Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche

Weniger ist mehr

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Inhalt

Neuer Schutz für Feinbleche Dünner, beständiger, umweltfreundlicher ..................................................... Seite 3

Metallische Überzüge Eine Erfolgsgeschichte .............................................................................. Seite 4

Zukunftsweisende EigenschaftenKorrosionsbeständiger und ressourcenschonender ...................................... Seite 6

Hauchdünner Überzug Große Vorteile .......................................................................................... Seite 9

Hochpräzise Produktion Veredelung am laufenden Band .................................................................. Seite 10

Verarbeitungsmöglichkeiten Vielseitig und hocheffizient ........................................................................ Seite 12

Anwendungsbeispiele In der Praxis überzeugend ......................................................................... Seite 14

Vorbildlicher Umweltschutz Langlebig und 100 % recycelbar ................................................................ Seite 18

Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche Weniger ist mehr ...................................................................................... Seite 19

IMPRESSUMHerausgeber: Stahl-Informations-Zentrum, Postfach 10 48 42, 40039 Düsseldorf Tel.: 0211 6707-967, Fax: 0211 6707-344, E-Mail: siz@stahl-info.de, Internet: www.stahl-info.deRedaktion: Stahl-Informations-Zentrum zusammen mit dem „Arbeitskreis organisch beschichtetes Blech und Bandim Fachausschuss für Feinblech“ des Werkstoffausschusses des Stahlinstituts VDEh

Ein Nachdruck dieser Veröffentlichung ist – auch auszugsweise – nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers und bei Quellenangabe gestattet. Die zugrunde liegenden Informationen wurden mit größterSorgfalt recherchiert und redaktionell bearbeitet. Eine Haftung ist jedoch ausgeschlossen.

Bildnachweis/Quellenangaben: (Abbildungen mit freundlicher Genehmigung von)Titelseite, großes Bild: IMS Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg, Fotograf: Rakesh Rao; Titelseite, Bildleisterechts, zweites Bild v. o. sowie Seite 14: Welser Profile Deutschland GmbH, Bönen; Seite 15 oben: IMS Inge-nieurgesellschaft mbH, Hamburg, Fotograf: Joseph Silveira; Seite 17 unten: Kaltenbrunner GmbH, München;Seite 18 links: 123rf.de. Alle weiteren Fotos wurden von den Mitgliedern des Redaktionskreises bereitgestellt.

Ausgabe 2012

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Feinbleche aus hochfesten Stahlsortentragen zum Leichtbau bei und machenKonstruktionen, z. B. im Automobilbau, zu-gleich sicherer. Die Vorteile: Es werdeneinerseits weniger Rohstoffe zur Produk-tion benötigt und andererseits sinken derKraftstoffverbrauch und die CO2-Emmis-sionen deutlich. Doch nicht nur bei denStahlsorten schreitet die Entwicklung mitgroßen Schritten voran – einhergehend da-mit entwickelt die Stahlindustrie auch beimKorrosionsschutz innovative Lösungen.

Mit Zink-Magnesium (ZM) wurde ein Über-zug zur Produktreife gebracht, der sowohlbei den technischen Eigenschaften alsauch bei Klimaschutz, Nachhaltigkeit undder Ressourceneffizienz neue Maßstäbesetzt.

Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche bie-ten in vielen Anwendungsfällen eine deut-lich bessere Korrosionsbeständigkeit alsFeinbleche mit bisher üblichen Zinküber -zügen. Hinzu kommt der erhöhte Schutzan Schnittkanten und Kratzern durch eine„selbstheilende“ Wirkung. Dank dieser positiven Eigenschaften lassen sich ausStahlbändern mit Zink-Magnesium-ÜberzugProdukte herstellen, die einen erweitertenKorrosionsschutz bieten. Hervorzuhebensind außerdem die hervorragenden Lack-unterwanderungseigenschaften.

Stahlband beim Austritt aus dem Schmelzbad

Feinbleche mit einem Überzug aus Zink-Magnesium tragen zu einer weiteren Ver-besserung der Ökobilanz von Stahlpro-dukten bei. Denn durch sie werden wert-volle Ressourcen und Energie gespart,die Verarbeitung wird vereinfacht, die Lebensdauer verlängert und am Ende desLebenszyklus lässt sich der Werkstoff ohneQualitätsverlust beliebig oft recyceln.

Neuer Schutz für FeinblecheDünner, beständiger, umweltfreundlicher

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Metallische ÜberzügeEine Erfolgsgeschichte

Obwohl Überzüge aus Zink-Magnesiumerst 2007 eingeführt wurden, wächst derMarkt rasant. Die Absatzmenge verdop-pelt sich nahezu jährlich. Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche zählen zu der amschnellsten wachsenden Gruppe von Stahl-produkten. Dies ist der vorläufige Höhe-punkt einer Erfolgsgeschichte, die vor ungefähr 60 Jahren mit dem Zinküberzugihren Anfang nahm.

