1. Verfahren

Beim Feuerverzinken von Kleinteilen hat sich in den letzten Jahren eine spezielle, automatisierte Variante entwickelt. Prinzipiell kann man Kleinteile auch nach dem üblichen Verfahren der Stückverzinkung feuerverzinken (siehe Arbeitsblatt 1.2). Bei einer Anzahl von Produkten ist jedoch die dabei erzielbare Qualität und Oberflächengüte nicht ausreichend. Aus diesem Grund wurden speziell für Teile, die nach dem Feuerverzinken zentrifugiert werden müssen (Schrauben, Muttern, Nägel bzw. Stifte und ähnliche Schüttgüter) automatisierte oder teilautomatisierte Verfahrensvarianten entwickelt (Abb. I).

Abb. 1: Automatische Verzinkungsanlage für Kleinteile (Schleuderware)

2. Verfahrensparameter

Ein wesentlicher Unterschied zu den anderen Verzinkungsverfahren besteht in einer höheren Temperatur der Zinkschmelze (ca. 530°C statt ca. 450°C). Eine Ausnahme dabei bildet die Feuerverzinkung von HV-Schrauben ab M27 der Festigkeitsklasse 10.9; ihre Verzinkung erfolgt bei ca. 470 °C. Unmittelbar nach dem Feuerverzinken ist ein Zentrifugieren (Schleudern) der Teile vorgesehen. Durch den Schleudervorgang wird „überflüssiges" Zink von den Teilen abgeschleudert. Dadurch werden das Passvermögen und die Gleichmäßigkeit des Zinküberzuges auf der Bauteiloberfläche verbessert. Um ein Zusammenkleben der feuerverzinkten Teile zu verhindern, erfolgt im Regelfall das Abkühlen der Kleinteile in einem Wasserbad.

Maximale Größe und Gewicht der zu verzinkenden Kleinteile sind abhängig von den jeweils vorhandenen Einrichtungen, insbesondere der Aufnahmefähigkeit der Zentrifuge. Es muss deshalb bezüglich Größe und Gewicht eine Abstimmung mit der Verzinkerei erfolgen. Aufgrund der bei dieser Verfahrensvariante höheren Zinkbadtemperatur, bei der die üblichen Stahlwannen für die Aufnahme der Zinkschmelze nicht eingesetzt werden können, muss im Regelfall mit keramisch ausgekleideten Verzinkungsbädern gearbeitet werden.

In Sonderfällen wird von Feuerverzinkereien auch das Verzinken in speziellen Badlegierungen der Zinkschmelze angeboten.

3. Was sind Kleinteile?

Der Begriff des Kleinteils ist in der Norm jedoch nicht näher definiert. In der Praxis werden die Begriffe „Kleinteile" und „Schleuderware" meist synonym benutzt. DIN EN ISO 1461 schreibt neuerdings jedoch bei geschleuderten und nicht geschleuderten Teilen unterschiedliche Überzugdicken vor.

Beispielsweise fordert diese Norm bei geschleuderten Teilen mit einer Dicke > 3 mm eine durchschnittliche Überzugdicke von mindestens 55 µm im Vergleich zu 70 µm bei nicht geschleuderten Teilen.

Auch Kleinteile müssen aus Werkstoffen gefertigt werden, die zum Feuerver-

zinken geeignet sind (siehe Arbeitsblatt 2.2). Sie müssen auch feuerverzinkungs-

gerecht konstruiert sein. Dabei ist nicht nur der Verzinkungstechnologie Rechnung zu tragen, sondern es sind auch die besonderen Anforderungen des Zentrifugierens zu berücksichtigen. So kann z. B. das Zentrifugieren von Hutmuttern, Rohrbögen und Bauteilen mit Sacklöchern schwierig, unter Umständen sogar unmöglich werden, da sich aus den Vertiefungen das Zink nicht zuverlässig entfernen läßt.

4. Aussehen und Oberflächenqualität

Da durch das Zentrifugieren die sog. Reinzinkschicht nahezu vollständig entfernt wird, ergeben sich bei zentrifugierten (geschleuderten) Kleinteilen meist dünnere Zinküberzüge als bei gleichartigen Bauteilen, bei denen man auf das Zentrifu-

gieren verzichtet. Zentrifugierte Kleinteile zeigen im Regelfall nicht das silbrig glänzende Aussehen des Zinküberzuges, wie man es von der üblichen Stückver-

zinkung her kennt. Die Oberfläche derartiger Kleinteile weist meist ein hellgraues bis mittelgraues Aussehen des Zinküberzuges auf.

