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Charakteristik von sauren Glanzzinkverfahren. |
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Die saure Glanzverzinkung wird überwiegend zur Erzeugung hochglänzender Zinkniederschläge mit ausgezeichneter Tiefenstreuung, Metallverteilung, guter Einebnung und hervorragendem Korrosionsschutz eingesetzt. Die Verfahren sind bestens geeignet für die Massengalvanisierung in Trommelverfahren, sowie für Gestellanlagen mit Luft- oder mech. Bewegung. Saure Glanzverzinkungsverfahren stellen zur Zeit die günstigste Variante zur ökologischen und ökonomischen Verzinkung von Massenartikeln dar.
Zinkniederschläge aus sauren Zinkverfahren werden nach technischem Stand überwiegend aus drei verschiedenen Verfahrensgruppen abgeschieden.
Kaliumchlorid / Zinkchloridbasis Ammoniumchlorid / Zinkchloridbasis Zinksulfamatverfahren.
Verfahren auf Kaliumchlorid / Zinkchloridbasis stellen zur Zeit die am häufigsten benutzten und äußerst gut handhabbaren Glanzzinkverfahren dar.
Ammoniumchlorid / Zinkchloridverfahren sind zwar noch einfacher zu führen als Verfahren auf Kaliumchloridbasis, verlieren aber mehr und mehr an Bedeutung, da die hohe Konzentration von Ammoniumionen im Abwasser andere schädliche Auswirkungen nach sich ziehen.
Niederschläge aus Zinksulfamatverfahren haben eine ähnliche Metallverteilung wie Niederschläge aus alkalischen Zinkverfahren sind aber aufgrund der komplizierteren und aufwendigeren Badführung zu keiner wesentlichen Bedeutung gekommen. Bei Zinksulfamatverfahren kommt auch noch der Gesichtspunkt der Abwasserbehandlung hinzu, da - wenn auch geringe Mengen - Ammoniumsalze anfallen.
Zinkniederschläge erzeugt aus allen schwach sauren Zinkelektrolyten, sind je nach eingesetztem Glanzbildnersystem, hochglänzend über den gesamten Stromdichtebereich und teilweise eingeebnet. Die meisten Elektrolyte arbeiten bei Temperaturen zwischen 20 - 55° C. für Trommelgalvanisierung oder Gestellbeschichtung.
Neuere moderne Verfahren arbeiten mit Luftbewegung. Ältere Verfahren können aufgrund des hohen Anteils an nichtionogenen Tensiden oder prop- und äthoxylierten Blockpolymerisaten bzw. deren Abkömmlinge nur mit mechanischer Bewegung betrieben werden.
Ausschlaggebend für die einwandfreie Arbeitsweise der Glanzzinkverfahren ist der Trübungspunkt des Elektrolyten und Tolerierung einer pH-Wertabsenkung ohne Eintrübung, milchig werden oder Phasentrennung der Badflüssigkeit. Nur wenn diese Verfahrensparameter gegeben sind, ist eine optimale und störungsfreie Glanzverzinkung möglich.
Die herkömmlichen für den Hochglanz zuständigen Glanzbildner sind überwiegend wasserunlösliche Aldehyde oder Ketone. (Benzalaceton, Chlorbenzaldehyd, Methylnaphthylketon und Benzoephenon) Diese müssen für den problemlosen Einsatz durch Umsetzungen oder ggf. durch Emulgierungsmittel für die Verwendung vorbereitet werden. Ebenso sind für eine einwandfreie und deckende Zinkabscheidung Substanzen erforderlich, die in der kathodischen Grenzphase wirksam sind und die Abscheidung von dendritschem Zink wirksam verhindern. Hierzu werden in erster Linie Salze der Benzoesäure, Zimtsäure und ggf. Pyridincarbonsäuren eingesetzt. Als weitere wichtige Substanzgruppe die für die Tiefenstreuung, Metallverteilung und Gleichförmigkeit der Niederschläge verantwortlich ist, werden kondensierte Naphthalinsulfonsäuren, prop- oder äthoxylierte Naphthol-, Äthylhexyl-, Toluol-, Cumol-, Xylol- und Butandiol-Sulfonate bzw. Succinate eingesetzt. Wobei die letzteren wegen höherer Schaumintensität nur begrenzte Einsatzmöglichkeiten vorweisen.
Häufig kommt es vor, dass die Kapazitäten der Anlagen mehr und mehr erhöht werden müssen, um eine Durchsatzsteigerung zu erreichen. Hierzu müssen die vorerwähnten Glanzbildnersysteme genauestens aufeinander abgestimmt werden, um optimale Leistung bei maximalem Durchsatz zu erreichen. Die Komponenten müssen für diese Anwendungen in optimalsten Konzentrationen vorliegen und ggf. durch Spezialprodukte ergänzt werden, so das auch schon bei geringsten Schichtstärken höchster Glanz, gute Tiefenstreuung und beste Metallverteilung gewährleistet ist.
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