Korrosionsschutzsystem mit optimaler Haftfestigkeit

In der Ausgabe 19/2018 von BESSER LACKIEREN (S. 16) berichteten wir über das Forschungsprojekt "Zinkhaltiges Korrosionsschutzsystem für Stahl", welches das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) von 2015 bis 2017 gefördert hat.

Die zinkstaubhaltigen Grundbeschichtung erfolgt durch Spritzen. Foto: WOBEK -

Ziel des Projekts war es, einen hoch zinkpigmentierten flüssigen Beschichtungsstoff zu entwickeln, der überpulvert werden kann. Durch intensives Zusammenwirken der Kooperationspartner – Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH, Metallbau Prüfer, WOBEK Oberflächenschutz GmbH und Kerona GmbH – entstand ein neues Korrosionsschutzsystem aus einer zinkstaubhaltigen Grundbeschichtung plus Deckbeschichtungen. Die Deckbeschichtungen können sowohl Pulverbeschichtungen als auch flüssige Beschichtungsstoffe sein. Ausführliche Laboruntersuchungen haben ergeben, dass die Zinklamelle aufgrund ihrer Zusammensetzung (Inertisierung mit Stearinsäure) für eine überschichtbare Grundbeschichtung ungeeignet ist. Die Entwicklungstätigkeit stützte sich demnach auf Zinkstaub als aktives Pigment. Die kathodische Schutzwirkung des Zinkstaubs bzw. des Zinkstaubs in der entwickelten Grundbeschichtung konnte im Vergleich zu Zinküberzügen und anderen Grundbeschichtungen nachgewiesen werden.

Kein Ersatz für Verzinkung

Praxisversuche zur Haftfestigkeit
Ein weiteres wichtiges Entwicklungskriterium war entsprechend des zum Projektantrag eingerichteten Projektschemas eine ausreichende Haftfestigkeit der Grundbeschichtung. Im Stempelabreißversuch wurden Werte von ca. 17 bis 30 MPa erreicht. Die getesteten Varianten wurden zusätzlich einer 720-stündigen Kondenswasser-Konstantklimabelastung ausgesetzt. Die Varianten zeigten nach Belastung keine Blasenbildung. Nach Belastung wurde ein Stempelabreißversuch nach DIN EN ISO 4624 durchgeführt.
Variante Schichtaufbau Haftfestigkeit

A

  • Stahl gestrahlt
  • 92271
  • EP-Pulver
  • SP-Pulver

B =ca. 20 μm (92271)

C = ca. 60 μm (EP-Pulver)

D = ca. 80 μm (SP-Pulver)

M1: 17,5 MPa / 100 D/Y

M2: 20,2 MPa / 100 D/Y

B

  • Stahl gestrahlt
  • 92271
  • EP-Pulver

B = ca. 20 μm (92271)

C = ca. 80 μm (EP-Pulver)

M1: 31,1 MPa / 90 C, 10 Y

M2: 29,5 MPa / 30 C, 60 C/Y, 10 Y/Z (RS)

C*

  • Stahl eisenphosphatiert
  • 92271
  • EP-Pulver

B = ca. 20 μm (92271)

C = ca. 80 μm (EP-Pulver)

M1: 20,5 MPa / 100 B

Tabelle: Ergebnisse der Stempelabreißversuche nach 720 h Kondenswasser-Konstantklimabelastung

* Bei fehlender Aufrauung des Stahls durch Druckluftstrahlen (Variante C) liegt das Bruchbild nach der Stempelabreißprüfung in der Grundbeschichtung (B).

Ein weiteres wichtiges Entwicklungskriterium war eine ausreichende Haftfestigkeit bzw. Kohäsion der Grundbeschichtung. Nach Erreichen dieser Projektziele wurden umfangreiche Belastungsversuche an den neu entwickelten Korrosionsschutzsystemen durchgeführt. Die vorliegenden Ergebnisse belegen, dass die gesteckten Korrosionsschutzanforderungen mit der neuen zinkhaltigen Korrosionsschutz-Grundbeschichtung der Kerona GmbH erfüllt werden können. Die entwickelte zinkhaltige Korrosionsschutz-Grundierung „Kerona 92271“ soll eine Ergänzung und kein Ersatz für die Verzinkung sein. Diese Technologie bietet die WOBEK Oberflächenschutz GmbH an. Praktische Anwendungen ergeben sich bei Konstruktionen aus Stahlleichtprofilen, bei denen die zinkfreien Schweiß- und Schleifstellen vor der Beschichtung mit einer 30 µm bis 40 µm dicken Korrosionsschutz-Grundbeschichtung 92271 versehen werden. Damit lassen sich bisher bestehende Schwachstellen vermeiden. Stahlkonstruktionen, welche konstruktionsbedingt Dopplungen oder scharfe Kanten aufweisen, erhalten mit dieser flüssigen Grundierung einen kathodischen Korrosionsschutz. Thomas- oder Kohlenstoffstähle sowie Grauguss sind nur unter Schwierigkeiten zu verzinken. Die neu entwickelte Grundierung bietet hier eine Alternative. Auf Baustellen kann bei Korrekturen an bestehenden beschichteten Teilen mit dieser Grundierung und nachfolgenden Mehrschichtlackierungen der Korrosionsschutz gewährleistet werden.

Zum Netzwerken:
WOBEK Oberflächenschutz GmbH, Stollberg, Bernd Drummer, Tel. +49 37296 927614, b.drummer@wobek.de, www.wobek.de;

Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH, Dresden, Dr. Jörg Gehrke, Tel. +49 351 871-7110, joerg.gehrke@iks-dresden.de, www.iks-dresden.de

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