Wirtschaftliche NotwendigkeitKorrosion – im Volksmund „Rost“ ge-nannt – ist ein volkswirtschaftliches Pro-blem mit großen Dimensionen. SeriöseSchätzungen beziffern die Schäden durchRost allein in Deutschland auf rund 100Milliarden Euro pro Jahr. Die Industrie -länder müssen jährlich bis zu vier Prozentdes Bruttoinlandsprodukts für Korrosions-schäden aufwenden. Ob massive Stahl -trägerkonstruktionen wie Brücken oderdünnwandige Bauteile wie Fassaden -

elemente aus Stahlfeinblech – ohne Kor -rosionsschutz müssten sie aufwendig gewartet werden und hätten eine gerin -gere Lebensdauer. Die genannten Zahlenmachen deutlich, dass Investitionen in vor-beugenden Korrosionsschutz sinnvoll sindund sich rentieren.

BandverzinkungFeinbleche aus Stahl bestehen je nach Anwendungsbereich aus unterschiedli -chen Stahlsorten. Um sie gegen Korro-sion zu schützen, wurden verschiedeneSchutzsysteme entwickelt. Eines der bedeutsamsten Verfahren, um im indus-triellen Maßstab große Mengen korro-sionsgeschütztes Feinblech herzustellen,ist das kontinuierliche Schmelztauchver-fahren, auch Bandverzinkung genannt. Dabei werden keine Einzelteile verzinkt,sondern Bänder bereits beim Stahlher-steller komplett mit metallischen Über -zügen versehen.

2007 2008 2009 2010 2011

100300500700900

1.1001.3001.5001.7001.9002.100

Index der Marktentwicklung

Zink-Magnesium-veredelter

Feinbleche

(2007 = 100)

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Maßgeschneiderte Eigenschaften1959 wurde erstmals ein Zinküberzug (Z)mit rund 99 Prozent Zink als Korrosions-schutz für Feinbleche aus Stahl eingesetzt.1972 wurde der Aluminium-Silizium-Über-zug (AS), eine Aluminiumlegierung mit etwa 10 Prozent Silizium, für thermischhoch be anspruchte Anwendungen einge-führt. Im Jahr 1984 folgten die Zink-Alu-minium-Überzüge (ZA). Sie enthalten nebenZink etwa fünf Prozent Aluminium undzeichnen sich durch gute Umformeigen-schaften aus. Nur wenig später kam derZink-Eisen-Überzug (ZF) auf den Markt, derdurch Diffusionsglühen üblicherweise 8 bis12 Prozent Eisen enthält, was für eine gute Schweißbarkeit sorgt, und der insbe-sondere in der Automobilindustrie einge-setzt wird. Ab 1988 erschienen die Alumi-nium-Zink-Überzüge (AZ) auf dem Markt, dieneben Zink rund 55 Prozent Aluminium so-wie einen kleinen Anteil Silizium enthalten.Sie zeichnen sich beson ders im unlackier-ten Zustand durch eine weiter erhöhte

Markteinführung der

metallischen Überzüge

in Europa

Coil-Lager Korrosionsbeständigkeit aus, wie sie z. B.im Dach- und Fassadenbau notwendig ist.Neueste Entwicklung bei den metallischenÜberzügen ist seit 2007 Zink-Magnesium(ZM), das eine Reihe von besonders vorteil-haften Eigenschaften kombiniert.

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Zink-Magnesium-Überzug (ZM)

Aluminium-Zink-Überzug (AZ)

Zink-Eisen-Überzug (ZF)

Zink-Aluminium-Überzug (ZA)

Aluminium-Silizium-Überzug (AS)

Zink-Überzug (Z) 1959

1972

1984

1986

1988

2007

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Zukunftsweisende EigenschaftenKorrosionsbeständiger und ressourcenschonender

In der Vergangenheit galt die einfache Maxime: Je dicker der Zink-Überzug einesFeinblechs ist, umso besser ist der Schutzgegen Korrosion. Doch die zunehmendeVerknappung der Rohstoffe, steigendeEnergiepreise und die weltweit steigendenAnforderungen an den Umweltschutz führ-ten zum Umdenken. Es galt, die metalli-schen Überzüge für den Korrosionsschutzweiter zu optimieren. Das Ziel war eineHerausforderung: Mit einer verringertenÜberzugsdicke sollte ein besserer Korro-sionsschutz mit vielseitigen Verarbeitungs-eigenschaften erreicht werden, um denWerkstoff möglichst flexibel und universellfür viele Endprodukte zu nutzen.

