Na verloop van tijd kunnen metalen onderdelen die worden blootgesteld aan vocht en chemicaliën kapot gaan. Roest kan metalen onderdelen snel beschadigen. Corrosie kost de industrie elk jaar miljarden. Dus hoe kun je metalen oppervlakken beschermen zonder al te veel uit te geven? Verzinken biedt een betaalbare oplossing. Dit galvaniseerproces verbetert de duurzaamheid en levensduur van het metaal.
In dit artikel bekijken we het verzinkproces, de voordelen en de toepassingen in verschillende industrieën. Laten we eens kijken hoe het werkt en waarom het zo effectief is in het bieden van duurzame bescherming voor je onderdelen.
Wat is verzinken?
Verzinken, ook wel galvaniseren of galvaniseren genoemd, is het proces waarbij een dun laagje zink op een metalen oppervlak wordt aangebracht. Het belangrijkste doel is om het metaal eronder te beschermen tegen roest en corrosie. Zink dient als een opofferingsanode, wat betekent dat het zal corroderen voordat het metaal eronder dat doet.
Deze bescherming blijft effectief, zelfs als er krassen op de zinklaag komen. Het is gunstig voor onderdelen die worden blootgesteld aan zware omstandigheden, zoals in de auto-, bouw- en buitenindustrie.
Hoe beschermt zinkcoating metalen oppervlakken?
Zinkcoating biedt twee soorten bescherming:
- Barrièrebescherming: Het zink vormt een fysieke barrière die voorkomt dat vocht, zuurstof en chemicaliën het basismetaal bereiken en corrosie veroorzaken.
- Offerbescherming: Zink corrodeert sneller dan het metaal eronder. Als er dus krassen op de coating komen, offert het zink zichzelf op en beschermt het het basismetaal tegen roest.
Het elektrochemische proces van verzinken
Verzinken maakt gebruik van een elektrochemisch proces. Eerst wordt het metalen onderdeel in een bad met zinkzouten geplaatst. Er gaat een elektrische stroom door de oplossing die zinkionen naar het oppervlak van het metaal brengt. Door dit proces hecht het zink zich stevig aan het metaal.
De dikte van de zinklaag hangt af van de duur van de onderdompeling van het onderdeel in het bad en de hoeveelheid stroom die wordt toegepast. Het resultaat is een gladde, gelijkmatige coating die een sterke, duurzame bescherming tegen corrosie biedt.
Hoe werkt verzinken?
Bij galvaniseren wordt een dun laagje zink op een metalen oppervlak aangebracht om het te beschermen tegen corrosie. Hieronder leggen we stap voor stap uit hoe het galvaniseerproces werkt.
Stap 1: Voorbereiding van het metalen oppervlak
Het metalen onderdeel dat moet worden geplateerd, wordt grondig gereinigd om vuil, olie, vet of oxidatie te verwijderen. Dit gebeurt meestal met een zuurbad of met schurende reinigingstechnieken. Schone oppervlakken zorgen ervoor dat het zink zich beter kan hechten aan het metaal.
Stap 2: Het metaal onderdompelen in een zinkelektrolytoplossing
Na het reinigen wordt het metalen onderdeel ondergedompeld in een zinkelektrolytoplossing. Deze oplossing bevat een mengsel van zinkzouten, meestal zinksulfaat of zinkchloride, opgelost in water. De oplossing bevat ook andere additieven om ervoor te zorgen dat het galvaniseerproces soepel verloopt.
Stap 3: Het galvaniseerbad instellen
Het metalen deel wordt verbonden met de negatieve kant (kathode) van een elektrisch circuit, terwijl een zinkanode aan de positieve kant wordt geplaatst. De elektrolytoplossing wordt in het bad gecirculeerd om een constante stroom van zinkionen te handhaven.
