Geverniseerd staal uitgelegd: waarom het roest weerstaat

Geverniseerd staal is staal dat een chemisch proces heeft doorgelopen om corrosie te voorkomen. Het staal krijgt een coating van zinkoxide, omdat dit beschermende metaal niet zo makkelijk roest. De coating geeft het staal ook een duurzamere, schuurbestendige afwerking die veel mensen aantrekkelijk vinden. Voor talloze buiten-, maritieme of industriële toepassingen is geverniseerd staal een essentieel fabricageonderdeel.

Hoe het gemaakt wordt

Een van de meest voorkomende manieren om staal roestbestendig te maken is door het te combineren (legeren) met een metaal dat minder gevoelig is voor corrosie: zink. Wanneer staal in gesmolten zink wordt gedompeld, bindt een chemische reactie het zink permanent aan het staal. Het zink is dus niet precies een laklaag, zoals verf, omdat het niet alleen het andere metaal coat; het wordt daadwerkelijk een permanent deel ervan. De buitenste laag is volledig zink, maar opeenvolgende lagen zijn een mengsel van zink en ijzer, met een interieur van zuiver staal.

Dit proces, warm gevernisen genoemd, is een van de meest voorkomende methoden, maar niet de enige. Continu blad gevernisen laat een staalblad of -draad door gesmolten zink lopen; het is ook een vorm van warm dippen, maar laat een dunner beschermende laag achter. Staal kan ook geverfd of besproeid worden met zink, hoewel geen van beide methodes de sterke binding van warm dippen creëert. Elektrogalvaniseren of galvaniseren gebruikt elektriciteit om de binding tussen de twee metalen te creëren, wat resulteert in een relatief dunne zinklaag.

De graad van gevernising wordt meestal beschreven als het gewicht van het zink per oppervlakte in plaats van de dikte, omdat dit een betere weergave geeft van hoeveel metaal is aangebracht. Staal wordt vaak geverniseerd na het vormen van individuele onderdelen, zoals beugels, nagels, schroeven, balken of stenen. Continu blad gevernisen wordt vaak gedaan voordat het metaal wordt gebruikt om producten te maken, en kan enige buiging en vormgeving zonder afvlakken weerstaan.

Voordelen van gevernising

Zink beschermt staal op twee manieren. Ten eerste is het zeer roestbestandig; ijzer, een hoofdcomponent van staal, reageert gemakkelijk met zuurstof en vocht en desintegreert uiteindelijk. De zinklaag op het oppervlak voorkomt dat die elementen het staal zo snel bereiken. Het ontwikkelt ook een patina – een laag van zinkoxiden, zouten en andere verbindingen – die verdere bescherming biedt. Zink is ook extreem duurzaam en schuurbestendig, en heeft een zijdeachtige uitstraling die veel mensen aantrekkelijk vinden.

De buitenlaag beschermt het staal ook door te fungeren als een "offerschijnlaag". Als roest toch aan de oppervlakte van geverniseerd staal vastkomt, corrodeert het zink eerst. Zelfs in gebieden waar het oppervlak beschadigd of gekrast is, zal het omringende zink nog voor het staal corroderen. De levensduur van geverniseerd staal varieert, maar industriële staal met een 3,9 mil (0,0039 inch of 0,09906 mm) dikke coating kan meer dan 70 jaar zonder onderhoud duren onder gemiddelde omstandigheden.

Toepassingen

Geverniseerd staal is overal te vinden. Veluwe wonen in staalframehuizen, en gebouwen worden vaak gemaakt met geverniseerde staldaken. Er zijn meerdere staalonderdelen in auto's die ze beschermen tegen het weer, en het wordt in veel maritieme toepassingen gebruikt vanwege de weerstand tegen zout en de elementen. Naast goedkoop, duurzaam en effectief, is dit metaal ook populair omdat het meerdere keren gerecycld en hergebruikt kan worden.

Nadelen

Er zijn relatief weinig nadelen, maar het is geen goede methode om alle staalitems te beschermen. Sommige objecten kunnen niet warm gedompeld worden, vaak omdat ze te groot of te klein zijn, en andere vormen van gevernising zijn vaak minder beschermend en langdurig. Uiteindelijk zal het zink corroderen, hoewel de snelheid afhangt van de dikte van de coating en de omgeving. Geverniseerd staal heeft een veel kortere levensduur als het regelmatig aan regen of zeewater wordt blootgesteld.

Geverniseerd staal dat te langzaam afkoelt of samengestapeld wordt voordat het volledig is afgekoeld, kan ook de buitenste zinklaag laten afvlakken. In sommige gevallen kunnen kleine gaten ontstaan tussen het zink en de onderliggende legering, wat ook afvlakking kan veroorzaken. Bij een erg dikke zinklaag kan deze ook bros worden en afvlakken.

Alternatieven voor gevernising

Sommige metalen kunnen niet effectief geverniseerd worden; de zinkcoating zou te dik zijn op een kleine schroef, bijvoorbeeld. In veel gevallen wordt roestvrij staal, gemaakt met chroom, gebruikt. In tegenstelling tot geverniseerde metalen is roestvrij staal niet gecoat in het metaal; chroom is deel van de samenstelling van de staallegering.