Probenquerschnitt von

Zink- und Zink-Magnesium-

Überzügen

Eutektische MgZn2-Phase mit Zn und Al

ParadigmenwechselMit der Entwicklung von Zink-Magnesium-Überzügen ist dies den Stahlproduzentengelungen. Trotz minimiertem Materialein-satz und geringerem Energieaufwand beider Herstellung wurde ein in weiten Anwen-dungsbereichen verbesserter Korrosions-schutz bei gleichzeitig reduzierter Über-zugsdicke erreicht. Hinzu kommen die her-vorragenden Eigenschaften bei der Weiter-verarbeitung.

LegierungszusammensetzungDie Legierung des Zink-Magnesium-Über-zugs enthält neben Zink Anteile von Mag-nesium und Aluminium von in der Summebis zu acht Prozent. Betrachtet man einenProbenquerschnitt unter dem Mikroskop,werden die Unterschiede zwischen Zink-und Zink-Magnesium-Überzügen deutlich.Die Magnesium-Aluminium-Beimischung istals dunklere Phase neben der hellerenZinkschicht erkennbar. Was bewirkt dies?

Einblick in die atomare EbeneDas Zusammenwirken von Sauerstoff undWasser ist die Hauptursache für Korro-sion. Jedes der Luft ausgesetzte Metallist an der Oberfläche von einer Metall -oxidschicht bedeckt. Doch je nach Metallunterscheiden sich Dicke, chemische Reaktionsfähigkeit und elektrische Leit -fähigkeit der Oxidschicht. Bei Aluminium

Zink

Stahl

Stahl

Zink

10 µm

10 µm

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ist diese Schicht beispielsweise reaktions-träge und elektrisch nicht leitend. Die Folge: Das Aluminium unter der Schichtbleibt vor Korrosion geschützt. Bei Eisenund bestimmten Stahlsorten ist dieseSchicht elektrisch leitend. Kommt es zum Kontakt mit Sauerstoff und Wasser,z.B. in Form von Kondensat oder Regen,schreitet die Oxidation ungebremst auchin dem Metall unter der Schicht voran.Vereinfacht gesagt: Der Rost frisst sichweiter ins Material.

Halbe ÜberzugsdickeZink-Magnesium ist ein Überzug, der Stahloptimal vor Korrosion schützt. Dieser hervorragende Schutz beruht auf demZusammenspiel von zwei wesentlichen Mechanismen: dem kathodischen Schutzund der Barrierewirkung.

Der generelle kathodische Schutz einesZink-Magnesium-Überzugs ist vergleichbarmit dem des konventionellen Zink-Über-zugs. Allerdings – und das macht denUnterschied aus – bildet das Zink-Magne-sium-Aluminium-Gemisch bei der Blank-korrosion zusätzlich eine sehr dichte, kom-pakte und geordnete Deckschicht aus. Siebesitzt eine deutlich verbesserte Barriere-wirkung gegen fortschreitende Korrosion.Die Folge: Mit Zink-Magnesium wird jenach Korrosionsangriff gegenüber Zinknur die Hälfte der Überzugsdicke benötigt.

Zink- und Zink-Magnesium-

Überzüge im Salzsprühnebel-

test

Verschiedene metallische

Überzüge im Salzsprühnebel-

test

Also ein deutlich dünnerer Überzug, deraber dennoch eine vergleichbare Korro-sionsbeständigkeit aufweist – vor allem insalzhaltiger Umgebung.

Erheblich höhere KorrosionsbeständigkeitUm die Korrosionsbeständigkeit von Werk-stoffen zu überprüfen, werden sie im Labor extremen Bedingungen ausgesetzt,die jedoch nicht alle Umweltbedingungennaturgetreu abbilden können. Beim Salz-sprühnebeltest werden die verzinktenStahlblechproben mit einer Kochsalzlösungbesprüht. Die Unterschiede sind schonmit dem bloßen Auge erkennbar. WährendProben mit Zink-Überzug nach 48 Stundenfast vollständig mit Weißrost bedeckt sind,bleiben die Bleche mit Zink-Magnesium inihrem Erscheinungsbild fast unverändert.

Zink Zink-Magnesium24 Stunden

Zink Zink-Magnesium48 Stunden

Überzugsdicke [ µm]0

Prüf

zeit

bis

zum

ers

ten

Rotro

st [S

td.]

1.000

800

600

400

200

0

5 10 15 20 25

Aluminium-Zink

Zink-Magnesium

Zink-Aluminium

Zink

8

Der erste Rotrost tritt bei Zink-Überzügennach 72 Stunden auf. Bei den Blechenmit Zink-Magnesium dauert es hingegen500 Stunden. Das heißt: Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche zeigen bei gleicherÜberzugsdicke im Salzsprühnebeltest einerund siebenmal höhere Korrosionsbestän-digkeit.