Stap 4: Elektrische stroom toepassen
Er wordt een elektrische stroom door de elektrolytoplossing geleid. Deze stroom zorgt ervoor dat zinkionen in de oplossing naar het negatief geladen metaalgedeelte (de kathode) bewegen. Wanneer deze zinkionen het metaaloppervlak bereiken, worden ze gereduceerd en zetten ze zich af als een vaste zinklaag.
Stap 5: Afzetting van zink
Na verloop van tijd zorgt de elektrische stroom ervoor dat er meer zinkionen worden afgezet op het oppervlak van het metalen onderdeel, waardoor er een dunne maar sterke zinklaag ontstaat. De dikte van deze laag kan worden geregeld door de stroomsterkte en de tijd dat het metaal in de oplossing blijft, aan te passen.
Stap 6: Spoelen en drogen
Nadat de gewenste laagdikte is bereikt, wordt het geplateerde metalen onderdeel uit het elektrolytbad gehaald. Vervolgens wordt het afgespoeld om overtollige oplossing te verwijderen en gedroogd.
Soorten verzinkmethoden
Er worden verschillende zinkmethoden gebruikt op basis van de grootte van het onderdeel, de vereisten voor de laagdikte en de werkomgeving. Elke techniek biedt een unieke manier om zink aan te brengen, met zijn eigen sterke punten en ideale gebruikssituaties.
Elektrolytisch verzinken
Elektrolytisch verzinken is de meest gebruikte methode. Het maakt gebruik van elektriciteit om metalen onderdelen te bedekken met zink. Het resultaat is een dunne, gladde en glanzende zinklaag. Deze methode is ideaal voor onderdelen die een schone afwerking en precieze afmetingen nodig hebben.
Het wordt vaak gebruikt voor auto-onderdelen, bevestigingsmiddelenen elektronica. Hoewel de coating dunner is dan andere methoden, biedt deze goede bescherming in omgevingen binnenshuis of in omgevingen met weinig vocht.
Thermisch verzinken
Thermisch verzinken Hierbij worden metalen onderdelen in een bad van gesmolten zink gedompeld. Hierdoor ontstaat een veel dikkere en ruwere laag dan bij elektrolytisch verzinken. De verbinding is sterk en de zinklaag is bestand tegen zware weersomstandigheden en blootstelling.
Deze methode wordt vaak gebruikt voor buitenconstructies, hekken, stalen balken en constructiehardware. Het biedt langdurige corrosiebestendigheid in veeleisende omgevingen.
Mechanisch plateren
Mechanisch plateren maakt geen gebruik van elektriciteit. In plaats daarvan wordt wrijving en impact gebruikt om zinkpoeder koud op het metalen onderdeel te lassen. Dit proces wordt uitgevoerd in een roterende trommel die glasparels, water en andere chemicaliën bevat.
Het wordt vaak gebruikt voor kleine onderdelen, zoals schroeven, moeren en sluitringen. Een voordeel is dat het waterstofbrosheid voorkomt, wat sommige metalen kan verzwakken tijdens het galvaniseren.
Sherardiseren
Sherardiseren is een op hitte gebaseerde methode waarbij metalen onderdelen in een gesloten vat met zinkpoeder worden geplaatst. De trommel wordt verwarmd tot een hoge temperatuur, waardoor de zinkdamp zich kan hechten aan het oppervlak van het onderdeel. Hierdoor ontstaat een gelijkmatige, diffusiegebonden zinklaag.
Sherardiseren is het beste voor complexe vormen en onderdelen met schroefdraad. Het biedt goede weerstand tegen slijtage en corrosie, vooral in maritieme of chemische omgevingen.
Belangrijkste voordelen van verzinken
Verzinken wordt veel gebruikt omdat het praktisch, betrouwbaar en kostenvriendelijk is. Het helpt metalen onderdelen beschermen, verbetert hun uiterlijk en verlengt hun levensduur, zelfs in zware omstandigheden.
