van tunnels en viaducten. Hierdoor wordt betonrot voorkomen en daarmee hele kostbare reparaties met verkeershinder tot gevolg.
Onderzoek heeft uitgewezen dat verzinkt staal een betere hechting aan beton vertoont dan onbehandeld staal. Er is dus niets te vrezen ten aanzien van de hechting bij het voorschrijven van thermisch verzinkt wapeningsstaal.
Wapening wordt meestal vervaardigd na het verzinken. Buig de wapeningsstaven niet met een straal van meer dan 8 keer de straal van de staaf om de kans op loskomen van de zinklaag te minimaliseren.
Op het moment dat wapeningsstaal in contact komt met vers beton zal er door de hoge pH van beton een reactie aan het zinkoppervlak plaatsvinden. De pH-waarde van beton ligt tussen 12,5 en 13,5, een waarde die je onder atmosferische omstandigheden nooit tegen kan komen.
Het principe van de reactie Zn + 2H₂O→Zn(OH)₂ + H₂(g)
De vrijkomende waterstof, één van de kleinste atomen, zal gemakkelijk door het vloeibare beton heen diffunderen en verdwijnen. Al direct gaat zich op het zinkoppervlak een passieve laag vormen (zinkpatina) bestaande uit:
Zn(OH)₂ + 2H₂0 + Ca(OH)2₂ ->• Ca(Zn(OH)3)₂ • 2H₂0
Na vorming van deze laag, zal de waterstofuittreding al na enkele uren tot een halt komen.
Ook zal een deel van de waterstof diffunderen in het staal. De angst voor waterstofbrosheid van het staal is ongegrond gebleken na onderzoek door TNO.
Proefnemingen in de vorm van trekproeven hebben aangetoond dat er nagenoeg geen verschil is tussen onbehandeld staal en verzinkt staal toegepast als wapening.
Er bestaat geen goede methode om de hechting van een zinklaag te bepalen. Immers; hechting is één van de belangrijkste kenmerken van dit proces. Er wordt namelijk op het staaloppervlak door een diffusieproces een metallurgische band aangegaan tussen zink en ijzer. Dat is per definitie een onlosmakelijke band. De reden waarom de zinklaag wel eens van de ondergrond loskomt na mechanische belasting, is door de hardheid verschillen tussen de zinkijzer-legeringslagen en het staal. Staal is wat zachter en geeft mee door in te deuken terwijl de harde zinklaag niet indeukt en daardoor loskomt. Vroeger sprak men nog wel eens over de hamertest maar die is uit de ISO normen verdwenen. In America beproefd men in uitzonderlijke gevallen de zinklaag door te kerven met een stevig en puntig mes (soort oestermes). Soms komt men nog wel eens een Dolly-test tegen. Deze vorm van testen is bedoeld voor organische deklagen en volledig ongeschikt voor zinklagen omdat de uitkomsten van de test niets betekenen.
In vergelijking met verfsystemen heeft thermisch verzinken minder tot vergelijkbare initiële aanbrengkosten en, bijna altijd, lagere levenscycluskosten. De lagere levenscycluskosten van een thermisch verzinkt project maken thermisch verzinkt staal de juiste keuze voor vandaag en morgen.
De verse zinklaag is zeer reactief en wil zinkoxide en zinkhydroxide corrosieproducten vormen die uiteindelijk het stabiele zinkcarbonaat vormen. Wanneer verzinkt staal direct op elkaar wordt gestapeld of wordt opgeslagen in vochtige omstandigheden die geen vrij stromende lucht toestaan, vormt het zink buitensporige lagen zinkhydroxide, ook wel bekend als witroest. De meeste ervan kunnen eenvoudig worden verwijderd met een schoonmaak- of nylonborstel. Het zoveel mogelijk voorkomen van de kans op witroestvorming kan op de navolgende wijze.
Bewaar verzinkt staal onder een afdak en stapel het met hout (stophout) en schuin aflopend, zodat er voldoende vrije stromende lucht is tussen elk verzinkt artikel om witroest te voorkomen.
De staalsamenstelling is de belangrijkste bepalende factor voor de dikte en het uiterlijk van de verzinkte deklaag. Constructiestaal geproduceerd door staalbedrijven over de hele wereld heeft een grote verscheidenheid aan chemische toevoegingen, dus ook verschillende reactieverschijnselen tijdens het thermisch verzinken waardoor het uiterlijk beïnvloed wordt.
Er zijn verder verschillende additieven mogelijk die verzinkers in hun zinkbad kunnen doen om het uiterlijk van de coating te beïnvloeden cq. te verbeteren door het glanzend, vlekkerig of mat grijs te maken. Het uiterlijk van de coating (mat grijs, glanzend, vlekkerig) verandert doorgaans niets aan de corrosiebescherming van de zinklaag.