Vorzügliche SchutzwirkungSowohl im blanken als auch im lackiertenZustand bietet der Zink-Magnesium-Über-zug einen weiteren wesentlichen Vorteil:An Schnittkanten oder Kratzern reagiert

Schematische Darstellung

der Korrosionsreaktion

Blankkorrosion von Zink- und

Zink-Magnesium-Überzügen

der Zink-Magnesium-Komplex mit der Bil-dung einer festen Deckschicht. Die Folge:Die Reaktion von Sauerstoff und Eisen wirdverzögert. Verletzungen der Ober flächewerden quasi „geheilt“. Bei lackierten Ober-flächen wird die Unterwanderung z. B. anKratzern erheblich reduziert.

Der verbesserte Korrosionsschutz vonZink-Magnesium kann schon heute die sichverschärfenden EU-Richtlinien erfüllen. Fürdas Material liegen Zulassungen in der Kor-rosionsschutzklasse III nach DIN 55928,Teil 8 bzw. Korrosivitätskategorie C3 nachDIN 55634 vor.

Zink (Überzugsdicke: 10 µm) Zink-Magnesium (Überzugsdicke: 7 µm)336 Stunden

Lack

Zink

Stahl

Fe

Rotrost

Fe2+

Zn

Zn2+

e –

OH – O2

Lack

Zink-Magnesium

Stahl

Fe

Stabile Deckschicht

Zn, Mg

Zn2+, Mg2+

e –

OH – O2

Verzinktes Feinblech mit organischer Beschichtung

Zink-Magnesium-veredeltes Feinblech mit organischer Beschichtung

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Mit Zink-Magnesium-Überzügen erhaltendie Anwender eine Fülle von Vorteilen –bei nahezu gleichbleibenden Verarbeitungs-prozessen. Je nach Einsatzzweck und Anwendung der Endprodukte ergeben sichunterschiedliche Varianten und darausneue Kombinationsmöglichkeiten für dieVerarbeiter.

Gleiche Schutzwirkung mit geringerer ÜberzugsdickeBei Produkten, bei denen die bisherigeSchutzwirkung ausreicht, ist mit Zink-Mag-nesium-Überzügen eine geringere Über-zugsdicke möglich.

Dagegen hat ein Zink-Magnesium-Überzugmit gleicher Dicke wie ein herkömmlicherZinküberzug eine wesentlich höhere Kor-rosionsbeständigkeit. Verarbeiter könnensomit Produkte mit höherer Lebensdaueranbieten.

Produkte mit höherer SteifigkeitDurch die reduzierte Überzugsdicke mitgleichbleibend guten Korrosionsschutz -eigenschaften kann der Verarbeiter beigleichem Coil-Gewicht ein Band mit einemdickeren Stahlkern wählen. Die Folge: DieSteifigkeit lässt sich bei gleichbleibenderProduktdicke erhöhen.

Mehr Quadratmeter Feinblech bei gleicher TonnageEine zweite Variante bei nicht zulassungs-pflichtigen Produkten ist, die Dicke desStahlkerns beizubehalten. Das Blech wirddurch die verringerte Überzugsdicke ins-gesamt dünner – und dies bedeutet mehrQuadratmeter Feinblech bei gleicher Ton-nage. Bei den gängigen Blechdicken kanndieser Flächenvorteil bis zu vier Prozentbetragen.

Auch optisch überzeugendZink-Magnesium-veredelte Feinbleche be-sitzen eine homogene, metallische, leichtmatte bis glänzende Oberfläche.

Hauchdünner ÜberzugGroße Vorteile

• Ausgezeichnete Korrosionsschutzwirkung,vor allem in salzhaltiger Umgebung

• Höhere Flexibilität bei der Produkt -gestaltung und den Produkteigenschaftenhinsichtlich Korrosionsbeständigkeit

• Materialersparnis bei gleicher Korrosions-schutzwirkung

• Fähigkeit zur „Selbstheilung“ an Schnittkanten und bei Kratzern

• Härtere Oberfläche mit geringerem Abrieb, dadurch vielfach bessere Umformbarkeit

• Beim Rollformen je nach AnwendungsfallVerzicht auf Emulsionen, reduzierter Reinigungsaufwand für Werkzeuge bzw.minimierte Entsorgungsmengen

