Übersicht Korrosionsschutz für Stahl

Als Korrosionsschutz für Stahl kommen in der Regel Beschichtungssysteme und Zinküberzüge zum Einsatz, sowie sogenannte Duplex-Systeme, die einen Zinküberzug mit einer Beschichtung kombinieren. 

Zinküberzüge

Stückverzinken nach DIN EN ISO 1461:

Beim Stückverzinken nach DIN EN ISO 1461 erfolgt das Aufbringen eines Zinküberzuges auf Stahl oder Gussteile durch Eintauchen zumeist vorgefertigter Werkstücke (Einzelteile) in geschmolzenes Zink. Durch Stückverzinken hergestellte Zinküberzüge bieten einen lückenlosen Rundum-Schutz, da bereits gefertigte Bauteile oder Produkte verzinkt werden. Beim Verzinkungsvorgang bildet sich als Folge einer wechselseitigen Diffusion des flüssigen Zinks mit der Stahloberfläche ein Überzug verschiedenartig zusammengesetzter Eisen-Zink-Legierungsschichten, die in hohem Maße mechanisch belastet werden können. 

Spritzverzinken nach DIN EN ISO 2063

Beim Spritzverzinken nach DIN EN ISO 2063, auch Thermisches Spritzen mit Zink genannt, wird Zink aufgeschmolzen, beispielsweise in einer Spritzpistole und auf die Oberfläche des Stahlteils aufgespritzt. Spritzverzinkte Überzüge müssen in der Regel durch eine penetrierende Beschichtung zusätzlich versiegelt werden. Das Spritzverzinken kommt nicht selten als Korrosionsschutz für Stahlteile zum Einsatz, die bauartbedingt nicht stückverzinkt werden können. Im Gegensatz zum Feuerverzinken kommt es beim Spritzverzinken nicht zu einer Legierungsbildung zwischen dem Zinküberzug und dem Stahl.

Galvanisches Verzinken

Beim galvanischen Verzinken wird mit Hilfe von elektrischem Strom Zink auf Stahlteile abgeschieden. Die entstehenden Zinküberzüge sind vergleichsweise dünn und liegen zumeist bei 5 Mikrometer, auch wenn größere Schichtdicken möglich sind. Das galvanische Verzinken kommt deshalb schwerpunktmäßig bei temporären Korrosionsschutzaufgaben in schwach korrosiven Umgebungen zur Anwendung. Beim galvanischen Verzinken kommt es nicht zu einer Legierungsbildung zwischen dem Zinküberzug und dem Stahl. Der Zinküberzug besteht aus einer Reinzinkschicht.

Dünnschicht-Stückverzinkungsverfahren

Schutzverfahren, bei dem Stahl einen vergleichsweise dünnen Zink- oder Zinklegierungsüberzug erhält, beispielsweise microZINQ® 5 gemäß allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung Z-30.11-60. microZINQ® 5 hat eine nominelle Überzugsdicke von 10 Mikrometern und erreicht in der Korrosivitätskategorie C3 eine Schutzdauer von 7 Jahren. microZINQ® 5 darf zudem nicht in SO2-haltiger Industrieatmosphäre der Kategorien P2 und P3 eingesetzt werden. Für SO2-haltige Stadtatmosphäre gemäß P1 gibt es Einschränkungen.

Beschichtungssysteme

Nassbeschichtungssysteme

Unter “Nassbeschichten“ versteht man die Applikation von Flüssig-Beschichtungsstoffen. Die geschieht entweder durch Spritzen oder durch Pinsel oder Walze. Das Nassbeschichten von Stahl ist in DIN EN ISO 12944 (Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme, Teil 1-8) geregelt. Beschichtungsstoffe werden aus unterschiedlichen Stoffen hergestellt. Hierzu gehören beispielsweise Acryl, PVC, Epoxidharze und Polyurethan. Die Schutzdauer von Nassbeschichtungssystemen ist in DIN EN ISO 12944 durch vier Schutzdauerklassen definiert:
Schutzdauerklasse L: Niedrig (Low) = bis 7 Jahre
Schutzdauerklasse M: Mittel (Medium) = 7 bis 15 Jahre
Schutzdauerklasse H: Hoch (High) = 15 bis 25 Jahre
Schutzdauerklasse VH: Sehr hoch (Very high) = über 25 Jahre

