Warum fand das Sweepen Einzug in die Technik? Diese Frage will ich versuchen wie folgt zu beantworten.
Verzinkung war kein Neuland, denn es kam bereits in den 60/ 70 Jahren im weiten Stil zum Einsatz.
In der Vergangenheit war nicht allen Beschichtungsstoffhersteller und Beschichter/ Verarbeiter klar, warum mal ein Beschichtungsstoff auf Zink haftet und warum nicht. Es geisterte auch immer noch die Erklärung durch die Fachwelt, dass es ohnehin besser sei, das Zink erst einmal abzuwittern und dann zu beschichten. „Es hatte jeder auf seine Weise Recht“.
Eine absolut frische Verzinkung ist auf der Oberfläche alkalisch, weshalb nur Bindemittel dauerhaft funktionieren, wenn diese verseifungsbeständig waren( PVC, EP). Allerdings durften diese Stoffe keine wesentlichen Bestandteile von Alkydharzen enthalten, da sonst die Haftung bei Feuchtebelastung nachgelassen hätte.
Weiterhin muss man beim Formulieren verseifungsbeständiger Stoffe viel Erfahrung und auch Wissen besitzen, um mit den richtigen Harzen und weiteren Rohstoffen einen perfekten Stoff zu entwickeln.
Eine angewitterte Verzinkung hat je nach Alter und Oberfläche eine eher neutrale Oberfläche, sie kann teils „passiviert“ erscheinen, weshalb durchaus Verarbeiter mit einigen Beschichtungsstoffen erfolgreich gearbeitet hatten. Das Augenmerk liegt hier auf „einige Beschichtungsstoffe und einige Verarbeiter“.
Tatsache ist, dass sowohl auf frischer, als auch auf angewitterter Verzinkung in der Vergangenheit Schäden in nicht unerheblichen Maße aufgetreten sind.
Aufgrund einer sehr teuren und existenzgefährdenden Reklamation, kam man zu dem Schluss, dass der Schaden nicht aufgetreten wäre, wenn der Untergrund rau gewesen wäre. Das Zink war also die Ursache und im Detail die glatte Oberfläche des Zinks -das Sweepen war geboren-
Auch in den Normenausschüssen wurden die Schäden diskutiert, das Sweepen fand damit schnell den Weg in diverse Normen und Regelwerke.
Der Grund für das Sweepen bestand also darin, dass die Oberfläche für eine gute Haftung vorbereitet werden sollte
Das mittels Sweepen Schmutz und Anderes entfernt werden konnte, war ohnehin klar und dass „gering haftende Anstriche“ entfernt werden können und dann auf den verbleibenden Altanstrichen weiterbeschichtet werden kann, ist theoretisch möglich, doch wer Garantiert, dass der Altanstrich nicht auch partiell geschädigt wurde.
Also gesweept wird, um den Untergrund aufzurauhen und ggfls. zu reinigen, aufzurauen aber nur, um für Stoffe, die auf Zink nicht besonders haften, einen sicheren Verbund herzustellen.
Womit kann man nun den Untergrund aufrauen?
Man kann Schleifen, alkalische Lösungen verwenden und Strahlen. Bei industriellen Anwendungen in der Serie haben sich Schleuderradstrahlanlagen bewährt, da die erforderlichen Parameter einmal eingestellt immer wieder für gleiche Bauteile und Untergründe reproduzierbar verwendet werden können.
Freistrahlen ist für verzinkten Stahl ein ermüdendes Unterfangen, weil Abstand, Aufprallwinkel und Druck laufend kontrolliert werden müssen und das zu Fehlern führen kann. Hier sehe ich jedoch die Möglichkeit durch intensives Schulen der Mitarbeiter, Schäden welche nur schwer erkannt werden können weitestgehend zu minimieren.
Wenn Bauteile serienmäßig gestrahlt/ gesweept werden, gilt es einmal die Parameter der Anlage zu ermitteln, damit das Ergebnisreproduzierbar ist. Eine wichtige Forderung der Norm DIN EN ISO 12944-4 ist die, dass „weder eine Beschichtung noch ein Überzug (Zink) punktuell durch Einschläge der Körner beschädigt wird“. Das heißt, dass die Verzinkung nicht bis auf den Stahl/ Substrat durchgeschlagen wird.
Nun gilt es ein Strahlmittel auszuwählen, das den Forderungen nach einem rauen Untergrund gerecht wird.
