Thermisch verzinken

13/09/2021

In een vorige blog werd het proces van elektrolytisch verzinken uitgelegd. In deze blog wordt een andere populaire oppervlaktebehandeling uitgelegd: thermisch verzinken.

Thermisch verzinken is een relatief eenvoudig proces waarbij stalen bevestigingsmaterialen worden ondergedompeld in een bad gesmolten zink van ongeveer 450°C, waardoor een legering ontstaat tussen staal en zink. Deze legering zorgt voor een zeer sterke en duurzame bescherming tegen corrosie. Thermische verzinkte bevestigingsmaterialen zijn hierdoor uitermate geschikt voor buitentoepassingen. 

Lantaarnpaal thermisch verzinkt

De laagdikte van de zinklaag is een stuk hoger (40 – 70 micron) dan bij elektrolytisch verzinken (2,5 – 20 micron) , wat de superieure bescherming verklaard. Een nadeel is dat de hoge laagdikte problemen met schroefdraadtolerantie meebrengt. Om die reden wordt thermisch verzinken pas al effeciënt beschouwd voor bevestigingsmaterialen met een diameter van M8 of hoger.


ISO 1461 is de norm voor thermisch verzinken van stalen onderdelen, maar voor bevestigingsmaterialen bestaat er een specifieke norm: ISO 10684. In deze specifieke norm worden twee oplossingen aangereikt om het probleem van schroefdraadtolerantie het hoofd te bieden (zie onder).

Synoniemen: vuurverzinken, warm verzinken
Afkortingen: TZN, HDG

Laagdikte – schroefdraadtoleranties
De hoge laagdikte zorgt voor problemen met de passingen van bout-moer: de externe schroefdraad (bout) past meestal niet meer op de interne schroefdraad (moer/getapt gat). Om dit te verhelpen zijn er twee vaak toegepaste methodes die in norm ISO 10684 staan omschreven:

ISO-PASSEND
Deze methode houdt in dat de diameter van de schroefdraad van de onbehandelde bouten iets kleiner wordt gemaakt, zodat die na het verzinken passen in een ‘normale’ moer (tolerantieklasse normale moer= 6H). Deze bouten worden gekenmerkt met de letter “U”.

De laatste jaren heeft deze methode de overhand genomen.

OVERMAATS
Vermits de draad van de bout na het verzinken overmaats is geworden, gaat men de moeren na het verzinken wat groter tappen (overmaats, ca. 0.2-0.3mm). Het overmaats tappen van de interne schroefdraad is genormaliseerd in ISO 965-5 en hebben een schroefdraadtolerantie 6AZ. Op de overmaatse moeren staat steeds de letter “Z” aangegeven.

Toleranties klassen:
6AZ= overmaatse inwendige schroefdraad (moeren)
6H= normale inwendige schroefdraad (moeren)
6az= uitwendige schroefdraad met grotere deviatie (bouten voor thermisch verzinken)
6g/6h= normale uitwendige schroefdraad (bouten)

Zelfherstellende werking – kathodische bescherming
Door het aanbrengen van een substantiële laag zink krijgen stalen bevestigingsmaterialen dus een zeer grote corrosiebestendigheid. Een bijkomend voordeel is de zogenaamde kathodische bescherming: wanneer de zinklaag beschadigd wordt, zal die zichzelf herstellen door opofferingsanodes. Zink is minder edel dan staal waardoor het zichzelf zal opofferen en het basismateriaal niet zal aantasten tot dat de zink volledig is opgelost. 

Kathodische bescherming

(Bron: Zinga)

Een bewijs van die kathodische bescherming zijn thermisch verzinkte moeren. Deze moeren worden meestal eerst verzinkt en nadien wordt de schroefdraad getapt. De schroefdraad zelf bevat dus geen zinklaag. In dit geval zal de zinklaag van de bout bescherming bieden aan de onbehandelde schroefdraad van de moer.

Voor- en nadelen

Voordelen Nadelen

- Uitstekende corrosiebescherming

- Zelfherstellende werking

- Geen kans op waterstofbroosheid

- Laagdikte zorgt voor problemen schroefdraadtolerantie

- Minder fraai uiterlijk

- Niet geschikt voor alle schroeven/bouten (schroeven met inwendige aandrijving -> kop loopt vol zink)