Wat is gegalvaniseerd staal?

Gegalvaniseerd staal is staal dat een chemisch proces heeft doorlopen om corrosie te voorkomen. Het staal wordt bedekt met lagen zinkoxide omdat dit beschermende metaal niet zo snel roest. De coating geeft het staal ook een duurzamere, moeilijk te krassen afwerking die veel mensen aantrekkelijk vinden. Voor talloze buiten-, scheepvaart- of industriële toepassingen is verzinkt staal een essentieel onderdeel van de fabricage.

Hoe het gemaakt is

Een van de meest voorkomende manieren om staal bestand te maken tegen roest is door het te combineren (legeren) met een metaal dat minder snel corrodeert: zink. Wanneer staal wordt ondergedompeld in gesmolten zink, bindt een chemische reactie het zink permanent aan het staal. Daarom is het zink niet bepaald een sealer, zoals verf, omdat het niet alleen het andere metaal bedekt; het wordt er eigenlijk permanent deel van. De meest externe laag is allemaal zink, maar opeenvolgende lagen zijn een mengsel van zink en ijzer, met een binnenkant van puur staal.

Dit proces, bekend als thermisch verzinkt, is een van de meest voorkomende methoden om gegalvaniseerd staal te maken, maar het is niet de enige. Continu verzinken laat een staalplaat of draad door gesmolten zink lopen; het is ook een vorm van onderdompeling, maar laat een dunnere laag van het beschermende metaal achter. Staal kan ook worden geverfd of gespoten met zink, hoewel geen van beide methoden de sterke binding creëert die heet dompelen doet. Elektrolytisch verzinken of galvaniseren maakt gebruik van elektriciteit om de verbinding tussen de twee metalen te maken, wat resulteert in een relatief dunne laag zink.

De mate van verzinken wordt meestal beschreven als het gewicht van het zink per oppervlakte in plaats van de dikte, omdat dit een betere weergave geeft van hoeveel metaal is aangebracht. Staal wordt vaak verzinkt nadat afzonderlijke onderdelen zijn gevormd, zoals beugels, spijkers, schroeven, balken of bouten. Continu verzinken wordt echter vaak gedaan voordat het metaal wordt gebruikt om producten te maken, en is bestand tegen buigen en vormen zonder schilferen.

Voordelen van galvanisatie

Zink beschermt staal op twee manieren. Ten eerste is het zeer goed bestand tegen roest; ijzer, een hoofdbestanddeel van staal, reageert zeer gemakkelijk met zuurstof en vocht en zal uiteindelijk uiteenvallen. De zinklaag op het oppervlak voorkomt dat die elementen zo snel het staal bereiken. Het ontwikkelt ook een patina - een laag zinkoxiden, zouten en andere verbindingen - die verdere bescherming biedt. Zink is ook extreem duurzaam en krasbestendig en heeft een satijnachtig uiterlijk dat velen aantrekkelijk vinden.

De buitenlaag beschermt ook het staal door als een "opofferingslaag" te werken. Als, om welke reden dan ook, roest vasthoudt op het oppervlak van gegalvaniseerd staal, zal het zink eerst worden gecorrodeerd. Zelfs in gebieden waar het oppervlak is bekrast of beschadigd, zal het omringende zink nog steeds corroderen voordat het staal dat doet. De levensduur van gegalvaniseerd staal varieert, maar industrieel staal met een coating van 3,9 mil (0,0039 inch of 0,09906 mm) kan onder gemiddelde omstandigheden meer dan 70 jaar mee zonder onderhoud.

Toepassingen

Gegalvaniseerd staal is bijna overal te vinden. Veel mensen wonen in stalen frame huizen, en gebouwen zijn vaak gemaakt met gegalvaniseerd stalen daken. Er zijn meerdere stalen onderdelen in auto's die hen helpen beschermen tegen het weer, en het wordt gebruikt in veel maritieme toepassingen vanwege het vermogen om het zout en de elementen te weerstaan. Dit metaal is niet alleen goedkoop, duurzaam en effectief, maar ook populair omdat het meerdere keren kan worden gerecycled en hergebruikt.

nadelen

Galvanisatie heeft relatief weinig nadelen, maar het is geen goede methode om alle stalen voorwerpen te beschermen. Sommige objecten kunnen niet worden ondergedompeld, vaak omdat ze te groot of te klein zijn, en andere vormen van verzinken zijn vaak niet zo beschermend en gaan lang mee. Uiteindelijk zal het zink worden gecorrodeerd, hoewel hoe lang dit duurt afhankelijk van de dikte van de coating en de omgeving. Gegalvaniseerd staal heeft een veel kortere levensduur wanneer het regelmatig wordt blootgesteld aan regen of zeewater.

Gegalvaniseerd staal dat te langzaam is afgekoeld of op elkaar is gestapeld voordat het volledig is afgekoeld, kan ook de buitenste zinklaag afpellen. In sommige gevallen kunnen zich kleine openingen vormen tussen het zink en de onderliggende legering, die ook kan afbladderen. Wanneer een zeer dikke laag zink wordt aangebracht, kan deze ook broos worden en afbladderen.

Alternatieven voor galvanisatie

Sommige metalen voorwerpen kunnen niet effectief worden verzinkt; de coating van zink zou bijvoorbeeld te dik zijn op een kleine schroef. In veel gevallen wordt in plaats daarvan roestvrij staal, gemaakt met chroom, gebruikt. In tegenstelling tot gegalvaniseerde metalen is roestvrij staal niet gecoat in het metaal; chroom maakt deel uit van de samenstelling van de staallegering.