• Verlängerte Lebens- und Nutzungsdauerder Produkte

• Einsparung wertvoller Ressourcen• Umweltfreundliche und energieeffiziente

Produktion

Beispiele für

gleiche Schutzwirkung

Standardblech

Variante 1: Höhere Steifigkeit bei gleich-bleibender Gesamtblechdicke

Variante 2: Mehr Quadratmeter je TonneStahl bei gleichbleibenderSteifigkeit

Die Vorteile im Überblick

Zink

Stahl

Zink

0,02 mm

0,96 mm

0,02 mm

Zink-Magnesium

Stahl

Zink-Magnesium

0,01 mm

0,98 mm

0,01 mm

Zink-Magnesium

Stahl

Zink-Magnesium

0,01 mm

0,96 mm

0,01 mm

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Hochpräzise ProduktionVeredelung am laufenden Band

Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche wer-den auf kontinuierlich arbeitenden Schmelz -tauchveredelungsanlagen hergestellt, undzwar im gleichen Verfahren wie konven-tionelle metallische Überzüge.

EndlosbandDas Stahlband wird in Coils angeliefert.Durch eine Schweißmaschine wird es zueinem „Endlosband“ verbunden, das durchdie gesamte Anlage läuft und am Endewieder geteilt wird.

GlühenZunächst muss das Band im Glühofen er-wärmt werden, um durch den Rekristalli-sationsprozess die gewünschten mecha -nischen Eigenschaften des Grundwerk-stoffs einzustellen. Dadurch erhält daswalzharte Kaltband – das Band wurde zu-vor kaltgewalzt – ein weicheres Gefüge.Gleichzeitig ändert sich auch die Ober -flächenzusammensetzung und ermöglichteine bessere Benetzung im nachfolgendenVerzinkungsprozess.

VerzinkungHier durchläuft das Band den Zinkkessel,worin sich die schmelzflüssige Überzugs-legierung befindet. Das Band wird überUmlenkrollen durch das Zink-Magnesium-Bad geleitet und verlässt es in senkrechter

Richtung. Durch hochpräzise Abstreifdüsenlassen sich Überzugsdicken sehr genaueinstellen. Integrierte Kontrollsystemestellen die gleichmäßige Auflage sicher.

Kühlen und DressierenIn mehrstufigen Kühlungszonen wird dasBand dann durch Luft und Wasser abge-kühlt. Anschließend kann es ein Dressier-gerüst durchlaufen, wo durch einen Kalt-walzprozess gewünschte Materialeigen-schaften und Oberflächenstrukturen ein-gestellt werden. Beispielsweise kann dasbeschichtete Band mit einer definiertenOberflächenrauheit versehen werden, damites später bessere Umform- und Lackier -eigenschaften aufweist.

Schmelztauchveredelungsanlage zur Herstellung

von Feinblech mit Zink-Magnesium-Überzug

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OberflächenbehandlungDas Band kann beölt, versiegelt, chemischpassiviert oder nachträglich organisch be-schichtet werden. Schließlich wird es ander zuvor verbindenden Schweißnaht geteiltund wieder zu einzelnen Coils aufgewickelt.

Band nach Verlassen des

Zinkkessels und Passieren der

Abstreifdüsen

LieferformenZink-Magnesium-veredelte Feinbleche sindüblicherweise in Dicken von 0,4 bis 3,0 mm erhältlich. Die verfügbaren Auf -lagen liegen zwischen 70 und 350 g/m2,was Überzugsdicken von ungefähr 5 bis25 µm pro Seite entspricht. Bei denStahlsorten reicht das Spektrum von wei-chen, gut tiefziehfähigen Stählen bis hinzu höherfesten Stählen. Für schmelztauch-veredelte Feinbleche mit Zink-Magnesium-Überzug gelten die Festlegungen desStahl-Eisen-Werkstoffblatts (SEW) 022 undin Anlehnung DIN EN 10346.

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VerarbeitungsmöglichkeitenVielseitig und hocheffizient

Die Verarbeitungseigenschaften von Fein-blech mit Zink-Magnesium-Überzug sind invielen Bereichen besser als die der Stan-dardzinkausführung. Hervorzuheben istder minimierte Abrieb bei der Umformung,da der Zink-Magnesium-Überzug eine hö-here Oberflächenhärte als herkömmlicheZink-Überzüge besitzt. Dadurch reduziertsich der Aufwand der Anlagenreinigung unddie Nutzungsdauer der Maschinen steigt.

UmformenDie Reibwerte beeinflussen das Umform-verhalten eines Werkstoffs. In Untersuchun-gen zeigten sich die Reibwerte der Aus-führung Zink-Magnesium ähnlich oder bes-

Verarbeitung durch Roll -

formen: verzinktes Feinblech

mit Emulsion (links) und Zink-

Magnesium-veredeltes Fein-

blech ohne Emulsion (rechts)

ser als die von Zink. Entsprechend lassensich die bekannten eingeführten formge-benden Verfahren mit nur geringen Werk-zeuganpassungen auf Zink-Magnesium an-wenden.

