Verzinken

Die Abscheidung von Zinküberzügen erfolgt meist durch Galvanisches Verzinken, durch Feuerverzinken oder durch mechanische Verfahren (z. B. Mitral-Verfahren). In besonderen Fällen bedient man sich auch des Metallspritzens, des Sherardisierens oder des Tauchschleuder-Verfahrens (z. B. Dacromet), das eigentlich kein Verzinkungsverfahren ist.

Zinküberzüge werden als kathodischer Korrosionsschutz, teilweise auch gleichzeitig zu dekorativen Zwecken verwendet. Die Galvanische Abscheidung erfolgt vornehmlich aus cyanidischen, schwefelsauren, salzsauren und cyanidfreien alkalischen Elektrolyten. Andere, wie Fluoridoborat-, Diphosphat-, Sulfamidat und ammoniakalische Elektrolyte wurden zwar vorgeschlagen, haben jedoch keine Vorteile gegenüber den gebräuchlichen Elektrolyten. Die cyanidischen und alkalischen Zinkatelektrolyte haben gegenüber den schwefelsauren den Vorteil, dass sie im Allgemeinen besser streuen.

Profilierte Gegenstände werden daher besser cyanidisch oder cyanidfrei -alkalisch verzinkt; auch zum Glocken- und Trommelverzinken werden fast ausschließlich diese Elektrolyte verwendet. Bei Artikeln, die keine Streufähigkeit erfordern, wie z. B. Drähte und Bänder, werden die billigeren schwefelsauren oder salzsauren Elektrolyte verwendet. Die letztgenannten sind heute so verbessert worden, dass sie in ihren Eigenschaften den cyanidischen gleichkommen. Unter den cyanidischen Elektrolyten gibt es auch cyanarme und halbcyanidische, die geringere Aufwendungen für die AbwasserEntgiftung erfordern. Die cyanidischen Elektrolyte enthalten Natriumcyanid, Natriumhydroxid und ein sich komplex auflösendes Zinksalz (Zinkoxid, Zinkcyanid oder – allerdings weniger geeignet – Zinksulfat), das im bestimmten Verhältnis (M-Faktor) zum Cyanidgehalt (und auch Hydroxidgehalt) stehen muss, außerdem ggf. einen oder mehrere Glanzzusätze. Beispiel für die Zusammensetzung eines matt arbeitenden Elektrolyten: 60 g/L Zinkoxid, 120 g/L Natriumcyanid und 100 g/L Natriumhydroxid. Die Stromdichte in modernen Elektrolyten kann bis 10 A/dm2 betragen. Man arbeitet bei Raumtemperatur im stark alkalischen Bereich. (pH-Wert über 12,5). Die schwefelsauren bzw. salzsauren Elektrolyte enthalten das Zinksalz dieser Säure sowie ein Ammonium-, Aluminium– oder Natriumsalz, mitunter auch Borsäure und bisweilen einen Glanzzusatz. Beispiel für die Zusammensetzung: 300 g/L Zinksulfat, 35 g/L Borsäure (+ evtl.) 15 g/L Aluminiumsulfat und 30 g/L Ammoniumchlorid. Heute werden zum Verzinken in steigendem Maße die weniger toxischen salzsauren Elektrolyte verwendet, die 25 bis 50 g/L Zinkchlorid und 100 bis 150 g/L Ammoniumchlorid sowie Glanz– und Netzmittel enthalten. Als Glanzbildner haben sich (neben anderen Komponenten) o-Chlorbenzaldehyd und/oder Benzalaceton (Benzylidenaceton) bewährt. Anstelle des Ammoniumchlorids wird wegen der geringeren Umweltgefährdung jetzt oft Kalium– (seltener Natriumchlorid) benutzt, bei einer Elektrolytzusammensetzung von 50 bis 70 g/L Zinkchlorid, 200 bis 250 g/L Kaliumchlorid und 25 g/L Borsäure. Man arbeitet bei Stromdichten von 0,5 bis 4 A/dm2 und einem pH-Wert von 3,8 bis 4,5. Die ElektrolytTemperatur kann bis 50 °C erhöht werden, besonders wenn eine hohe Abscheidungsgeschwindigkeit erzielt werden soll. Die cyanidfreien alkalischen Elektrolyte enthalten ein Zinksalz (meist Zinkoxid), Natrium– oder Kaliumhydroxid und einen Komplexbildner sowie in der Regel einen oder mehrere Glanzzusätze. Sie arbeiten ebenfalls im stark alkalischen Bereich. Beispiel für eine Zusammensetzung: 40 g/L Zinksulfat, 150 g/L Kaliumhydroxid sowie Komplexbildner, Glanzzusatz und Netzmittel. Die Stromdichte beträgt 1 bis 3 A/dm2 ; die Temperatur kann bis 30 °C steigen. Galvanisch abgeschiedene Zinklegierungsüberzüge mit Kupfer, Nickel, Cobalt, Zinn, Cadmium, Eisen und anderen Metallen sind in der einschlägigen Literatur beschrieben.