• Fehler: Großflächige Ablösung der Zinkbeschichtung
• Substrat: Metallteil
• Ursache: zu hohe Schichtdicke
• Mögliche Lösung: Verzinkungsprozess überprüfen und anpassen

Die Verzinkung von Eisensubstraten verbessert den Korrosionsschutz und kann sich auch positiv auf die Haftfestigkeit von nachfolgenden Schichten auswirken. Dabei ist, wie bei allen Dingen, zu beachten, dass „mehr“ nicht unbedingt besser ist, so auch im folgenden Schadensfall, der von der DFO untersucht wurde. Hierbei kam es bei galvanisch verzinkten Bauteilen zu großflächigen Haftfestigkeitsverlusten der KTL-Beschichtung.

Bei Haftfestigkeitsverlusten ist der erste Schritt die Klärung der Fragestellung, in welcher Ebene des Lackaufbaus der Bruch verortet ist. Dazu wurde sich sowohl die Unterseite der abgeplatzten Beschichtung, als auch die Oberseite des Substrats mit dem REM/EDX angeschaut. Hierbei ließ sich auf der Unterseite der Beschichtung eine Zinkschicht nachweisen (Abb.1).

Auch auf der Oberseite des Substrates ließ sich ebenfalls eine Zinkschicht feststellen. Daher konnte davon ausgegangen werden, dass es zu einem Kohäsionsbruch in der Zinkschicht gekommen ist.

Um dies zu bestätigen und die Bruchebene weitergehend zu untersuchen wurden Querschnitte angefertigt. Angesehen wurden sich dabei Bereiche in denen die Beschichtung noch intakt war, Bereiche in denen die Beschichtung bereits delaminiert war, sowie die Grenzen zwischen diesen beiden Bereichen (Abb. 2). In den REM-Aufnahmen ließ sich die Zinkschicht als Kontrast zu dem Eisensubstrat gut erkennen und was dabei direkt auffiel, war die relativ hohe Schichtdicke der Verzinkung. Die Messung im Bereich mit intakter Beschichtung (Bild links) zeigte bereits deutlich, dass die Schichtdicke für eine galvanische Verzinkung zu hoch war. Die Schichtdicke von galvanischen Verzinkungen liegt üblicherweise in einer Größenordnung bis zu ca. 25 µm, gemessen wurden hier über 100µm. In dem Grenzbereich (Bild rechts) zeigte sich bereits ein substratnaher Riss in der Verzinkung, hier waren die gemessenen Schichtdicken mit über 120 µm noch höher. Auch der Querschnitt des bereits delaminierten Bereichs bestätigte, dass der Bruch innerhalb der Zinkschicht lag. Es ließ sich an dieser Stelle zwar noch eine Schicht erkennen, allerdings war diese sehr dünn.

Abb. 2: Querschnitte im i.O. Bereich (links), im n.i.O. Bereich (rechts oben) und im Grenzbereich (rechts unten)
Fotos: DFO

FAZIT

Abschließend ließ sich sagen, dass in dem vorliegenden Fall die galvanische Verzinkung deutlich zu hohe Schichtdicken aufwies. Dies kann, wie bei fast allen Arten der Beschichtung, dazu führen, dass die Schichten spröder und damit anfälliger für Rissbildung werden. Um dieses Fehlerbild in Zukunft zu vermeiden, sollte an dieser Stelle der Verzinkungsprozess überprüft und angepasst werden.

Zum Netzwerken:

Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächen­behandlung e. V., Neuss
Lea Drückers, Tel. +49 2131 40811-28
druekers@dfo-service.de, www.dfo-service.de