Beschichtung von Zinkoberflächen

Herausforderung Zink

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Damit eine gute Haftung gegeben ist, muss der Untergrund zunächst von Schmutz, Fett, Öl, Korrosionsprodukten und nicht tragfähigen Altbeschichtungen befreit werden. Foto: Meffert
Die Beschichtung von Zinkoberflächen stellt Maler und Lackierer immer wieder vor besondere Herausforderungen. Denn das Metall zählt zu den problematischeren Untergründen. Was gibt es bei der Beschichtung von Zink zu beachten?

Autor: Etienne Herrmann | Foto: Meffert

Drei bekannte Arten der Verzinkung gibt es. Diese schützen die Stahlteile einer Bausubstanz vor Korrosionsschäden:

  • 1. Spritzverzinkung: das Stahlbauteil wird abgestrahlt, um dann mit geschmolzenen Zinkpartikeln beschichtet zu werden. Die Zinkteilchen kühlen auf der Stahloberfläche sofort ab und bilden eine rauere Oberfläche.
  • 2. Feuerverzinkung: das blanke Stahlblech wird in ein 430 bis 480°C heißes Zinkbad getaucht. Hierdurch wird eine gut haftende Zinklegierung an der Stahloberfläche gebildet.
  • 3. Elektrolytische/galvanische Verzinkung: der gereinigte Stahl wird in einem Bad, bestehend aus sauren Elektrolyten und mithilfe einer Anode aus Zinkplatten unter Anlegen von elektrischem Strom verzinkt.

Bei allen drei Methoden wird aufgrund der elektrochemischen Spannungsreihe der Stahl durch das unedlere Zink geschützt. Welche Art der Verzinkung vorliegt, spielt für den Verarbeiter eher eine untergeordnete Rolle, da nur die Verzinkung selbst die anschließende Oberflächenbeschichtung beeinflusst.

Zinkblech

Zur Herstellung von Zinkblechen wird eine Legierung von Zink und Titan verwendet. Ob es sich bei einem zu beschichtenden Bauteil um einen verzinkten Stahl oder ein Zinkblech handelt, kann mittels Magnettest überprüft werden. Der Magnet zeigt keine Reaktion bei Zinkblech, verzinkte Eisenmetalle ziehen ihn hingegen an. Bei der Beschichtung von Zinkblechen liegt der Fokus mehr auf gestalterischen als auf schützenden Aspekten.

Untergrundprüfmethode

Der erste wichtige Schritt für eine einwandfreie Beschichtung ist die Prüfung und Beurteilung des Untergrundes. Dieser Arbeitsgang fällt vor allem beim Thema Gewährleistung ins Gewicht. Laut Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) ist der Auftragnehmer dazu verpflichtet, ihn vor der Beschichtung durchzuführen.

Bei einem Auftrag zur Behebung der Schäden eines bereits beschichteten Zinkuntergrunds muss eine gründliche Prüfung vorhergehen und die Ursache für die Schäden geklärt werden. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine Fehlerquelle kann die mangelhafte Vorbereitung der vorhandenen Beschichtung sein; Fett-, Öl- und Rostrückstände wurden vor dem Anstrich nicht ausreichend entfernt. Ein weiterer Grund für eine beschädigte Zinkbeschichtung kann die falsche Wahl des Anstrichmittels sein. Ein einfacher Alkydharzlack kann abplatzen, denn er enthält Fettsäuren, die mit Zink reagieren und verseifen. Dadurch entsteht eine Schicht, die den Anstrich vom Untergrund trennt. Klimatische Einflüsse wie eine feuchte Umgebung begünstigen bzw. beschleunigen diesen Vorgang.

Auch eine vorherige Grundierung mit einer Dispersionsfarbe kann zu Schäden an der Beschichtung führen. Der Anstrich haftet zwar erst einmal ausreichend auf Zink, bietet aber nicht die notwendige Schutzschicht. Deshalb wurden Dispersionsfarben oft mit einem Alkydharzlack überarbeitet, dessen Spannung allerdings zur Ablösung der Dispersionsschicht führen kann. Zudem sind einfache Dispersionsbeschichtungen diffusionsfähig, die Fettsäuren des Alkydharzlackes können also an den Zinkuntergrund gelangen. Dort führen sie zur Verseifung und damit wiederum zum Haftverlust.

Wie reinige ich die Zinkuntergründe?