Bei diesem abweichenden Aussehen, das auch beim üblichen Stückverzinken auftreten kann, handelt es sich um einen rein optischen Effekt, der keinen Maß-

stab für die Güte des Korrosionsschutzes darstellt. Da das Aussehen des Zinküberzuges primär werkstoff- und bauteilabhängig ist, kann es in der Praxis vom Feuerverzinker nicht nennenswert beeinflußt werden. Bei kaltgeschlagenen oder kaltgezogenen Kleinteilen kann unter Umständen bei sehr glatten Ober-

flächen das Haftvermögen des Zinküberzuges verringert sein.

5. Produkte

- Mechanische Verbindungselemente

Normenmäßig erfaßt sind hierbei die Gewinde von M6 bis M33 (Abb. 2).

Abb. 2: Feuerverzinkte Kleinteile (Schleuderware

Durch das Feuerverzinken darf die Passfähigkeit von Gewindeteilen selbstver-

ständlich nicht beeinträchtigt werden. Deshalb ist bei feuerverzinkten Schrauben zum Aufbringen des Zinküberzuges ein vergrößertes Gewindespiel erforderlich. Dem wird in DIN 267, Teil 10, Rechnung getragen durch entsprechend geänderte Grundabmessungen im Bolzengewinde in Verbindung mit einer Mindestdicke des Zinküberzuges von 40 µm. Die gleiche Dicke des Zinküberzuges gilt sinngemäß auch bei Unterlegscheiben, die in der Norm nicht gesondert erwähnt sind.

Ab 2004 gilt DIN EN ISO 10684.

Muttern werden üblicherweise als Rohlinge nur mit Kerndurchgangsloch feuer-

verzinkt. Da die Mutterngewinde erst nach dem Feuerverzinken in den Rohling geschnitten werden, sind sie nicht feuerverzinkt. Obwohl das Mutterngewinde unverzinkt bleibt, rostet es nicht, denn den Korrosionsschutz im unverzinkten Mutterngewinde übernimmt nach der Montage der Zinküberzug des Bolzens, der mit dem Gewinde in unmittelbarem Kontakt steht.

Neben herkömmlichen Verbindungselementen dürfen auch feuerverzinkte Schrauben für HV-Verbindungen (HV = hochfest vorgespannte Verbindungen) der Festigkeitsklasse 10.9, eingesetzt werden - allerdings nur als komplette Garni-

turen desselben Herstellers. In einigen Anwendungsbereichen sind besondere Anforderungen bei der Verwendung hochfester feuerverzinkter Schraubenver-

bindungen zu beachten (Abb. 3).

Abb. 3: Feuerverzinkte HV-Schraubverbindungen im Stahlfachwerk einer Fernsehturmkanzel

- Nägel, Stifte, Scheiben, Haken usw.

Der altbekannte Nagel heißt fachlich korrekt heute Drahtstift. Zum Feuerver-

zinken gelangen die unterschiedlichsten Formen und Abmessungen von Stiften. Da es bei Kleinteilen aufgrund einer ungünstigen Form hin und wieder vor-

kommen kann, dass nach dem Feuerverzinken einzelne Stücke durch das Zink miteinander verlötet werden, sollte der zulässige Anteil von solchen „zusam-

menklebenden" Teilen im Einzelfall vereinbart werden.

- Kleinteile aus Formstahl, Stabstahl und Blech

Kleinteile dieser Rubrik gibt es in den vielfältigsten Formen und Abmessungen. Typische Vertreter sind Schellen, Scharniere, Seilklemmen usw. Auch hier gilt, dass die verwendeten Werkstoffe und gefertigten Konstruktionen zum Feuer-

verzinken geeignet sein müssen.

- Ketten

Ketten werden, soweit dies gewichtsmäßig zu beherrschen ist, um einen gleich-

mäßigen Zinküberzug sicherzustellen und ein Verlöten der einzelnen Ketten-

glieder zu verhindern, ebenfalls nach dem Feuerverzinken zentrifugiert. Schwere Ketten mit großen Längen sind mitunter zu groß, um sie zu zentrifugieren, hier muss man dann auf das herkömmliche Verfahren der Stückverzinkung zurück-

greifen.