Umweltverträglicher Korrosionsschutz

Korrosion kann die Lebensdauer und Funktion von Stahlbauteilen erheblich beeinträchtigen. Beschichtungen verhindern üblicherweise den Kontakt mit Feuchtigkeit und Sauerstoff. Besonders weit verbreitet ist der Korrosionsschutz durch Zink – Feuerverzinken, galvanisches Verzinken, Spritzverzinken, Zinklamellen usw. Manche in diesen Verfahren eingesetzte Stoffe stellen bekanntermaßen Umwelt- und Gesundheitsverfahren dar. Abwasser aus der Galvanik enthält z.B. Cyanide, Chromate, Neutralsalze etc. Diese müssen durch mehrere chemische Prozessschritte (chemische Fällung) unschädlich gemacht werden, was sehr energieaufwendig ist. Auch die Abluft in der Galvanik muss zur Vermeidung von Schadstoffbelastungen (z.B. durch Stickstoffoxide, Salzsäure, Fluorwasserstoff und mit Schwefelsäure beladen Aerosole) und der Einhaltung von Emissionswerten durch aufwendige lüftungstechnische Maßnahme gereinigt werden. Gesetze und Verordnungen, die den Umgang mit chemischen Substanzen regeln nehmen zu. Entweder wird deren Verwendung eingeschränkt oder die Anwendung wird verboten. Doch welche Alternativen gibt es für den Schutz vor Korrosion, die gleichzeitig umweltverträglicher sind? Ebbinghaus Verbund hat eine Lösung.

Eine mögliche Alternative zum galvanischen Verzinken und Feuerverzinken ist die Zink-Thermo-Diffusion. Bei der Zink-Thermo-Diffusion (ZTD) wird kein Zink-Tauchbad benötigt. Die zu verzinkenden Bauteile werden mit einem Zinkpulvergemisch in einem Behälter in Verbindung gebracht und erwärmt. Durch den nun stattfindenden Diffusionsprozess baut sich die gewünschte Zinkschicht strukturell auf. Im Vergleich zum galvanischen bzw. Feuerverzinken entfällt der Einsatz toxischer Stoffe. Das Zinkpulvergemisch kann immer wieder benutzt werden, bis das vorhandene Zink vollständig aufgebraucht ist. In jedem Beschichtungsprozess wird ausschließlich die Menge an Zink aufgebraucht, die zur Bildung der notwendigen Schichtbildung für die jeweilige Beschichtungscharge notwendig ist. Daher ist das ZTD-Verfahren auch sehr ressourcenschonend. Beispielsweise kann man mit einem Kilogramm Zinkpulver ca. 50 kg bzw. 5000 M10-Mutter mit einer Schichtdicke von 30 µm beschichten. Darüber hinaus ist eine Wasserstoffversprödung der Bauteile durch das ZTD-Verfahren prozessbedingt ausgeschlossen. Die ZTD-Schicht besitzt eine hohe Härte und ist beständig gegenüber mechanischer Belastung. Sie ist auch für sehr komplexe Bauteilgeometrien geeignet und bietet einen sehr guten Haftgrund für mögliche Topcoats.

Ebbinghaus Verbund besitzt ein Patent für das ZTD-Verfahren in Kombination mit einer induktiven Beheizung. Dies ermöglicht die für das Heizen benötigte Energie effizient einzusetzen. In seinem Technikum hat Ebbinghaus einen reproduzierbaren Prozess inklusive des zugehörigen Pulvers entwickelt und standardisiert. Das Verfahren ist momentan als Batch-Prozess konzipiert, soll zukünftig aber auch in einer Durchlaufanlage eingesetzt werden können. Den grundlegenden Korrosionsschutz bietet dabei die Zink-Thermo-Diffusionsschicht, die in der Regel durch eine Passivierung ergänzt wird. Auch Kombinationen aus Zink-Thermo-Diffusion und KTL, Pulverbeschichtung und anderen Lackierungen oder Gummierung sind denkbar.