Wat is gegalvaniseerd staal? - Soorten, gebruik, voordelen

Wat is gegalvaniseerd staal?

Verzinken, of galvaniseren, is een productieproces waarbij een coating van zink op staal of ijzer wordt aangebracht om bescherming te bieden en roest te voorkomen. Er zijn verschillende verzinkprocessen beschikbaar, maar de meest aangeboden en gebruikte methode is thermisch verzinken.

Gegalvaniseerd staal is een van de meest populaire staalsoorten vanwege de langere duurzaamheid, de sterkte en vormbaarheid van staal plus corrosiebescherming van de zink-ijzercoating. Het zink beschermt het basismetaal door een barrière te vormen tegen corrosieve elementen, en het opofferende karakter van de coating resulteert in een staalproduct van hoge kwaliteit dat lang meegaat.

Deze veelzijdigheid maakt het toepasbaar op een verscheidenheid aan projecten en industrieën, waaronder landbouw, zonne-energie, auto's, de bouw, enzovoort. Hieronder willen we een uitgebreide beschrijving geven van hoe gegalvaniseerd staal wordt verwerkt, verschillende galvanisatiemethoden, de voordelen ervan en hoe het in deze verschillende industrieën wordt gebruikt.

De stappen in het verzinkproces zijn als volgt:

• Het staal wordt gereinigd in een ontvettingsoplossing
• Na te zijn schoongemaakt, wordt het staal gebeitst door het in een vat met verdund heet zwavelzuur te laten zakken
• Het staal wordt vervolgens gevloeid in een waterige oplossing (meestal zink-ammoniumchloride)
• Na de flux wordt het staal verzinkt door onderdompeling in een vat met gesmolten zink
• Daarna wordt het staal geïnspecteerd op consistentie en een volledige coating

Hoe staal te verzinken?

Er zijn een paar methoden om metaal te verzinken. De meest gebruikelijke methode is het thermisch verzinken. Door deze manier van verzinken ontstaat er een mooie dikke laag zink bovenop het basismetaal, waardoor het extra bestand is tegen corrosie. Het heetdompelproces doet voor het grootste deel geen afbreuk aan de structurele integriteit van het metaal, maar sommige zeer sterke staalsoorten kunnen last hebben van waterstofbrosheid.

Het staal dat in carrosserieën wordt gebruikt, is ook verzinkt, maar omdat er daarna nog decoratieve verflagen moeten worden aangebracht, gebruiken ze een ander verzinkproces. Dit komt doordat de zinklaag van de hot-dip methode te dik is en problemen geeft met de hechting van de verf.

In plaats daarvan gebruiken auto's het elektrogalvanisatieproces. Een oplossing van zout water (zoutoplossing) en zink wordt in een tank gedaan en het staal of onedel metaal wordt erin gedompeld. Er wordt een elektrische stroom door het vat geleid en het zink bindt zich aan het basismetaal!

Een speciale vorm van verzinken, Sherardizing genaamd, wordt gebruikt om een ​​zinklaag op ijzer- of koperproducten te maken. Het is gemaakt door metallurg Sherard Osborn Cooper-Coles en rond 1900 gepatenteerd.

De te verzinken metalen delen worden samen met zinkpoeder en soms vulmiddelachtig zand in een gesloten, roterende trommel geplaatst. De trommel wordt vervolgens oververhit tot 500C. Bij temperaturen boven 300C verandert zink in een damp en deze damp dringt het metaal binnen en draait in de trommel.

Dit proces wordt ook wel “droog verzinken” genoemd omdat er geen vloeistoffen worden gebruikt.

Dit is waarschijnlijk hoeveel kleine onderdelen rond uw huis, zoals schroeven of bouten en moeren, zijn gegalvaniseerd. Bij dit proces wordt geen waterstof gebruikt, dus waterstofbrosheid kan niet optreden tijdens deze methode van verzinken.

Wat zijn de voordelen van gegalvaniseerd staal?

Veel verschillende industrieën gebruiken gegalvaniseerd staal voornamelijk omdat het zo'n breed scala aan voordelen biedt waar industrieën van kunnen profiteren, waaronder:

