zink-Thermo-Diffusion

Zinkthermo-Diffusion (ZTD), oft auch als Sherardisieren bezeichnet, ist ein spezielles Verfahren zur Oberflächenveredelung von Stahl.
Dabei wird das Stahlmaterial mit einer schützenden Zinkschicht überzogen, um es gegen Korrosion zu schützen. Dieser Prozess unterscheidet sich von anderen Verzinkungsmethoden wie dem galvanischen Verzinken oder dem Feuerverzinken. Das Verfahren der Zinkthermo-Diffusion basiert auf der Diffusion von Zink in die Stahloberfläche unter Hitzeeinwirkung. Hierbei wird das Stahlbauteil mit einem Pulver aus Zink in Kontakt gebracht und auf Temperaturen zwischen 300 °C und 400 °C erwärmt. Unter diesen Bedingungen verdampft das Zink und diffundiert in die Oberfläche des Stahls.  Ein wesentlicher Vorteil des Zinkthermo-Diffusionsverfahrens ist die gleichmäßige Zinkschicht, die sich auch in Hohlräumen, Bohrungen und anderen schwer zugänglichen Bereichen bildet. Zudem wird keine Flüssigkeit verwendet, weshalb die Wasserstoffversprödung, im Vergleich zu anderen Verzinkungsverfahren wie dem galvanischen Verzinken, prozesstechnisch ausgeschlossen ist.

 

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Die Vorteile der Zink-Thermo-Beschichtung

  • Keine Wasserstoffversprödung 
  • Harte und verschleißfeste Schicht im Vergleich zu anderen Verzinkungs-verfahren
  • Gleichmässige und einstellbare Schichtdicke von wenigen Mikrometer bis hin zu 100 µm
  • Hervorragende Oberflächeneigenschaften für weitere Veredelungen (Duplex) wie z. B. KTL, Pulverbeschichtung, Nasslackierung, Gummierung/Vulkanisierung etc. 
  • Keine Materialeigenschaftsveränderung durch eine niedrige Prozesstemperatur von maximal 400 °C; Verfahren ist bei vergüteten Bauteilen wie z. B. Stahlfedern sehr beliebt 
  • Hohe Korrosionsbeständigkeit
  • Verformbare und duktile Schicht
  • Keine giftigen Chemikalien für den Prozess notwendig

Das Verfahren

Zinkthermo-Diffusion ist ein Verfahren zur Oberflächenveredelung bei dem Stahlbauteile mit einem Zinkpulvergemisch in Kontakt gebracht werden. Dieses Gemisch wird zusammen mit den Stahlbauteilen in einer Retorte mit einer kontrollierten Aufheizphase auf Temperaturen zwischen 300 °C und 400 °C erwärmt. Unter diesen Bedingungen verdampft das Zink und diffundiert in die Stahloberfläche. Der Prozess resultiert in einer gleichmäßigen, haftfesten Zinkschicht, die sich auch in Hohlräumen, schwer zugänglichen Bereichen und komplexen Formen (wie z. B. Gewinde) des Stahls bildet. 

Mögliche Werkstoffe

Für das ZTD- Verfahren eignen sich vorwiegend alle metallischen Eisenbasiswerkstoffe. Besonders unlegierte Stähle, die keine Korrosionsbeständigkeit aufweisen, können durch die aufgebrachte Zinkschicht gegen Korrosion geschützt werden. Aufgrund der nicht auftretenden Wasserstoffversprödung können auch Bauteile aus gehärtetem oder hochfestem Stahl, an die Sicherheitsaspekte gestellt sind, beschichtet werden. Neben Stahl können auch Kupfer, Gusseisen und Sintermetalle verzinkt werden. 

ZTD-Schichtdicke

Mit dem Zink-Thermo-Diffusionsverfahren (ZTD) können Schichtdicken bis zu 100 µm erreicht werden.
Die einstellbare Schichtdicke hängt jedoch von den Anforderungen des Kunden sowie den Eigenschaften des Werkstoffs ab, auf den die Beschichtung aufgebracht wird. Die für Ihren Anwendungsfall benötigte Schichtdicke wird in Zusammenarbeit mit unserem Technikum ermittelt, sodass bei Ihren Produkten ein optimales Verhältnis aus Korrosionsbeständigkeit und Funktionalität gewährleistet ist.

Vergleich mit anderen Verzinkungsverfahren

KRITERIUM

ZINK-THERMO-DIFFUSION

FEUERVERZINKUNG

GALVANISCHES VERZINKEN

Korrosionsbeständigkeit* 
(DIN EN ISO 9227 NSS)

Ohne Passivierung: bis 100 h
Mit Passivierung: bis 1000 h

bis 600 h

bis 360 h

Härte

300 – 500 HV

200 HV

200 – 300 HV

Temperaturbeständigkeit

600 °C

200 °C

120 °C – 180 °C

Prozesstemperatur

320°C – 419°C

> 450 °C

< 100 °C

Wasserstoffversprödung

Nein

Möglich

Möglich

* je nach Schichtdicke und Passivierungsart