Corrosiebestendigheid
Het belangrijkste voordeel van verzinken is de sterke bescherming tegen roest. Zink vormt een laag die eerst de schade opneemt, zodat het metaal eronder veilig blijft. Zelfs als er krassen op de coating komen, blijft het zink het onderdeel beschermen.
Kosteneffectiviteit
Verzinken is een van de meer betaalbare coatingopties. De benodigde materialen en gereedschappen zijn gemakkelijk verkrijgbaar en relatief goedkoop. Het proces werkt goed voor zowel kleine partijen als grote oplagen, wat helpt geld te besparen.
Esthetische afwerking
Verzinken verbetert ook het uiterlijk van onderdelen. Het geeft een heldere, schone afwerking die glad of mat kan zijn, afhankelijk van het proces. Deze afwerking verbetert het uiterlijk van onderdelen en maakt ze ook gemakkelijker te inspecteren.
Smering en slijtvastheid
Verzinkte onderdelen hebben vaak minder wrijving op hun oppervlak. Hierdoor zijn ze gemakkelijker te installeren en gaan ze langer mee. Er kunnen extra coatings of behandelingen worden aangebracht om de slijtage verder te verminderen.
Beperkingen van verzinken
Verzinken biedt een goede bescherming en waarde, maar het is niet perfect voor elke klus. Er zijn grenzen aan wat het aankan. Het is essentieel om deze in gedachten te houden bij het kiezen van de juiste coating.
Beperkte hittebestendigheid
Verzinken is niet goed bestand tegen hoge temperaturen. Bij temperaturen boven 200°C (392°F) kan de coating beginnen af te breken. Dit kan leiden tot afschilferen, kleurverandering of verlies van bescherming.
Opofferingslaag slijt na verloop van tijd
Zink beschermt het metaal door het eerst weg te slijten. Zo houdt het roest tegen. Maar in zware omstandigheden kan de zinklaag sneller afslijten. Als het zink eenmaal weg is, komt het basismetaal bloot te liggen en kan het gaan roesten. Dit betekent dat verzinken niet eeuwig meegaat.
Niet ideaal voor elke situatie
Verzinken is niet geschikt voor alle toepassingen. Op plaatsen met constant zout water of sterke chemicaliën is het misschien niet zo geschikt. Daar kunnen dikkere of meer gespecialiseerde coatings nodig zijn.
Zinkplating Afwerkingen en Verschijningen
Verzinken beschermt metaal niet alleen - het kan ook het uiterlijk veranderen. Na het verzinken kunnen verschillende afwerkingen worden aangebracht. Deze afwerkingen beïnvloeden zowel de kleur als de roest- en slijtvastheid van het onderdeel.
Helder (blauw) zink
Blank zink, ook bekend als blauw zink, ziet er glanzend zilver uit met een lichte blauwe tint. Het is de meest voorkomende afwerking. Deze optie is geschikt voor onderdelen die binnen of in een milde omgeving worden gebruikt. Het biedt een basisbescherming tegen roest en een schoon, glanzend oppervlak. Het wordt vaak gebruikt voor onderdelen zoals schroeven, beugelsen miniatuurbehuizingen.
Geel zink
Geel zink heeft een gouden of regenboogachtige kleur. Deze afwerking wordt bereikt door een speciale coating die chromaat wordt genoemd. Het geeft een betere roestbescherming dan blank zink. Het is een goede keuze voor auto-onderdelen of machines die extra bescherming nodig hebben. Geel zink zorgt er ook voor dat verf beter hecht als het onderdeel later wordt geverfd.
Zwart zink
Zwart zink heeft een donker, mat oppervlak. Deze afwerking komt van een speciale nabehandelingsstap. Het biedt een gemiddelde roestbescherming en weerkaatst geen licht. Het wordt vaak gebruikt als het uiterlijk belangrijk is, zoals in elektronica, militaire onderdelen of consumentenproducten. De donkere kleur helpt ook om het onderdeel te verbergen in situaties met weinig licht of in tactische situaties.
