Korrosionsschutz - so rostet es nicht!

Korrosionsarme bzw. rostfreie Schrauben bestehen aus nichtrostendem Stahl, Nickellegierungen, Kupferlegierungen, Kunststoffen, gelegentlich Aluminium, Titan oder neuerdings auch aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff („Carbon“). Einfache Stahlschrauben dagegen benötigen eine Schutzbeschichtung (z. B. Korrosionsschutzfarbe), wenn sie nicht unter korrosionsfreien oder -armen Bedingungen verwendet werden. Mögliche Verfahren der Oberflächenbehandlung sind:

  • Brünierung: (auch geschwärzte Schrauben genannt), dabei wird eine dünne, festanhaftende dunkelbraune bis schwarze Oxidschicht (Eisenoxiduloxid – Fe3O4) durch Tauchen in eine erhitzte, stark alkalische Salzlösung erzeugt. Norm dazu: DIN 50938. Der erzielte Korrosionsschutz ist schwach, er dient eher optischen Gründen.
  • Phosphatierung, dabei wird auf der Oberfläche chemisch oder elektrochemisch eine Phosphatschicht erzeugt. Schwacher Korrosionsschutz, vorwiegend bei Anforderungen an die Haftfähigkeit z. B. von Putz verwendet (z. B. Schnellbauschrauben-Trockenbau) bzw. im Automobilbau für Motorschrauben, die ohnehin keiner Korrosion ausgesetzt sind wie z. B. Pleuel- und Zylinderkopfschrauben. Vorteilhaft werden dabei die gute Einstellbarkeit der Reibungszahlen sowie die hohe Belastungsfähigkeit der Phosphatschicht ausgenutzt. Norm hierzu: EN 12476
  • Stückverzinkung: Stückverzinkte Schrauben („tZn“) gemäß der Norm EN ISO 10684 werden in den Größen M8 bis M64 hergestellt. Sie besitzen eine mittlere Mindestzinkschichtdicke von 50 Mikrometer und kommen in der Regel im Stahl- und Metallbau zum Einsatz. Stückverzinkte Schrauben sind auch bei Außeneinsatz für Jahrzehnte vor Korrosion geschützt.
  • Galvanische Verzinkung: Galvanisch verzinkte Schrauben („galZn“) gemäß EN ISO 4042 und EN ISO 2081 sind sehr verbreitet und z. B. in Baumärkten erhältlich. Ihre handelsübliche Zinkschichtdicke beträgt 5 Mikrometer. Aus diesem Grund sind galvanisch verzinkte Schrauben nur für temporäre Einsätze im Außenbereich geeignet.
  • Chromatierung (aus Umwelt- und Gesundheitsschutzschutzgründen wegen des Gehaltes an sechswertigem Chrom abnehmend) (Norm hierzu: EN ISO 4520, EN ISO 4042)
  • Verzinnen, um eine gute Weichlot-Oberfläche herzustellen (Elektroindustrie)
  • Kadmierung (aus Umweltschutzgründen eingestellt) (Norm hierzu: EN ISO 2082)
  • Zinklamellenüberzug: frei von sechswertigem Chrom (Cr-VI) bei hoher Korrosionsbeständigkeit herstellbar, keine Wasserstoffversprödung (Norm hierzu: EN ISO 10683, VDA 235-104)
  • Zink-Nickel-Beschichtung: Cr-VI-frei, Reibwert einstellbar, temperaturbeständig bis 300 °C, höchster Korrosionsschutz (>1000 h nach EN ISO 9227), zugelassen in der Automobilindustrie (s. EN ISO 4042, VDA 235-104)
  • Sherardisieren: In Europa wenig bekanntes Diffusions-Verzinkungsverfahren, Korrosionsbeständigkeit ist vergleichbar mit dem der Feuerverzinkung, gute Haftung.

Untersuchungen haben ergeben, dass Korrosionsschutzschichten, die sechswertiges Chrom enthalten – z. B. chromatierte und galvanisch verzinkte Schichten – krebserregend sein können. Der EU-Altauto-Verordnung 2000/53/EG entsprechend müssen daher alle Neufahrzeuge ab dem 1. Juli 2007 frei von sechswertigem Chrom (Cr-VI) sein. Daher werden immer mehr Beschichtungen zum Beispiel auf den Zinklamellenüberzug umgestellt. Neben dem Automobilsektor ist davon z. B. auch die Elektronikindustrie betroffen, die ebenfalls auf Cr-VI-freie Verfahren umstellen muss (siehe RoHS-Richtlinie).

Die Korrosionsbeständigkeit von Beschichtungen wird häufig mit dem Salzsprühtest geprüft. Bei diesem Kurzzeittest werden beschichtete Teile (z. B. Schrauben) in einer Prüfkammer über eine definierte Stundenzahl einem ständigen Salznebel ausgesetzt. Bei der Bewertung der Ergebnisse von Salzsprühprüfungen ist zu berücksichtigen, dass diese selten mit dem Verhalten in natürlichen Umgebungen übereinstimmen.

Weitere Oberflächenbehandlungen, die neben dem Korrosionsschutz auch zur Dekoration oder der besseren elektrischen Kontaktgabe dienen, sind das Versilbern, das Verkupfern, die Messingbeschichtung, das Verchromen, das Vernickeln und das Vergolden.

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