Für jede Schutzdauerklasse gibt DIN EN ISO 12944 geeignete Nassbeschichtungssysteme vor sowie für diese
- die Anzahl der Grund-, Zwischen- und Deck-Beschichtungen,
- die Schichtdicken der Grund-, Zwischen- und Deck-Beschichtungen und
- die Oberflächenvorbehandlung.
Zur Übersicht geeigneter Nassbeschichtungssysteme

Pulverbeschichtungssysteme

Das Pulverbeschichten ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem ein elektrisch leitfähiger Werkstoff mit Pulverlack beschichtet wird. Pulverlacke werde im Werk per Hand- oder Automatikanlage durch Sprühen appliziert. Das Pulverbeschichten ist in DIN 55633 “Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Pulver-Beschichtungssysteme..." geregelt. Pulverbeschichtungsstoffe werden aus unterschiedlichen Stoffen hergestellt. Hierzu gehören  Epoxidharze, Polyester und Polyurethan.
Die Schutzdauer ist durch drei Schutzdauerklassen definiert:
Schutzdauerklasse L: Niedrig (Low) = 2 bis 5 Jahre
Schutzdauerklasse M: Mittel (Medium) = 5 bis 15 Jahre
Schutzdauerklasse H: Hoch (High) = über 15 Jahre

Für jede Schutzdauerklasse gibt DIN 55633 geeignete Beschichtungssysteme vor sowie für diese die Anzahl der Grund-, Zwischen- und Deck-Beschichtungen, die Schichtdicken der Grund-, Zwischen- und Deck-Beschichtungen und die Oberflächenvorbehandlung.
Zur Übersicht geeigneter Pulverbeschichtungssysteme 

Duplex-Systeme

Unter einem „Duplex-System“ wird ein Korrosionsschutz-System verstanden, das aus einem Zinküberzug (Feuerverzinkung nach DIN EN ISO 1461 oder einer Spritzverzinkung nach DIN EN ISO 2063) mit einer mit einer zusätzlichen organischen Beschichtung besteht. Die zusätzliche Beschichtung kann sowohl als Flüssigbeschichtung als auch Pulverbeschichtung erfolgen. Die Schutzdauer von Duplex-Systemen ist im Regelfall deutlich länger als die Summe der jeweiligen Einzelschutzdauer der Feuerverzinkung und der Beschichtung. Duplex-System ermöglichen die gesamte Palette der farblichen Gestaltung zu nutzen ohne auf den Korrosionsschutz eines Zinküberzuges verzichten zu müssen.

Die Beschichtungsnormen für Nassbeschichtungen (DIN EN ISO 12944) und Pulverbeschichtungen (DIN 55633) machen Angaben zur Schutzdauer. Diese beziehen sich ausschließlich auf das Beschichtungssystem und berücksichtigen nicht den zusätzlichen Schutz des Zinküberzuges.

Für Nassbeschichtungen (DIN EN ISO 12944) auf Zinküberzügen gelten die nachfolgenden Schutzdauerklassen:
Schutzdauerklasse L: Niedrig (Low) = bis 7 Jahre
Schutzdauerklasse M: Mittel (Medium) = 7 bis 15 Jahre
Schutzdauerklasse H: Hoch (High) = 15 bis 25 Jahre
Schutzdauerklasse VH: Sehr hoch (Very high) = über 25 Jahre

Für Pulverbeschichtungen (DIN 55633) auf Zinküberzügen gelten die nachfolgenden Schutzdauerklassen:
Schutzdauerklasse L: Niedrig (Low) = 2 bis 5 Jahre
Schutzdauerklasse M: Mittel (Medium) = 5 bis 15 Jahre
Schutzdauerklasse H: Hoch (High) = über 15 Jahre

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