Olijfgroen zink
Olijfgrauw zink heeft een doffe groenbruine kleur. Het wordt vooral gebruikt voor militaire of luchtvaartonderdelen. Deze afwerking biedt een sterke roestbescherming en past bij militaire uitrusting. Het vermindert ook de glans, wat handig is voor gebruik buiten of in het veld.
Algemene toepassingen van verzinken
Verzinken wordt veel gebruikt in verschillende industrieën omdat het metalen onderdelen kan beschermen, er netjes uitziet en een kosteneffectieve oplossing biedt. Het werkt goed voor zowel kleine onderdelen als grote partijen onderdelen.
Auto-onderdelen
De auto-industrie gebruikt verzinken voor veel metalen onderdelen. Het helpt om onderdelen zoals beugels, brandstofleidingen, remonderdelen en ophangingscomponenten te beschermen. Deze onderdelen komen vaak in contact met water, vuil en strooizout. De zinklaag helpt voorkomen dat ze gaan roesten en verlengt hun levensduur.
Bevestigingsmiddelen en ijzerwaren
Kleine onderdelen zoals bouten, moeren, schroeven en sluitringen worden vaak verzinkt. Deze worden gebruikt in veel machines en producten en worden vaak blootgesteld aan lucht of vocht. Het zink helpt roest te voorkomen, waardoor schroefdraad kan beschadigen of onderdelen moeilijk te demonteren zijn. Het maakt ze ook gemakkelijker om mee te werken tijdens het assemblageproces.
Elektrische onderdelen
Connectoren, klemmen en behuizingen in elektrische producten zijn vaak verzinkt. Deze onderdelen moeten schoon en roestvrij blijven om goed te kunnen functioneren. De zinklaag beschermt het oppervlak en zorgt ervoor dat de onderdelen na verloop van tijd blijven werken. Het helpt ook de slijtage door het aansluiten en loskoppelen te verminderen.
Consumentenproducten
Verzinken komt voor in veel alledaagse voorwerpen, zoals deurscharnieren, ladegeleiders en lampen. Het helpt deze onderdelen efficiënter te werken en er beter uit te zien. De coating voorkomt roest en houdt het oppervlak glad, waardoor het product langer in goede staat blijft.
Materialen die compatibel zijn met verzinken
Verzinken werkt het beste met bepaalde metalen waardoor de coating stevig hecht en een sterke corrosiebescherming biedt. Sommige materialen werken heel goed, terwijl andere een speciale voorbereiding vereisen of niet ideaal zijn voor dit doel.
Staal en ijzer
Staal en ijzer zijn de meest voorkomende materialen voor verzinken. Deze metalen vormen sterke bindingen met zink en worden veel gebruikt in industrieën zoals de auto-industrie, de bouw en de verwerkende industrie. Zowel koolstofstaal als gelegeerd staal kan efficiënt en effectief worden verzinkt.
Messing en koperlegeringen
Messing en koperlegeringen kunnen ook verzinkt worden. Er is echter extra zorg nodig bij de voorbereiding van het oppervlak. Deze metalen hebben de neiging om snel te oxideren, dus schoonmaken en een goede grondlaag aanbrengen kan ervoor zorgen dat het zink beter hecht.
Beperkingen op aluminium en roestvrij staal
Verzinken wordt meestal niet gebruikt op aluminium of roestvrij staal. Deze metalen hebben natuurlijke oxidelagen die verhinderen dat het zink goed hecht. Als verzinken nodig is, moeten eerst speciale oppervlaktebehandelingen of tussenlagen worden gebruikt.
Verzinken vs. andere metaalcoatings
Verzinken is slechts een van de vele coatingopties. Elke methode heeft zijn eigen sterke punten, kosten en esthetische overwegingen. De juiste keuze hangt af van het gebruik, de omgeving en het budget van uw onderdeel.