Die geringere Überzugsdicke bietet denVerarbeitern einen wesentlichen Vorteil:Dünnere Überzüge lassen sich leichterumformen. Ein weiteres Plus: Bei mehr -stufigen Umformprozessen tritt wegender höheren Oberflächenhärte bei Zink-Magnesium-beschichtetem Material keineKaltverschweißung der Oberfläche mit demUmformwerkzeug auf.

Aufgrund der härteren Oberfläche redu-ziert sich beim Rollformen von Zink-Mag-nesium-veredeltem Feinblech die Zinkfaden-bildung im Vergleich zu Zink deutlich. Invielen Anwendungsfällen kann deshalb dasMaterial ohne Profilieremulsion und somitohne anschließende Reinigung der Anlageverarbeitet werden. Das verbessert dieWirtschaftlichkeit, senkt die Betriebskos-ten und schont die Umwelt.

SchweißenDas Widerstandspunktschweißen und dasLaserstrahlschweißen sind vor allem imKarosserierohbau die vorherrschendenFügeverfahren. Bei beiden Verfahren istdie Schweißeignung von Zink-Magnesiumvergleichbar mit der von Zink.

Versuchsaufbau: Laserstrahl-

schweißen eines Pkw-Tür -

innenteils aus Zink-Magne sium-

veredeltem Feinblech

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Phosphatieren und LackierenEine gut ausgebildete Phosphatschicht er-möglicht eine gute Haftung der anschlie-ßenden Lackschicht. Zink-Magnesium-Über-züge lassen sich problemlos mit einerautomobiltypischen Standardphosphatie-

rung vorbehandeln. Auch das Lackierver-halten ist identisch mit dem einer stan-dardverzinkten Oberfläche.

Zink Zink-Magnesium

Allgemeine Eigenschaften• Beste Oberfläche ■ ■

• Lackiereignung ■ ■

• Beständigkeit gegen Säuren ■ ■a)

• Beständigkeit gegen Basen ■ ■a)

• Temperaturbeständigkeit ■ ■

Korrosionsverhalten• Unlackiert

– Unverformte Fläche ■ ■

– Biegeschulter ■ ■

– Schnittkante ■ ■

• Lackiert, bandbeschichtet– Unverformte Fläche ■ ■

– Biegeschulter ■ ■

– Schnittkante ■ ■

Umformeigenschaften• (Mikro-)Rissbildung ■ ■

• Abrieb ■ ■

• Höchste Umformansprüche ■ ■

Fügen• Punktschweißen ■ ■

• Weichlöten ■ ■

• Kleben ■ ■

• Mechanisches Fügen ■ ■

Anmerkung:

Die Angaben in dieser Tabelle kennzeichnen

den heu tigen Erfahrungsstand und gelten für

eine vergleichbare Erzeugungsdicke und Auf-

lagenmasse. Dabei sollte berücksichtigt wer-

den, dass beim Überzug ZM eine reduzierte

Auflagenmasse angewendet werden kann.

Die angegebene Bewertung ist nicht für

jeden Anwendungsfall gültig. Im Zweifelsfall

sollte der Hersteller konsultiert werden.

a) Bei Anwendung im sauren oder basischen

Bereich ist bei geringen Auflagenmassen

eine spezielle Prüfung erforderlich, da in

Abhängigkeit von den Anforderungen

oder Testbedingungen die Einordnung in

eine bessere oder schlechtere Klasse

möglich ist.

Legende:

■= besonders empfehlenswert

■= empfehlenswert

■= Standard

■= weniger geeignet

■= noch zu klären

Vergleich der Eigenschaften von Feinblech mit Zink- und Zink-Magnesium-Überzug

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AnwendungsbeispieleIn der Praxis überzeugend

Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche las-sen sich in nahezu allen vergleichbarenAnwendungsbereichen einsetzen. Insbe-sondere in korrosiver Umgebung oder beierhöhtem Schutzanspruch kommen dieProduktvorteile von Zink-Magnesium zumTragen.

Bauelemente ohne organische BeschichtungenAufgrund ihrer werksseitig hervorragen-den Korrosionsbeständigkeit eignen sichZink-Magnesium-Produkte im Baubereichfür nicht lackierte Unterkonstruktionen.Sie lassen sich daher bei Fassaden, Solar-anlagen, Dachentwässerungen, Gerüst-bohlen, Rohrkanälen und Rohrisolierungen,in Armen und Wellen von Markisen undRollläden sowie in Zaunanlagen einsetzen.Trockenbauprofile aus Zink-Magnesium-veredelten Feinblechen können sogar direkt auf feuchtem Beton eingesetzt werden. Exemplarisch für die Leistungs -fähigkeit ist ein rollprofilierter Stahlträgerim Baubereich, der aus einem 1,5 mm

Rollprofilierter Stahlträger

aus Zink-Magnesium-

veredeltem Feinblech

dicken Feinblech der Stahlsorte S250GDmit einem Zink-Magnesium-Überzug von120 g/m2 hergestellt wird. Er überzeugtdurch die Kombination aus Korrosions-schutz, kathodischem Schutz und Kratz-festigkeit. Damit ist der Stahlträger mit Eigenschaften ausgestattet, die sonst nurdurch weitere Veredelungsprozesse er-zielt werden.

