Transparant

Verzinken kun je zelf (met enige kennis van zaken)!

Jaren geleden toen ik met restauratie van oldtimers begon had ik op een gegeven moment een bak vol met bouten, moeren, nippeltjes, beugeltjes etc. Allemaal te vies om zo weer te gebruiken. Om al deze zaken te vervangen met nieuwe onderdelen was een dure grap en vaak ook niet mogelijk. Bovendien verlies je dan een deel van de originaliteit.

 Een partij ongeregeld.

Opmerking: het verzamelen van alle bouten/moeren etc. in één grote bak is geen goede zaak. Bij het demonteren moeten alle bij elkaar behorende delen strikt gescheiden en geïdentificeerd worden opgeslagen.  Je zoekt je naderhand wezenloos en vind nooit de goede delen meer terug. Onthouden wat waarbij hoort is onmogelijk.

Nadat ik alles ontvet en gestraald had heb ik de emmer met onderdelen bij een galvanisch bedrijf laten verzinken. Het resultaat was in eerste instantie aardig, echter na geringe tijd begonnen de verzinkte delen al weer sporen van corrosie en matte aanslag te vertonen. Dit was dus niet echt de route.

Ik ben me gaan verdiepen in het verzinkproces en kwam al snel tot de conclusie dat je dit met eenvoudige middelen zelf moet kunnen. Ik had wel het voordeel dat ik als metaalkundige de processen snel en goed kon begrijpen. Maar ook voor iemand met een normale technische achtergrond moet het goed mogelijk zijn.

Hoe zit het totale verzinkproces in elkaar?

  1. Voorbewerking te verzinken delen
    Alle delen die verzinkt moeten worden moeten grondig gereinigd worden. Veelal bestaat dit uit ontvetten en gritstralen. Bij het stralen moet gebruik worden gemaakt van een fijne grit of grit waar al een deel stof in zit. Het oppervlak moet wel schoon maar niet ruw worden.
    Na het gritstralen verdient het aanbeveling alles met glasparel nog een keer na te stralen. Dit verhoogt de oppervlaktegladheid en verbetert daarmee het eindresultaat. Alle delen die echt hoogglans moeten zijn, dient met fijn schuurpapier te worden opgeschuurd en in uiterste gevallen te worden gepolijst. Na het polijsten moet uiteraard weer gereinigd worden.
    Opmerking: het gritstralen voor het verwijderen van roest of oxiden kan vervangen worden door beitsen. Hiervoor is dan wel een sterke beitsoplossing voor nodig (ong. 30%) van zoutzuur of zwavelzuur.
  2. Draadbomen maken
    Bij een verzinkerij gaan alle onderdelen samen in één grote trommel en worden daarin (al draaiend) tegelijkertijd verzinkt. Het werken met een trommel is praktisch gezien moeilijk (hele hoge stromen nodig) en niet  handig. Bij het verzinken willen we de delen die bij elkaar horen ook bij elkaar houden. Het gebeurt nog al eens dat hele kleine deeltjes door de mazen van de trommel vallen en verloren gaan.

Een goede methode is het maken van een draadboom. Daarbij worden alle onderdelen met dun ijzerdraad aan elkaar verbonden om als een “tros” in het bad gehangen te kunnen worden.

De tros moet zijn aangepast aan de grootte van het bad en het vermogen van de stroombron van het zinkbad. Een te grote tros geeft een ongelijkmatig resultaat in de dikte van de zinklaag. 
De uitvoering van de draadboom is te zien op de foto met het eindresultaat van het zinkproces.

  1. Het verzinken
    Het verzinkproces bestaat uit een vijftal stappen:
  • Elektrolytisch ontvetten met een alkalische zeepoplossing.
    Hierbij worden de laatste resten vet en vuil verwijderd;
  • Voorbeitsen in verdund Zoutzuur.
    Het metaaloppervlak wordt chemisch gereinigd door een kleine materiaalafname en creëert daarmee de vereiste oppervlaktestructuur voor het verzinken;
  • Verzinken.
    Dit is het uiteindelijke proces waarom het gaat. In dit bad wordt het oppervlak voorzien van de nieuwe zinklaag; De zinkatomen gaan bij de anode in oplossing en worden ionen; bij de kathode = draadboom slaan de zinkionen neer tot zuiver zink.
  • Voordip.
    Na het zinkproces heeft het oppervlak een enigszins mat uiterlijk. Door een korte dip in een zuuroplossing kleurt het oppervlak mooi zilverwit op.
  • Passiveren.
    Het materiaal is voorzien van een nieuwe zinklaag maar is daarmee nog niet optimaal corrosiewerend. Het materiaal moet gepassiveerd worden. Deze aanvullende behandeling kleurt tevens het oppervlak. Er zijn verschillende kleurmogelijkheden. De meest gebruikte en beste mogelijkheid is het “geel passiveren”. Deze behandeling levert de grootste bescherming tegen corrosie en geeft een mooi goudgeel uiterlijk.
    Daarnaast wordt ook wel gebruik gemaakt van “blauw passiveren”. Dit resulteert in een zilverwit uiterlijk.
  • Drogen.
    Na grondig spoelen moet het materiaal met verwarmde lucht worden gedroogd (bv. met een haarföhn).