Verzinken vs. vernikkelen
Verzinken wordt vooral gebruikt voor corrosiebescherming. Het biedt opofferingsbescherming en is betaalbaarder. Het is ideaal voor bevestigingsmiddelen, beugels en structurele onderdelen.
Vernikkelen zorgt voor een hardere, gladdere afwerking met een betere slijtvastheid. Het is decoratiever en wordt vaak gebruikt voor elektronica, gereedschap en onderdelen die een hogere oppervlaktehardheid nodig hebben. Vernikkelen is ook duurder en biedt geen opofferingsbescherming zoals zink.
Zinken vs. verchromen
Verzinken beschermt metaal tegen roest. Het wordt gebruikt waar functie belangrijker is dan uiterlijk. De afwerking is zacht, mat of licht glanzend.
Verchromen is een decoratief proces dat een heldere, spiegelachtige afwerking geeft. Het biedt ook een uitstekende slijtvastheid. Chroom wordt gebruikt op auto-onderdelen, gereedschappen en armaturen waar zowel uiterlijk als duurzaamheid nodig zijn. Het is duurder en niet bedoeld om corrosie op te offeren.
Zinken vs. poedercoaten
Verzinken is dunner en beschermt voornamelijk tegen roest. Het werkt goed voor kleine onderdelen of waar nauwe toleranties vereist zijn.
Poedercoating is een droge, dikke coating die wordt aangebracht met een spuitpistool en uithardt met hitte. Het geeft een sterke bescherming, voegt kleur toe en is zeer duurzaam. Poedercoating is ideaal voor buitenproducten, machineframes en consumentengoederen. Het is dikker en mogelijk niet geschikt voor onderdelen met fijne draden of gedetailleerde kenmerken.
Zinklaagdikte en normen
De dikte van een zinklaag bepaalt hoe goed deze bestand is tegen corrosie. Normen helpen om de juiste dikte te definiëren en kwaliteit te garanderen in verschillende industrieën. Deze richtlijnen zorgen er ook voor dat veiligheids- en milieuvoorschriften worden nageleefd.
Gebruikelijke laagdiktebereiken
De zinklaagdikte varieert meestal van 5 tot 25 micron (0,0002 tot 0,001 inch). Dunnere coatings, rond de 5-8 micron, worden gebruikt voor onderdelen die binnenshuis worden gebruikt en weinig worden blootgesteld aan vocht. Dikkere coatings, zoals die van 12 tot 25 micron, worden gebruikt voor buiten of in gebieden met hoge corrosie.
Voldoet aan ASTM, ISO en RoHS
Verzinken wordt geleid door verschillende normen:
- ASTM B633 is de toonaangevende Amerikaanse norm voor zinkcoatings op ijzer en staal. Het definieert coatingklassen, diktes en soorten chromaatafwerkingen.
- ISO 2081 is de internationale norm voor galvanisch verzinken. De norm beschrijft de laagdikte en de oppervlakteafwerking voor verschillende toepassingen.
- RoHS-naleving zorgt ervoor dat het platingproces geen gevaarlijke stoffen bevat waarvoor beperkingen gelden, zoals zeswaardig chroom. RoHS-conform verzinken maakt gebruik van veiligere passiveringsmethoden, waaronder driewaardige chromaten.
Conclusie
Verzinken is een beschermend proces waarbij een dun laagje zink wordt aangebracht op metalen onderdelen om roest te voorkomen en de levensduur te verlengen. Het werkt door een barrière te vormen en opofferingsbescherming te bieden. Het is een kosteneffectieve en betrouwbare oplossing die wordt gebruikt in de auto-, elektriciteits-, bouw- en consumptiegoederenindustrie.
Ben je op zoek naar zinkondersteuning voor je volgende project? Neem vandaag nog contact met ons op voor een snelle offerte of om met ons technisch team te spreken.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