Bauelemente mit organischen BeschichtungenZink-Magnesium-Legierungsüberzüge las-sen sich mit allen üblichen organischenBeschichtungssystemen bandbeschichten.Durch den hohen spezifischen Korrosions-widerstand kann die Überzugsdicke desZink-Magnesium-Feinblechs im organischbeschichteten Zustand im Vergleich zutraditionellen Überzügen stark reduziertwerden. Trägermaterial mit Zink-Magne-sium-Überzug wird für organisch beschich-tete Bauteile in der Regel mit einer Auflagevon 70 bis 140 g/m2 eingesetzt. Hier-durch ergibt sich ein ressourcenschonen-der Einsatz des Zinks, das üblicherweisemit einer Auflage von 275 g/m2 verwendetwird. Ein Beispiel für die extreme Wider-standsfähigkeit sind die Sandwichelementeder indischen Forschungsstation „Bharati“in der Antarktis. Bei Temperaturen bisminus 45 °C werden an den organischbeschichteten Werkstoff S320G+ZM140höchste Anforderungen gestellt.

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Fahrzeugbau Im Automobilbau können Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche für vielfältige Karos-seriebauteile eingesetzt werden, die hohenkorrosiven, salzhaltigen Belastungen unter-liegen. Beispiele aus der Praxis zeigendie Vorteile: In einem gemeinsamen For-schungsprojekt entwickeln ein Stahlher-steller und ein Automobilproduzent einenKotflügel mit einem Zink-Magnesium-Über-zug. Die Untersuchungen bestätigen, dassdie Schweißbarkeit und das Lackierver-halten genauso hervorragend sind wiebei bisherigen Zink-Überzügen. Stattelektrolytisch verzinktem Stahl kann fürden Kotflügel zukünftig ein Stahl mit Zink-Magnesium-Überzug verwendet werden,der verbesserte Produkteigenschaftenbietet.

Bei Nutzfahrzeugen sind Fahrerhaus, Kot-flügel und Dachspriegel typische Anwen-dungsgebiete. Darüber hinaus eignen sichFeinbleche mit Zink-Magnesium-Überzügenauch für den Einsatz in Anhängern undWohnmobilen.

Die indische Forschungsstation „Bharati“ kurz vor der Fertigstellung: Sandwichelemente aus organisch beschichtetem

Zink-Magnesium-veredeltem Feinblech erfüllen höchste Anforderungen auch bei Temperaturen bis zu minus 45 °C

Kotflügel mit Zink-Magnesium-Überzug:

Schweißbarkeit und Lackierverhalten

sind genauso hervorragend wie bei

konventionellen Zink-Überzügen

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Industrielle und haushaltsnahe AnwendungenHochregale und andere Regalsysteme inder Industrie sind ideale Einsatzgebietefür Feinbleche mit Zink-Magnesium-Über-zug. Hier ist das Material täglich starkenmechanischen Belastungen ausgesetztund erfüllt durch die erhöhte Abriebfestig-keit die hohen Anforderungen an die Robustheit. Kommt es dennoch zu kleinenOberflächenschäden wie Kratzern, mindertdie „Selbstheilung“ des Zink-Magnesium-Überzugs die Gefahr von fortschreitendenKorrosionsschäden und steigert somit dieLebensdauer der Regale.

In der Haustechnik bietet sich der Einsatzvon Zink-Magnesium-Profilen im Nassbe-reich an sowie für Haushaltsgeräte, diestetig einer hohen Feuchtigkeit ausgesetztsind, wie Waschmaschinen oder Trockner.

Hochregallager: Stützen

und Böden aus Feinblech mit

Zink-Magnesium-Überzug

Schubkarrenmulde aus tiefgezogenem

Feinblech: Durch den Zink-Magnesium-

Überzug kann eine einfachere

Stahlsorte verwendet werden

Bei Gartengeräten zeigen sich Vorteile vonZink-Magnesium nicht nur in der längerenHaltbarkeit des Endproduktes, sondernauch bereits in der Herstellung. So kannbeispielsweise eine Schubkarrenwanne ausder einfacheren Stahlsorte DX54D+ZM140(Zink-Magnesium) statt aus DX56D mit einem Aluminium-Zink-Überzug produziertwerden. Hinzu kommt, dass der Werk-stoff mit Zink-Magnesium die Reibung imUmformwerkzeug vermindert und deutlichweniger Ziehöl benötigt wird. Das bisherigeSerienmaterial musste stark geölt werden,um ein Reißen des Blechs beim Tiefziehenzu vermeiden.

