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Kathodischer Korrosionsschutz

23-05-2018, Wonnie van Beek, Tags:
Wie wir alle wissen, beginnt Stahl zu korrodieren, sobald er sehr nass wird. Deshalb verzinken wir Stahl, sodass er vor Korrosion geschützt ist. Unsere Kunden schneiden verzinkte Produkte aus verzinktem Blech unter anderem durch Schneiden, Stanzen und Laserschneiden. Die Oberfläche der Produkte wird durch das Zink perfekt geschützt. Generell gilt: Je dicker die Schicht, desto länger ist der Stahl gegen Korrosion geschützt.
Aber was ist mit den Schnittkanten des Produktes?
Das Zink ist weitgehend oder sogar vollständig von den Schnittkanten verschwunden. Sind die Schnittkanten also nicht geschützt? Die Schnittkante wird kurzzeitig durch den kathodischen Schutz, den das Zink dem Stahl verleiht, geschützt. Hä? Lasst mich das kurz und bündig erläutern. Wenn du mehr wissen willst, folge dem Modul 3A oder 3B des Materialkundekurses unseres E- Campus.

Oxide

Die meisten Metalle wollen eigentlich ein Oxid sein. Eisen will Eisenoxid sein. Dieses Eisenoxid wird Rost genannt. Das eine Metall bildet schneller oder leichter ein Oxid als das andere. Ein Metall, das sehr schnell ein Oxid bilden will, also eigentlich schnell rosten will, nennen wir unedel. Ein Metall, das nicht leicht oder langsam oxidiert, nennen wir edel. Jetzt wisst ihr auch, warum wir Gold ein Edelmetall nennen.
Wenn wir zwei verschiedene Metalle miteinander verbinden (z.B. Zink auf Stahl), ist das eine Metall immer edler als das andere. In unserem Fall ist Zink unedler als Eisen. Die Natur ist auf die Idee gekommen, dass, wenn wir zwei Metalle miteinander verbinden, das Unedlere der beiden rostet. Durch diesen Rostprozess rostet das andere Metall nicht. In unserem Fall rostet das Zink und der Stahl rostet nicht. Das Zink schützt das Eisen sozusagen. Dieses Phänomen wird auch als „kathodischer Schutz“ bezeichnet.
Das Zink selbst hat die Fähigkeit, freiliegenden Stahl in sehr kurzen Abständen (höchstens einige Millimeter) zu schützen.

Schnittkanten

Wenn wir schneiden oder stanzen, dann gibt es kaum Zink auf der Schnittkante. Nur das abgeschnittene Teil hat einen sehr geringen Zinkanteil. Auf dem „abgerissenen Teil“ befindet sich kein Zink.
Kathodischer Korrosionsschutz
Typische Schnittkante. Ein Teil der Schnittkante ist „geschnitten“ und der andere Teil ist „abgerissen“.
Quelle: Wonnie van Beek, Materialkunde, Modul 2.
Die geringe Menge an Zink schützt die Schnittkante für kurze Zeit. Sobald das Zink an der Schnittkante verrostet ist (Weißrost), korrodiert das Eisen an der Schnittkante (Rotrost). Bei lasergeschnittenen Kanten wird das Zink jedoch über die gesamte Schnittkante entfernt. Der Schutz an der Stelle ist daher deutlich geringer als bei Schnittkanten. 
Also: eine Schnittkante wird (kurzzeitig) durch den Rest Zink an der Kante geschützt. Eine lasergeschnittene Kante macht das nicht.

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