Opmerking
Tussen iedere processtap moet grondig met water worden gereinigd om de baden niet te vervuilen.

Overzicht procesgegevens

processtap middelen procesinstellingen/g-gegevens
1. Elektrolytisch ontvetten  Elektrolytisch bad op basis van een alkalische zeepoplossing (vergelijkbaar met de zeep van de afwasmachine)
De draadboom is de anode (-) en de kathode is +. De kathode is een blanke staalplaat.
De stroombron kan een accu zijn of andere bron die ong. 12V levert. Een hoge stroom is nodig. Voltage = 12V
Ampèrage: 10 – 15 A
Tijd: 3 minuten
T = > 25 oC
2. Voorbeitsen 10% oplossing van zoutzuur = HCl; chloorwaterstofzuur. Tijd: ongeveer 2 minuten
T = kamertemperatuur
3. Verzinken Zinkbad op basis van Zinkchloride (ZnCl2)
Zinkanode (zuiver zink)
Anode = + ; draadboom = - ; Voltage = ongeveer 2 V
Ampèrage 10 - 15A per dm2
T = 25 oC
Tijd = 30 – 40 minuten
pH = 5,0 – 5,5
4. Voordip Zeer verdunde oplossing van salpeterzuur (HNO3) 0,25% salpeterzuur T = kamertemperatuur
Tijd = 3 seconden
5. Passiveren Passiveeroplossing
Geel of blauw
T = 25 oC
Tijd = 45 seconden
6. Drogen Haarföhn Enkele minuten

De opstelling voor de beitsbaden moet zodanig zijn dat als een bad onverhoopt gaat lekken de vloeistof niet overal terecht kan komen. Het plaatsen van alle baden in een opvangbak heeft de uitgesproken voorkeur.

Veiligheid en milieu
Het zal duidelijk zijn dat het werken met de baden van het zinkbad passende voorzorgmaatregelen genomen moeten worden. De stoffen zijn weliswaar niet giftig maar door het grote aandeel zuren wel gevaarlijk. Aanraking met de huid en ogen kan ernstige brandwonden veroorzaken. Het gebruik van laboratoriumhandschoenen en  oogbescherming is noodzakelijk. Het inademen van de beitsdampen is ook niet acceptabel. Bij het aanmaken van de beitsbaden en de voordip wordt uitgegaan van geconcentreerde zuren (>95%). Dit vereist bijzondere aandacht.
Er mag nooit water bij geconcentreerde zuren worden geschonken om te verdunnen. Dit kan leiden tot ernstige ongelukken door plaatselijk koken en spatten van geconcentreerde zuren. Bij het aanmaken van verdunde zuren wordt zuur langzaam en voorzichtig bij water gegoten. Door menging zal de temperatuur aanzienlijk oplopen. Zorg er voor dat de oplossing niet te warm wordt (in uiterste gevallen gaat koken).
Het hebben van zuur- en beitsbaden is natuurlijk niet aan te raden als er kleine kinderen in huis aanwezig zijn.

Afgewerkte zuur en zinkbaden mogen nooit zo maar in de gootsteen worden weggespoeld. De baden moeten eerst met geëigende middelen worden geneutraliseerd en afgefilterd (als van toepassing). Restvloeistoffen met een neutrale pH (= 7) en zonder schadelijke metalen kunnen via het riool worden geloosd.
Dit onderwerp vereist bijzondere aandacht!

Ten slotte
Het verzinkproces is best een heel werk maar het resultaat is dan ook naar. Iedere keer als je een tros materiaal van schroot omgetoverd hebt tot schitterend nieuwe producten is de voldoening in grote mate aanwezig.
Aangezien je hele kleine hoeveelheden kunt behandelen kun je het verzinken doen op de momenen dat de onderdelen nodig hebt. Je hoeft niet te wachten tot je een volledige emmer hebt.
De op deze wijze verzinkte materialen hebben een levensduur van minimaal 15 jaar. Dit bereik je met een fabrieksverzinkt product nooit!

Het eindresultaat ziet er zo uit:

En dit roest de komende 20 jaar niet meer!!!

Transparant