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Trapezprofile für

Industriegebäude

Lüftungsrohre

Parksysteme

Schutzplanken

• Architektur, Bauwesen– Trapez- und Kassettenprofile

sowie Sandwichelemente – Fensterprofile– Industrie- und Garagentore– Gerüstbohlen

• Fahrzeugbau– Pkw– Nutzfahrzeuge– Anhänger, Wohnmobile

• Straßenausstattung – Schutzplanken

• Hausgeräte• Haustechnik

– Kabel- und Lüftungskanäle– Heizungs- und Klimaanlagen– Solaranlagen

• Lagertechnik• Gerätetechnik

– Schubkarren• Landwirtschaft

– Silobau

Einsatzmöglichkeiten von Feinblechen mit Zink-Magnesium-Überzügen

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Vorbildlicher UmweltschutzLanglebig und 100 Prozent recycelbar

Stahl leistet einen wesentlichen Beitrag,um die Herausforderungen und ehrgeizigenZiele im Umwelt- und Klimaschutz zu er -reichen. Mit ökonomischer Vernunft undökologischer Verantwortung wurde derRessourceneinsatz bei der Stahlherstellungin den letzten Jahren deutlich reduziert.Darüber hinaus lässt sich Stahl ohne Qua-litätsverlust beliebig oft recyceln und er-füllt damit alle Anforderungen an einen geschlossenen Werkstoffkreislauf.

Gewächshaus: Profile der Tragkonstruktion

aus Zink-Magnesium-veredeltem Feinblech

Innovative metallische Überzüge wie Zink-Magnesium helfen, diese positive Öko-bilanz weiter auszubauen. Die Lebens -dauer der aus Stahlfeinblech hergestelltenProdukte wird erhöht, der Ressourcen -verbrauch der betreffenden Legierungs-elemente verringert. Selbstverständlichsind Zink-Magnesium-veredelte Feinblechehervorragend recycelbar.

Zink-Magnesium-Überzüge enthalten keineschädlichen Bestandteile und sind somitkonform zum europäischen Chemikalien-recht REACh (Registration, Evaluation andAuthorisation of Chemicals).

Hochfeste Stahlsorten erlauben z. B. dieLeichtbauweise bei Automobilen, mit dersich die Fahrzeuggewichte senken lassen.Gleichzeitig ermöglichen neue Stähle höhere Wirkungsgrade bei Motoren. Beidesträgt dazu bei, den Kraftstoffverbrauch undden CO2-Ausstoß der Fahrzeuge zu senken.

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Zink-Magnesium-veredelte Feinbleche (ZM)besitzen als neueste Generation metalli-scher Überzüge einen deutlich verbesser-ten Korrosionsschutz. Damit können Über-zugsdicken signifikant reduziert bzw. Bau-teile realisiert werden, die deutlich verlän-gerte Korrosionsschutzdauern aufweisenund damit Umwelt sowie Ressourcen scho-nen. Verbesserte Verarbeitungseigenschaf-ten helfen Betriebskosten zu verringern.

Konkrete Informationen zu Liefermöglich-keiten und Einsatz bieten die technischenKundenberatungen der Stahlhersteller.

Es gelten folgende Normen/Richtlinien:• DIN 55634: Beschichtungsstoffe und Überzüge –

Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen aus Stahl• DIN 55928-8 (ersetzt durch DIN 55634):

Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungen und Überzüge – Teil 8: Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen

• DIN EN 10143: Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Blech und Band aus Stahl – Grenzabmaße und Formtoleranzen

• DIN EN 10346: Kontinuierlich schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse aus Stahl – Technische Lieferbedingungen

• SEW 022: Kontinuierlich schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse aus Stahl – Zink-Magnesium-Überzüge – Technische Lieferbedingungen

Weitere Informationen enthalten diese Publikationen des Stahl-Informations-Zentrums:• Charakteristische Merkmale 093:

Organisch bandbeschichtete Flacherzeugnisse aus Stahl

• Charakteristische Merkmale 095: Schmelztauchveredeltes Band und Blech

Zink-Magnesium-veredelte FeinblecheWeniger ist mehr

Tragkonstruktion aus

organisch beschichte-

tem Zink-Magnesium-

veredeltem Feinblech

für Fotovoltaik-Elemente

Normen/Richtlinien

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