Kann der Zinkuntergrund bedenkenlos überstrichen werden, ist die Vorbereitung der zweite wichtige Schritt für ein professionelles und vor allem dauerhaftes Ergebnis. Damit eine gute Haftung gegeben ist, muss der Untergrund zunächst von Schmutz, Fett, Öl, Korrosionsprodukten und nicht tragfähigen Altbeschichtungen befreit werden. Das kann unter anderem mit organischen Lösemitteln geschehen. Reinigungsmittel auf Basis von Seifen sind ungeeignet, da Zinkuntergründe alkalisch sind. Es gibt spezielle vorgemischte/verarbeitungsfertige Reinigungsmittel für die Zinkvorbereitung. Alternativ können sie als Konzentrat geliefert werden, das vor Anwendung im vorgegebenen Verhältnis mit Wasser gemischt werden muss. Viele Maler und Lackierer bevorzugen auch eine Salmiak- bzw. ammoniakalische Netzmittelwäsche. Dafür wird eine Reinigungsflüssigkeit verwendet aus einem Liter Wasser, 50 ml Salmiakgeist (25-prozentig) und einem Spritzer Netzmittel (nicht rückfettender Haushaltsreiniger).

Wichtig ist, dass das Gemisch gleichmäßig aufgetragen und die Zinkoberfläche vollflächig benetzt wird. Diese Flüssigkeit wird mithilfe eines Schleifvlieses solange bearbeitet, bis ein gräulicher Schaum entsteht. Nach zehn Minuten Einwirkzeit müssen alle Rückstände mit klarem Wasser abgespült werden. Je nach Objekt ist auch der Einsatz von Hochdruckwasser- oder Dampfstrahlreiniger und den entsprechenden Reinigungsmitteln möglich. Neben der Reinigung mit Flüssigkeiten ist das Schleifen und/oder Sweep-Strahlen vor der Beschichtung ausschlaggebend für die Haftfestigkeit der Zinkoberfläche. Beim Sweepen ist Vorsicht geboten, da hierbei auch schützendes Zink abgetragen wird. Genauere Hinweise zur Untergrundvorbehandlung von Zink findet der Verarbeiter im BFS Merkblatt Nr. 5 (Beschichtungen auf Zink und verzinktem Stahl).

Um die Oberfläche vor (erneuten) Korrosionen und Beschichtungsschäden zu schützen, muss vor dem neuen Anstrich sichergestellt werden, dass der Untergrund trocken ist – besonders dessen Fugen und Spalten.

Zinkoxidationspatina entfernen?

An der Luft reagiert Zink mit Kohlendioxid und bildet eine dichte schützende Oxid- bzw. Carbonatschicht. Sie ist der Grund, weshalb sich das Metall gut als Korrosionsschutz eignet. Mangelt es an Kohlendioxid, bilden sich Korrosionsprodukte auf der Zinkoberfläche. Weißrost tritt auch in Erscheinung, wenn sich durch Feuchtigkeit und Luftverschmutzung Säuren bilden, die Salze auf der Zinkoberfläche entstehen lassen. Diese Salze beschleunigen den Zinkabbau. Deshalb muss Weißrost vor einer Beschichtung restlos entfernt werden.

Der Verarbeiter sollte berücksichtigen, ob das Bauteil eine schützende bzw. funktionelle oder lediglich eine dekorative Funktion zu erfüllen hat.

Geht es vor allem um den Schutz, werden gerne sogenannte Duplex-Systeme (verzinktes Stahlbauteil plus Beschichtung) eingesetzt. Durch die Feuerverzinkung in Kombination mit einem Beschichtungssystem wird eine erheblich größere Schutzdauer erzielt.

Welche Produkte eignen sich?

In der Praxis haben sich Grundbeschichtungen auf Bindemittelbasis eines modifizierten Spezialalkydharzes oder Acrylatdispersion bewährt. Weitere Bindemitteltypen wie EP (Epoxid), lösemittelverdünnbare 1K Acrylharze oder PUR (Polyurethan) können sich ebenfalls für die Beschichtung verzinkter Flächen eignen. Der Hersteller muss auf die Eignung seines Beschichtungssystems auf Zink speziell hinweisen. Ob eine Beschichtung für den Auftrag auf Zink geeignet ist, lässt sich dem technischen Merkblatt entnehmen. Um die Funktionsfähigkeit einer Oberfläche dauerhaft gewährleisten zu können, ist es wichtig, ein aufeinander abgestimmtes Beschichtungssystem einzusetzen. Der Autor, Anwendungstechniker bei Meffert, empfiehlt im klassischen Systemaufbau (bestehend aus Grund-, Zwischen- und Schlussbeschichtung) unter anderem als Grundbeschichtung ProfiTec Allgrund, Premium Multi-Vorlack oder Premium 2K Epoxi-Haftgrund, die anschließend problemlos mit den ProfiTec Decklacken überarbeitet werden können. Als Eintopfvariante biete sich im Duplex- System ProfiTec Metall-Dickschicht an.

Weitere Informationen:
www.meffert.com

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