• Lage initiële kosten vergeleken met de meeste behandelde staalsoorten. Bovendien is verzinkt staal direct klaar voor gebruik bij levering. Het vereist geen extra voorbereiding van het oppervlak, inspecties, schilderen/coatings, enz. Dit bespaart bedrijven meer kosten aan hun kant.
• Langer leven. Bij galvanisatie wordt verwacht dat een stuk industrieel staal meer dan 50 jaar meegaat in gemiddelde omgevingen, en meer dan 20 jaar bij ernstige blootstelling aan water. Er is geen onderhoud nodig. De verhoogde duurzaamheid van het eindproduct van het staal verhoogt ook de betrouwbaarheid van het product.
• De opofferingsanode zorgt ervoor dat eventueel beschadigd staal wordt beschermd door de omringende zinklaag. Het maakt niet uit of het stalen gedeelte volledig is blootgesteld; het zink zal eerst nog corroderen. De coating corrodeert bij voorkeur ten opzichte van het staal, waardoor een opofferende bescherming wordt gecreëerd voor de beschadigde delen.
• Roestbestendigheid van de zinklaag. De ijzeren elementen in staal zijn ongelooflijk vatbaar voor roesten, maar de toevoeging van zink fungeert als een beschermende buffer tussen het staal en eventueel vocht of zuurstof. Gegalvaniseerd staal is zeer beschermend, inclusief scherpe hoeken en uitsparingen die niet met andere coatings konden worden beschermd, waardoor het bestand is tegen beschadiging.

Waar wordt gegalvaniseerd staal gebruikt?

Gegalvaniseerde metalen worden overal gebruikt! De carrosserieën van auto's en veel fietsen zijn gemaakt van gegalvaniseerd metaal. Sommige drinkwaterleidingen zijn nog van verzinkt staal. Ook koudgewalst plaatstaal wordt vaak verzinkt. Alle soorten moeren, bouten, gereedschappen en draden zijn nu gegalvaniseerd omdat het een goedkoop proces is en de levensduur van het metaal helpt verlengen!

Vooral gegalvaniseerd staal wordt vaak gebruikt in moderne "stalen frame"-gebouwen. Gegalvaniseerd staal wordt ook gebruikt om constructies zoals balkons, veranda's, trappen, ladders, loopbruggen en meer te maken. Gegalvaniseerd metaal is de ideale keuze als uw project na afloop buiten blijft staan. Hekken, daken, buitenpaden, dit zijn allemaal geweldige keuzes voor gegalvaniseerd metaal!

Wind- en zonne-energiesectoren

Zonne-energieprojecten moeten na installatie een continue workflow hebben en eventuele reparaties/onderhoud leiden tot verstoring van de service (ook wel inkomstenverlies genoemd). Dit betekent dat thermisch verzinkte staalsoorten populair zijn in zonne-energieprojecten vanwege hun corrosiebescherming.

Het is ook populair vanwege zijn 'milieu'-vriendelijkheid omdat het geen uitstoot veroorzaakt en tientallen jaren zonder onderhoud zorgt. Het wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt in de landbouwindustrie omdat de apparatuur gemakkelijk kan corroderen, waardoor er vraag is naar sterkere, veerkrachtigere apparatuur.

Thermisch verzinkt staal biedt corrosiebescherming die vaak tientallen jaren meegaat, zelfs bij blootstelling aan de ruwe omgeving van de landbouw.

Auto-industrie

Hoewel het tot de jaren 80 alleen op luxemodellen werd gebruikt, is het gebruik van verzinkte carrosserieën voor auto's nu de norm in de autoproductie. De 'body-in-white' van een auto maakt ongeveer 80% van de carrosserie uit, allemaal met gegalvaniseerd staal.

De roestbestendigheid van gegalvaniseerd staal is ook een goed marketinginstrument voor de auto-industrie omdat het klanten 'antiroestgaranties' kan bieden.

Bouwindustrie

Of het nu voor residentieel of commercieel gebruik is, de duurzaamheid van gegalvaniseerd staal maakt het al meer dan een eeuw populair in de bouwsector. Het is ook geselecteerd voor constructie vanwege zijn esthetiek; De 'glans' die gegalvaniseerd staal geeft, geeft het een eigentijdse uitstraling en is populair in moderne architectonische ontwerpen.

Het wordt ook niet alleen gebruikt voor grote structurele stukken, maar ook voor zaken als hekken, goten, rails, buizen, palen en nog veel meer.

Telecommunicatie-industrie

Telefoonlijnen zijn geen gemakkelijke onderhoudsklus; ze zijn lang en vaak moeilijk te bereiken. Thermisch verzinkt staal kan worden gebruikt op telefoonbedrading en apparatuurdozen, wat het risico op schade en de noodzaak van onderhoud vermindert.

Welke soorten metaal kunnen worden gegalvaniseerd?

IJzer en staal zijn de twee meest voorkomende metaalsoorten die gegalvaniseerd worden. Het zijn echter niet de enige metaalsoorten die deze behandeling kunnen ondergaan.

De meeste ferrometalen kunnen worden verzinkt, terwijl de meeste non-ferrometalen niet kunnen worden verzinkt. Als je niet zeker weet of een metaal ferro of non-ferro is, kan een magneet je helpen. Als een magneet blijft plakken, heb je een ferrometaal. Als de magneet niet blijft plakken, heb je te maken met een non-ferro metaal.

Wat zijn de voordelen van gegalvaniseerd metaal?