De chemische staalsamenstelling en de oppervlakte gesteldheid van het staal zijn de belangrijkste bepalende factoren voor de dikte en het uiterlijk van de verzinkte deklaag. Constructiestaal geproduceerd door de staalbedrijven heeft een grote verscheidenheid aan toevoegingen, dus ook verschillende reactieverschijnselen tijdens het thermisch verzinken waardoor het uiterlijk beïnvloed wordt.
Er zijn verder verschillende additieven mogelijk die verzinkers in hun zinkbad kunnen doen om het uiterlijk van de coating te beïnvloeden cq. te verbeteren door het glanzend, vlekkerig of mat grijs te maken. Het uiterlijk van de coating (mat grijs, glanzend, vlekkerig) verandert niets aan de corrosiebescherming van de zinklaag.
De verse zinklaag is zeer reactief en wil zinkoxide en zinkhydroxide corrosieproducten vormen die uiteindelijk het stabiele zinkcarbonaat vormen. Wanneer verzinkt staal direct op elkaar wordt gestapeld of wordt opgeslagen in vochtige omstandigheden die geen vrij stromende lucht toestaan, vormt het zink buitensporige lagen zinkhydroxide, ook wel bekend als witroest. De meeste ervan kunnen eenvoudig worden verwijderd met een schoonmaak- of nylonborstel. Het zoveel mogelijk voorkomen van de kans op witroestvorming kan op de navolgende wijze.
Bewaar verzinkt staal onder een afdak en stapel het met hout (stophout) en schuin aflopend, zodat er voldoende vrije stromende lucht is tussen elk verzinkt artikel om witroest te voorkomen.
Witroest ontstaat op nieuw en vers verzinkwerk zodra er sprake is van vochtigheid waardoor de zinklaag niet met omgevingslucht kan reageren tot een zinkpatinalaag. Zeker in geval van vervoer over zee in afgesloten containers, is er grote kans op de vorming van witroest. Dit kan meevallen wanneer bij aankomst de materialen zo snel mogelijk uit de container worden gehaald en blootgesteld worden aan droge buitenlucht. Het is niet aan te bevelen de materialen nog weken achtereen op de loskade in gesloten containers op te slaan, omdat de corrosie van de zinklaag zodanig snel kan gaan dat er plaatselijk nauwelijks een zinklaag meer aanwezig is.
Whiskers zijn een soort haartjes die ontstaan op elektrolytisch verzinkt staal, vooral onder specifieke omstandigheden zoals in datacenters. Dit verschijnsel doet zich bijvoorbeeld voor op kabelgoten. Op thermisch verzinkt staal komt dit verschijnsel, voor zover bekend, niet voor. Het is daarom een goede zaak om de kabelgoten uit te voeren in thermisch verzinkt staal.
Zinkwhiskers zijn minuscule zinkfilamenten die groeien uit stalen oppervlakken die elektrolytisch verzinkt zijn. Het elektrolytisch verzinkproces vormt een continue laag van zinkatomen onder drukspanning. De atomen worden samengedrukt, waardoor zinkwhiskers uit het oppervlak naar buiten steken. Deze whiskers breken af, komen in de lucht terecht via luchtkoelsystemen, dringen de hardware-apparatuur binnen en veroorzaken kortsluitschade aan IT-systemen en zelfs ongecontroleerde systeemresets. Het meest frustrerende is dat ze zelden te achterhalen zijn. Bij onderzoek worden er zelden aanwijzingen gevonden die op het echte probleem wijzen. Dit komt doordat zinkwhiskers meestal verdampen door dezelfde kortsluitingen die ze veroorzaken.
De omstandigheden in datacenters zijn onderhevig aan schommelingen in temperatuur en luchtvochtigheid, wat kan leiden tot de groei van deze haartjes op elektrolytisch verzinkt staal. Wanneer er vocht aanwezig is, zal het zink kristalliseren en groeien vanaf een punt op een wijze die min of meer vergelijkbaar is met hoe een haar groeit. Er moet goed gekeken worden naar de luchtcirculatie om problemen te voorkomen wanneer er toch elektrolytisch verzinkt staal wordt toegepast. Overigens ontstaan er ook whiskers bij het gebruik van zilver en tin.
Zink is een onedel metaal en zal zichzelf opofferen (dwz corroderen, zijn elektronen afstaan) om de meeste metalen te beschermen. Het wordt dus aanbevolen om verzinkt staal te isoleren zodat het niet in direct contact komt met ongelijksoortige metalen. Rubber of plastic, beide niet-geleidend, worden vaak gebruikt om deze isolatie te bewerkstelligen. Sommige combinaties kunnen wel worden toegepast zonder gevaar van corrosieschade. Bijvoorbeeld het gebruik van RVS bouten en moeren om verzinkte onderdelen te monteren.
