Thermisch verzinken en poedercoaten (duplex)

Verduurzamen van staal? Thermisch verzinken de meest milieuvriendelijke oplossing
Extreem duurzaam,nagenoeg onderhoudsvrij
Staal heeft eigenlijk maar één nadeel; het moet beschermd worden tegen roest. Gelukkig zijn daarvoor tal van producten en processen bedacht. Het staat u uiteraard vrij alle mogelijkheden zelf tegen elkaar af te wegen. Uiteindelijk zult u echter concluderen dat thermisch verzinken een uitstekende prijs/kwaliteitverhouding biedt. Tijdens de onderdompeling in het zinkbad legeren staal en zink tot een hechte laag die is afgedekt met een vrijwel onoplosbaar zinkpatina. Zuurstof,zouten en water krijgen geen kans om het materiaal aan te tasten. Verzinkt staal blijft in veel gevallen gegarandeerd decennia mooi.

Ook kanten, hoekjes en gaten optimaal beschermd
Anders dan veel andere conserverings-methoden,kent verzinken een uitstekende kantendekking en worden ook de kleinste holtes adequaat van een legeringslaag voorzien.
Kathodische werking voorkomt roest bij beschadiging

Kleine krassen of deuken deren verzinkt materiaal niet. Zolang er zich nog zink op het staal bevindt, blijft het product vrij van corrosie.
Eén van de meest milieuvriendelijke conserveringsmethoden

Onderzoek wijst uit dat thermisch verzinken, alle facetten in beschouwing genomen,behoort tot de vormen van corrosiewering die het minst schadelijk zijn voor mens, dier en natuurlijke omgeving.


Hoogwaardige roestbescherming
Het principe van corrosiepreventie berust in wezen op niets anders dan het voorkomen dat ijzer in aanraking komt met zuurstof, zouten en vocht. Al in 1742 werd ontdekt dat dit mogelijk was door stalen onderdelen onder te dompelen in gesmolten zink. Toen in 1836 een economisch procédé werd ontwikkeld om stalen delen te beitsen, kon het verzinken zich ontplooien tot de hoogwaardige roestbescherming die het vandaag is. Nog altijd vindt het proces van thermisch verzinken plaats door stalen onderdelen onder te dompelen in een bad met vloeibare zink (ongeveer 450 °C).

Thermisch verzinken biedt de volgende voordelen:
1 - Goede hechting
2 - Zeer slijt- en stootvast
3 - Ook holtes beschermd
4 - Goede kantendekking
5 - Kathodische bescherming
6 - Lange levensduur
7 - Eenvoudige controle

1 - Goede hechting
Bij het thermisch verzinkproces gaat het zink een reactie aan met het staal. Hierbij vormen zich zink/ijzer-legeringslagen, afgedekt met een laagje zuiver zink. Deze chemische binding waarborgt een uitstekende hechting.

1 = staal; 2 = gammalaag; 3 = deltalaag; 4 = zêtalaag; 5 = zuivere zinklaag

2 - Zeer slijt- en stootvast
Bij het thermisch verzinkproces ontstaan legeringslagen die vaak harder zijn dan het staal zelf. De weerstand van de zinklaag tegen stoten en slijtage is hierdoor bijzonder hoog.
3 - Ook holtes beschermd
Bij het thermisch verzinkproces dringt het vloeibare zink door tot in alle hoeken en gaten. In tegenstelling tot het handmatig natlakken en poederspuiten worden bij thermisch verzinken dus ook moeilijk bereikbare plaatsen zoals naden, kieren en de binnenzijde van kokers van een gelijkmatige zinklaag voorzien.
4 - Goede kantendekking
Door de wijze van aanbrengen en het soort materiaal is een verflaag op hoeken en randen meestal dunner. Bij thermisch verzinken is de dikte van de zinklaag daarentegen meestal dikker op kanten en randen. Dit is zeer gunstig, omdat het roestproces meestal op die plaatsen begint.


Bron : Zink op staal - Stichting
Doelmatig verzinken

5 - Kathodische bescherming
Doordat zink onedeler is dan staal en gietijzer zal er bij kleine beschadigingen geen roestvorming optreden. Bij een oppervlaktebeschadiging ontstaat een elektrochemische reactie. De reactie-producten die hierbij ontstaan, zorgen ervoor dat roest zich niet hecht aan (kleine) beschadigingen en zich verbreidt. De onbeschadigde zinklaag in de omgeving beschermt de beschadiging als het ware op afstand. In de praktijk betekent dit dat een kras met een breedte tot ca. 3 mm niet zal roesten. Hetzelfde geldt voor snijkanten (na het verzinken gemaakt) aan verzinkt staal.
6 - Lange levensduur
Door de bijzondere eigenschappen van de zinklaag biedt deze een bijzonder langdurige bescherming. Onderstaande figuur geeft daarvan een inzicht bij diverse milieus.