Grundsätzlich sollten Strahlmittel so beschaffen sein, dass diese Salzfrei sind, nicht toxisch und möglichst aus ökologischen Gründen mehrfach wiederverwendet werden können. Darunter fallen ferritische Strahlmittel ebenso wie bestimmte Schlackensorten. Bei Schlacke wurden bereits einige Untersucht und der Grenzwert für feinen kristallinen Quarz wurde ganz knapp erreicht, weshalb hier besondere Vorsicht wegen möglicher Lungenkrankheit geboten ist.
Wägt man zwischen den beiden Strahlmitteln ab, so kann erst einmal jedes der beiden Strahlmittel Verwendung finden, immer vorausgesetzt in beiden Fällen wurde die Anlage dafür eingestellt.
Dann stellt sich die Frage, wie verhält sich ferritisches Strahlmittel gegenüber Zink( galvanisches Element) und oder wie verhält sich Schlacke gegenüber der gesweepten Oberfläche.
In den verschiedenen Normen z.B. DIN EN ISO 12944, EN 15773 u.a. wird von nichtmetallischen Strahlmitteln gesprochen. Es heißt aber auch, andere „Behandlungsmethoden müssen der Spezifikation entsprechen“.
Was sind Normen und wofür sind diese?
Normen spiegeln nicht den Stand der Technik wider! Das ist ein Faktum. Werden Arbeiten ausgeführt, die „besser sind als die Norm beschreibt“, können diese den Stand der Technik widerspiegeln und sind somit nicht zu verwerfen.
Werden Arbeiten ausgeführt, die Mängel oder Schäden aufweisen und es wurde nicht nach den geltenden Normen gearbeitet, so wäre die Norm der unterste Standard gewesen, der hätte verlangt werden dürfen.
Die Frage nach der Metallpaarung, ferritische Strahlmittel bei Zink wird immer diskutiert, da auch in der Praxis immer wieder Fehler gemacht werden. Für Schäden aus einem galvanischen Element müssen einmal eine Anode(anodisches Metall) und eine Kathode(kathodisches Metall) vorliegen. Aber erst bei Vorhandensein eines Elektrolyten darf von einem galvanischen Element gesprochen werden, also 3 Partner!
Wenn nun mit ferritischen Strahlmittel gearbeitet wird, dies jedoch aufgrund seiner Masse nicht auf der Oberfläche haftet und durch Abblasen mit Druckluft nach dem Strahlen ebenfalls nicht auf der Oberflächen haften kann….fehlt einer der „Partner“.
Betrachtet man den theoretischen Fall, dass ein Strahlmittelkörnchen dennoch irgendwie auf der Oberfläche haftet und das Bauteil beschichtet wird, dann wird der Partikel von der Beschichtung umhüllt, was bedeutet, dass sowohl dieses Teilchen geschützt wird, als auch die darunter liegende Fläche. In diesem Fall kann sich kein galvanisches Element bilden, da die beiden Teilchen keine elektrische Verbindung über einen Elektrolyt bekommen können.
Eine letzte Frage die es zu beantworten gilt:
Ein eingeschlossenes Stahlpartikelchen wird im Laufe der Jahre durch den Abtrag der Beschichtung (< 3µm/ Jahr bei C3) freigelegt und nach 10 Jahren oder später wird dieser Punkt entdeckt. Rein theoretisch betrachtet ist dann kein Zink an der Oberfläche, nur das ferritische Teilchen. Die Korrosion könnte beginnen und das Teil rostet heraus. In den Moment wo dann Zink freigelegt ist, wird auf Grund der Alkalität die Korrosion stark reduziert. Ist das Teilchen komplett herausgerostet, wird Zink die Schutzwirkung übernehmen, weshalb auch verzinkt wurde.
Alle theoretischen Modelle würden zu keinem Schaden führen, weshalb nichts gegen ferritisches Strahlmittel spricht.
Zusammengefasst kann ich folgendes feststellen:
Aus theoretischen Bedenken Wurzelnd in der Elektrotechnik sind galvanische Elemente zu vermeiden. Galvanische Elemente können nur in Anwesenheit eines Elektrolyten entstehen und wirksam werden. Durch fachgerechtes Reinigen der gesweepten Flächen und durch fachgerechtes Aufbringen des Korrosionsschutzes sind Schäden durch das Strahlmittel ausgeschlossen.
