Wie ist der Herstellungsprozess von verzinkten Stahlrohren?

Verzinktes Stahlrohr ist eine Art Rohr, das auf der Oberfläche eines gewöhnlichen Stahlrohrs verzinkt ist, um seine Korrosionsschutzleistung zu verbessern. Es wird häufig im Baugewerbe, in der Landwirtschaft, im Maschinenbau und in anderen Branchen eingesetzt. Die verzinkte Schicht stellt nicht nur eine physikalische Barriere dar, sondern schützt das Stahlrohr auch durch die elektrochemischen Eigenschaften von Zink und verlängert so seine Lebensdauer.

1. Feuerverzinkungsprozess
Die Feuerverzinkung ist die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von verzinkten Stahlrohren. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche des Stahlrohrs mit einer Zinkschicht überzogen, indem das Stahlrohr in geschmolzene Zinkflüssigkeit getaucht wird. Durch den Feuerverzinkungsprozess kann eine dicke, gleichmäßige und dichte verzinkte Schicht gebildet werden, wodurch sichergestellt wird, dass das Stahlrohr in verschiedenen rauen Umgebungen eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Vorbereitungsschritt: Der erste Schritt des Feuerverzinkungsprozesses ist die Reinigung des Stahlrohres. Die Oberfläche des Stahlrohrs ist in der Regel mit Verunreinigungen wie Fett, Zunder oder Rost behaftet. Werden diese Verunreinigungen nicht entfernt, beeinträchtigen sie die Haftung der Zinkschicht auf dem Stahlrohr.
Feuerverzinkung: Nach der Reinigung und Beschichtung wird das Stahlrohr in geschmolzenes Zink bei 450 °C bis 480 °C getaucht. Dieser Schritt ist der Kern des gesamten Feuerverzinkungsprozesses. Das geschmolzene Zink reagiert mit der Oberfläche des Stahlrohrs und bildet eine Zink-Eisen-Legierungsschicht, die dann außen mit einer reinen Zinkschicht überzogen wird. Die Dicke der Zinkschicht hängt von der Zusammensetzung, Größe und Eintauchzeit des Stahlrohrs ab und kann normalerweise mehrere zehn Mikrometer erreichen.
Abkühlung und Inspektion: Nach Abschluss der Verzinkung muss das Stahlrohr schnell aus der Zinkflüssigkeit entnommen und abgekühlt werden, um sicherzustellen, dass die Zinkschicht stabil und gleichmäßig ist. Die Kühlmethode kann natürliche Kühlung oder Wasserkühlung sein. Nach dem Abkühlen bildet sich auf der Oberfläche des Stahlrohrs eine feste Zinkschicht mit starken Korrosionsschutzeigenschaften.
Der letzte Schritt besteht darin, das verzinkte Stahlrohr zu prüfen, um sicherzustellen, dass die Dicke und Gleichmäßigkeit der Zinkschicht den Standards entspricht. Bei Mängeln oder Unebenheiten kann eine Nachbearbeitung oder örtliche Reparatur erforderlich sein.

2. Kaltverzinkungsprozess
Beim Kaltverzinkungsprozess, auch Elektroverzinkung genannt, wird Zink durch das Prinzip der Elektrolyse gleichmäßig an der Oberfläche des Stahlrohrs befestigt. Im Vergleich zur Feuerverzinkung ist die Zinkschicht bei der Kaltverzinkung dünner, meist nur wenige Mikrometer dick. Obwohl die Korrosionsbeständigkeit nicht so gut ist wie die von feuerverzinkten Produkten, ist das Kalttauchverzinkungsverfahren anspruchsvoller und für Anwendungsszenarien mit hohen Oberflächenanforderungen geeignet.
Oberflächenvorbereitung: Wie bei der Feuerverzinkung muss das Stahlrohr vor der Kaltverzinkung oberflächenbehandelt werden. Das Stahlrohr muss zunächst entfettet und gebeizt werden, um Fett, Rost und Oxide auf der Oberfläche zu entfernen, und anschließend mit klarem Wasser gewaschen werden. Der Zweck der Oberflächenvorbereitung besteht darin, sicherzustellen, dass die Oberfläche des Stahlrohrs sauber und glatt ist, damit die Zinkschicht während des Galvanisierungsprozesses gleichmäßig angebracht werden kann.
Elektrogalvanisieren: Beim Galvanisieren wird das Stahlrohr in einen Elektrolyten gelegt und Zink als Elektrodenmaterial verwendet. Durch die Einwirkung von Strom lagern sich nach und nach Zinkionen auf der Oberfläche des Stahlrohrs ab. Der gesamte Prozess kann die Dicke und Gleichmäßigkeit der Zinkschicht genau steuern. Der galvanische Verzinkungsprozess ist flexibel und die Schichtdicke kann je nach Bedarf angepasst werden, um unterschiedliche Korrosionsschutzanforderungen zu erfüllen.
Nachbehandlung: Nach der Kaltverzinkung muss das Stahlrohr außerdem einer Reihe von Nachbehandlungsprozessen wie Passivierung, Reinigung und Trocknung unterzogen werden. Diese Behandlungen tragen dazu bei, die antioxidative Kapazität der verzinkten Schicht zu verbessern und die Lebensdauer des Stahlrohrs zu verlängern.

3. Vergleich zwischen Feuerverzinkung und Kalttauchverzinkung
Feuerverzinkung und Kalttauchverzinkung sind die beiden Hauptverfahren bei der Herstellung von verzinkten Stahlrohren und haben jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile.
Zinkschichtdicke: Die Zinkschicht bei der Feuerverzinkung ist dicker, normalerweise im Bereich von mehreren zehn Mikrometern, während die Zinkschicht bei der Kaltverzinkung dünner ist und nur wenige Mikrometer beträgt. Daher weisen feuerverzinkte Stahlrohre eine bessere Korrosionsschutzleistung auf und eignen sich für den Einsatz im Freien und in rauen Umgebungen.
Oberflächenbeschaffenheit: Die Oberfläche der Kaltverzinkung ist glatter und gleichmäßiger und eignet sich für Anlässe mit hohen Anforderungen an das Erscheinungsbild, wie z. B. dekorative Anwendungen.
Prozesskosten: Die Prozesskosten der Kalttauchverzinkung sind relativ niedrig, ihre Haltbarkeit ist jedoch nicht so gut wie die der Feuerverzinkung. Daher hängt die Wahl des Verzinkungsverfahrens vom jeweiligen Einsatzszenario und den Korrosionsschutzanforderungen ab.

Der Herstellungsprozess von verzinkten Stahlrohren bestimmt ihr breites Anwendungsspektrum und ihre gute Korrosionsschutzleistung. Ob Feuerverzinkung oder Kalttauchverzinkung, beide Verfahren verlängern effektiv die Lebensdauer des Stahlrohrs, indem sie eine Zinkschicht auf der Oberfläche des Stahlrohrs anbringen. Das Verständnis des Herstellungsprozesses von verzinkten Stahlrohren kann bei der Auswahl der richtigen Produkte helfen und deren Vorteile in verschiedenen Umgebungen voll zur Geltung bringen.