Corrosieweerstand van thermisch verzinkt staal in verschillende milieus

milieu

zinklaagafname in µm per jaar1

Beschermingsduur2 in jaren bij een zinklaagdikte van:

70 µm

120 µm

binnenshuis

<1

praktisch oneindig

praktisch oneindig

platteland

0,8 - 1,5

70 - 45

120 - 80

stad

1,2 - 2,5

55 - 25

100 - 45

3

1,3 - 2,8

50 - 25

90 - 40

industrie

1,5 - 3,5

45 - 20

80 - 30

1) In de meeste gevallen zal de jaarlijkse zinklaagafname binnen de opgegeven grenzen liggen.
Incidenteel, afhankelijk van lokale omstandigheden, kan de afname hoger zijn.
2) De beschermingsduur is berekend uit de jaarlijkse zinklaagafname.
3) Vanaf meer dan 300 meter van het strand.
Bron: folder 'Thermisch verzinkt staal' - Stichting Doelmatig Verzinken

6 - Eenvoudige controle
Bij een verstoorde procesgang zal het verzinkte object duidelijk zichtbare onregelmatigheden vertonen. Daardoor heeft het thermisch verzinkproces, in tegenstelling tot natlakken, in feite een zelfcontrolerend karakter.

Duplex-systemen

Duplex: voor verfraaiing en nóg meer duurzaamheid
Door de stalen producten direct na het verzinken te voorzien van één of meerdere lagen lak of kunststof wordt een nog betere bescherming verkregen. Het synergetisch effect van zink en poedercoat of natlak resulteert zelfs in een beschermingsduur die tot 2,5 maal langer is dan de som van de beschermingsduur van het zinklagensysteem en het verfsysteem afzonderlijk. Bovendien is de kunststoflaag in nagenoeg alle RAL-kleuren leverbaar, hetgeen een fraai en duurzaam esthetisch resultaat oplevert.

Eerst verzinken, dan afwerken
Bij corrosiepreventie volgens het duplex-systeem wordt het materiaal eerst verzinkt en vervolgens afgewerkt met een organische deklaag d.m.v. natlakken of poedercoaten.
Natuurlijk is natlakken of poedercoaten ook mogelijk zonder eerst te verzinken. Het grote voordeel van de duplex-aanpak is echter dat hierdoor een extreem lange levensduur wordt verkregen, in combinatie met de mogelijkheid een kleur naar keuze aan te brengen.
Een duplex-behandeling komt dan ook vooral in aanmerking als:
• de staalconstructie een hoog-corrosief milieu te verduren heeft
• toekomstig onderhoud te moeilijk of te duur is
• afwerking in een bepaalde kleur gewenst is

Poedercoaten
VoordelenPraktische overwegingen
Bijna alle kleuren mogelijkMaximale afmetingen
Uitstekend kleurbehoudNormen
Meerdere lagen mogelijk 
Zeer slijt- en stootvast 
Milieuvriendelijk 

Bijna alle kleuren mogelijk
Standaard kan gekozen worden uit ca. 200 RAL-kleuren, waaronder zich ook metallic-kleuren bevinden.
Ook andere kleuren of kleuren met een textuur zijn mogelijk, maar deze worden niet standaard uitgevoerd. De lakken hiervoor moeten namelijk speciaal aangemaakt worden en dat is vanwege de meerprijs alleen economisch voor grotere partijen.
Meerdere lagen mogelijk
Afhankelijk van de toepassing kan gekozen worden voor één of meerdere grond- en/of deklagen. Meer lagen bieden een langere levensduur. Zo kan bijvoorbeeld gekozen worden voor 1 of 2 lagen polyester, of (voor toepassing in een hoog-corrosief milieu) voor een laag epoxy-primer en een laag polyester.
Extreem lange levensduur
Bij een duplex-systeem treedt een synergetisch effect op doordat de zinklaag en de coating elkaar wederzijds beschermen. Dankzij dit effect geldt bij benadering dat de levensduur van het duplex-systeem gelijk is aan tweemaal de levensduur van de zinklaag plus tweemaal de levensduur van de coating.
Normen
Een hoogwaardige poedercoating voldoet aan een groot aantal normen. Voor een éénlaags polyester poedercoating op thermisch verzinkt staal voor buitentoepassing gelden bijvoorbeeld de volgende standaards:
Laagdikte
Gemiddeld 80 µm, uiterst minimum 60 µm. (Bij producten met scherpe randen of bramen is het niet te voorkomen dat de laagdikte niet wordt gehaald.)

Hechting
Volgens NEN 5337 (ruitjesproef) klasse 0-1
Hardheid

Volgens DIN 53153 (Buchholzmeting) niet lager dan 80
Stootvastheid

Volgens NEN 5335 (moervalproef) tot ondergrond < 10 mm2
Slagvastheid

Volgens ASTM D 2794 (Gardner) > 20 inch pound
Buigtest

Volgens DIN 53152 (Conische doorn) 5mm
Corrosieweerstand

Zoutsproeitest: volgens ISO 9227 (500 uur < 3 mm)
Kesternichtest: volgens DIN 50018 (20 cycli)
Poriëndichtheid: volgens DIN 51169 geen stroomdoorgang bij 100 µm
Kleur

Volgens RAL 841-GL (maximaal driemaal tolerantie volgens DIN 6175)

 

© 2008 Buyten Staalbouw BV