För konstruktioner som ska klara en lång livslängd i utomhusmiljö krävs ett pålitligt korrosionsskydd. Varmförzinkning är en mycket bra metod för detta, där det finns en lång historisk erfarenhet från många olika miljöer.

Vid varmförzinkning doppas stålet helt och hållet i ett bad av smält zink. Zinken reagerar med stålet och bildar ett sammanhängande, heltäckande skikt, både in- och utvändigt hos konstruktionen. Zinkbeläggningen skyddar stålet på två sätt. Dels genom barriärverkan, genom att hindra syre och fukt att tränga fram till stålytan, dels genom att ge katodiskt skydd i repor, slagmärken, klippkanter osv, vilket innebär att mindre skador inte behöver åtgärdas. För att få ett så bra resultat som möjligt vid varmförzinkningen är det dock ett par saker som man behöver tänka på.

Varmförzinkning enligt standard

Kvalitetskrav och provningsmetoder för varmförzinkat stål anges i den svenska och internationella standarden SS-EN ISO 1461, ”Varmförzinkade beläggningar på tillverkade järn- och stålföremål – Specifikationer och provningsmetoder”. Ytterligare information angående zink som korrosionsskydd finns i standarden ISO 14713 ”Protection against corrosion of iron and steel in structures – Zinc coatings – Guidelines and recommendations: Part 1- General”, samt ”Part 2 – Hot Dip Galvanizing”. För den som regelbundet upphandlar varmförzinkning är det lämpligt att införskaffa dessa standarder, som innehåller mycket nyttig information.

Konstruktionsutformning

Konstruktionsutformning för gods som ska varmförzinkas skiljer sig inte ifrån vanlig konstruktionspraxis, men det finns ett par saker som är viktiga att tänka på. En av dessa är att godset ska gå att hantera och hänga på ett bra sätt, och att dess mått måste passa för varmförzinkningsbadet, bild 1. Vilka badmått de olika varmförzinkningsanläggningarna har går att finna på Nordic Galvanizers hemsida.

Håltagning

För att få in zink i konstruktionen och skapa ett gott korrosionsskydd även på insidan måste ihåliga produkter förses med lämpligt placerade dräneringshål av tillräcklig storlek. Är hålen felplacerade eller för små blir resultatet efter varmförzinkning inte lika bra, och det är även risk för skador på både konstruktionen och anläggningens personal då innestäng luft som utvidgar sig vid uppvärmningen kan leda till explosioner. Bild 2 visar hur hålen ska vara placerade i en svetsad rörkonstruktion.

Beställning av stål

För att få ett bra resultat vid varmförzinkning räcker det inte att enbart använda stålbeteckningen (CEN-standard eller handelsnamn) vid beställning och inköp av material. Man måste också ge gränser för stålets kisel- och i vissa fall även fosforinnehåll.

Stålval

Eftersom varmförzinkning, till skillnad från de flesta andra ytbehandlingsmetoder, är en kemisk reaktion mellan stål och zink, har stålets kemiska sammansättning stor inverkan på resultatet. Vid gjutning av stål tillsätts antingen kisel eller aluminium för att binda syre, stålet blir tätat. Eftersom stålets kiselhalt (Si) är av mycket stor betydelse för reaktiviteten mellan järn och zink under varmförzinkningsprocessen, ska alltid kiselhalten beaktas vid val av stål för gods som ska varmförzinkas. Aluminiumtätade stål lämpliga för varmförzinkning skall ha låg kiselhalt, under 0,03 viktsprocent. Kiseltätade stål med en kiselhalt från 0,15 viktsprocent fungerar bra vid varmförzinkning, men ger tjockare skikt än de aluminiumtätade stålen. Även fosforinnehållet (P) har en viss inverkan på reaktiviteten, framförallt då det gäller kallvalsade stål. Övriga legeringselement har ingen avgörande effekt på skiktet.

Stål med oväntat låg reaktivitet

Även de aluminiumtätade stålen innehåller låga halter av kisel, vilket påverkar reaktiviteten. På senare år har aluminiumtätade stål med så kallad ultralåg kiselhalt, under 0.01 %, och aluminiumhalt över 0.035 % blivit allt vanligare. Dessa stål har många positiva egenskaper när det gäller t ex skär- och formbarhet, men den låga kiselhalten i kombination med den höga aluminumhalten gör att zinkskikten kan bli tunnare än vad som anges i varmförzinkningsstandarden SS-EN ISO 1461. Om varmförzinkningen dessutom utförs i ett nickellegerat zinkbad, vilket är vanligt idag då nickel anses tillföra flera positiva egenskaper, minskar detta reaktiviteten ytterligare med tunnare skikt som följd. En avvikelse från standarden för sådana stål kan avtalas mellan kund och varmförzinkare. Om en avvikelse inte kan accepteras måste denna typ av stål blästras före varmförzinkning.

Sandelinområdet

Det finns ett intervall i kisel- och fosforinnehåll kallat ”Sandelinområdet” (0,03-0,14 viktsprocent kisel + fosfor), inom vilket reaktiviteten vid varmförzinkning är mycket hög, och de bildade skikten blir grova och kan ha försämrad vidhäftning till stålet. Detta intervall skall undvikas vid val av stål för varmförzinkning.

Reaktiva stål

 Kiseltätade stål med 0,15-0,21 viktsprocent Si fungerar bra vid varmförzinkning. Skikttjockleken på dessa stål blir högre än på de aluminiumtätade stålen. Önskas ännu högre skikttjocklek, vilket kan vara ett önskemål i mer aggressiva miljöer, ska ett stål med kiselhalt över 0,22 viktsprocent väljas. I princip är det möjligt att förzinka stål med kiselhalter upp mot 0,35-0,40 viktsprocent. Man skall dock vara medveten om att dessa är mycket reaktiva och ger kraftig skikttillväxt. Ett tjockt skikt är bra ur korrosionsskyddande synpunkt, men blir vanligtvis sprött och kan skadas vid hantering av godset, varför dessa höga kiselhalter inte är att rekommendera.

Märkning

Använd endast vattenlöslig märkfärg för gods som ska varmförzinkas. Fetkrita eller målarfärg försvinner inte vid rengöringen av godset före förzinkningen och påverkar resultatet negativt.

Speciella krav

Varmförzinkning är ett hantverk och stål och zink är levande material som deltar i en kemisk reaktion då skiktet byggs upp. Bäst resultat fås vid en öppen dialog mellan kund och varmförzinkare, där både stålval och konstruktionsutformning diskuteras.

Varmförzinkning är ett tåligt och pålitligt korrosionsskydd i de flesta miljöer. Traditionellt har det dock främst använts där de estetiska kraven varit mindre uttalade och ett långvarigt, underhållsfritt korrosionsskydd prioriterats. Nu kommer varmförzinkat stål allt mer i modern arkitektur och andra tillämpningar där utseendet är viktigt. Det är jätteroligt – men kom ihåg – informera varmförzinkningsföretaget om användningsområdet och förväntningarna på ytfinishen i samband med beställningen. Det underlättar för alla parter och ökar sannolikheten för en nöjd slutkund!