Galvanisatie wordt voornamelijk uitgevoerd om te voorkomen dat uw belangrijkste metalen materiaal gaat roesten of corroderen. Wanneer een laag zink op een plaat metaal wordt aangebracht, zal het zink zelf roesten of corroderen. Hoewel dit misschien negatief klinkt, is het eigenlijk positief.

Omdat het zink roest of corrodeert, voorkomt of vertraagt ​​het dat het duurdere en vitale metaal gaat roesten of corroderen. Dit helpt uw ​​belangrijkere metaalbron te beschermen tegen de schadelijke effecten van roest en corrosie.

Door roest en corrosie te vertragen of te beschermen tegen roest en corrosie, kunt u de levensduur van uw metaal verlengen en de hoeveelheid onderhoud die het metaal nodig heeft, verminderen.

Het andere grote voordeel van gegalvaniseerd metaal is dat de zinklaag lang meegaat. U kunt veel producten en sealers kopen om uw metaal te beschermen tegen roest en corrosie. Veel van deze coatings slijten binnen enkele jaren door blootstelling aan weersinvloeden. Zink kan meer dan 50 jaar meegaan, waardoor u uw metaal in de toekomst niet opnieuw hoeft te coaten.

Zijn er nadelen aan gegalvaniseerd metaal?

Een van de grootste nadelen van gegalvaniseerd metaal is dat het galvanisatieproces helpt om onvolkomenheden, gebreken en problemen met het metaal te verbergen. Als zodanig kunt u problemen met metaal missen die onmiddellijke reparatie of onderhoud vereisen.

Een ander nadeel van verzinkt metaal is dat de coating niet altijd even glad is. Wanneer het in pijpen wordt gebruikt, kan dit ertoe leiden dat voorwerpen vast komen te zitten op het ruwe oppervlak, wat leidt tot verstoppingen en obstructies in de pijp.

Gegalvaniseerd staal versus roestvrij staal:wat is de betere keuze?

Gegalvaniseerd staal is bijna dezelfde prijs als onbehandeld constructiestaal. Roestvast staal kost vier tot vijf keer zoveel als gegalvaniseerd staal en onbehandeld constructiestaal. Niobiumlegeringen zijn nog duurder.

Gegalvaniseerd staal is bedekt met een dunne laag zink die helpt beschermen tegen corrosie. Het wordt vaak gebruikt in spijkers, schroeven, bouten, moeren en andere soorten bevestigingsmiddelen. Gegalvaniseerd staal is meestal goed bestand tegen blootstelling aan water, zolang het geen zout water is.

Roestvrij staal , aan de andere kant, wordt gemaakt door chroom toe te voegen aan gesmolten staal. Vanwege zijn sterkte en weerstand tegen roest is roestvrij staal het primaire metaal dat in de bouw wordt gebruikt. Roestvrij heeft geen problemen met water, zelfs niet als het zout is, dus het is geweldig voor mariene omgevingen.

U moet echter uit de buurt blijven van roestvrij staal, als er een kans is dat twee stukken met elkaar in contact komen. Wrijving kan door de coatings wrijven en ervoor zorgen dat de twee delen aan elkaar lassen. En gebruik geen roestvrij staal rond zwembaden of andere plaatsen waar het kan worden blootgesteld aan chloor. Chloor tast de coating op het metaal aan en veroorzaakt roest.

Welk soort staal staat beter op?

Als je door de kenmerken van deze twee soorten staal kijkt, kun je zien dat ze erg van elkaar verschillen. Beide staalsoorten zijn toepasbaar op een enorm scala aan producten, maar de ene soort zal altijd een betere keuze zijn dan de andere.

Er zijn situaties waarin u uit de buurt van roestvrij staal moet blijven. Dit product is bestand tegen zout water, maar wordt snel afgebroken na blootstelling aan chloorwater. U moet ook elk ontwerp vermijden waarin twee roestvrijstalen componenten wrijving met elkaar veroorzaken. Ze kunnen zichzelf aan elkaar lassen.

Hoe mooi verzinkt staal ook is, er zijn ook situaties waarin de keuze voor verzinkt staal extra aandacht behoeft. Gewoonlijk moet staal worden gelast voordat het wordt gegalvaniseerd, niet daarna. Lasstaal verbrandt na verzinking de beschermende zinklaag bij de las. Het kan nodig zijn om gegalvaniseerd staal te verzinken nadat het is gelast om de verbinding te beschermen.

Als je de raket bouwt die de Space Force naar Mars zal sturen, zul je waarschijnlijk met roestvrij staal moeten werken. Je hebt ook roestvrij staal nodig als je een contract krijgt om een ​​oceaangebonden onderzeeër te bouwen. Maar voor de meeste nuchtere toepassingen van staal op het land is gegalvaniseerd staal uw meest economische keuze, zowel wat betreft materiaal- en arbeidskosten als de levensduur van het project.