Zink är en vanlig metall när det gäller korrosionsskydd, och många olika appliceringsmetoder
förekommer. Bland de vanligaste är elektrolytisk förzinkning, sprutförzinkning, målning med
zinkrik färg samt olika former av varmförzinkning. Varmförzinkning, där föremålet eller materialet som ska
beläggas doppas ned i ett bad av smält zink, kan antingen ske som styckedoppning eller i en kontinuerlig
process, där tråd, band eller plåt doppas i badet och sedan används för att tillverka produkter. Styckvis varmförzinkning av färdiga produkter är den beläggningsmetod som ger det mest beständiga skyddet
med längst livslängd.

Styckvis varmförzinkning

Vid styckvis varmförzinkning doppas stålkonstruktionerna ned i ett bad av smält zink och en kemisk reaktion mellan stålet och zinken sker. Ett legeringsskikt byggs upp, vilket säkerställer en mycket god vidhäftning. Det heltäckande skiktet bildas på konstruktionens alla ytor, både utvändiga och invändiga. Skiktet har en mycket god beständighet och ger konstruktionen en kraftigt ökad livslängd. Skikttjockleken styrs med val av stål samt dopptid, och ligger vanligen i intervallet 55–215 μm. Skikt bildade genom denna process får använda kvalitetsmärket i figur 1, som visar
att beläggningen är bildad i enlighet med standarden EN ISO 1461.

Kontinuerlig förzinkning av tunnplåt

I den kontinuerliga processen passerar en tunnplåt genom ett zinkbad och ett skikt byggs upp på stålet, som senare används för att tillverka produkter. Zinkbadet kan antingen bestå av i princip ren zink med mycket små legeringstillsatser, eller vara legerat med högre halter av andra ämnen. Ett exempel på en sådan produkt som funnits länge på marknaden är Aluzink, som innehåller 55 % aluminium.

ZM-stål

På senare år har det setts en ökning av kontinuerligt metalliserade material i bad som förutom zink innehåller runt 3,5 % aluminium och 3 % magnesium. Dessa kallas allmänt för ZM-stål och säljs under olika produktnamn.

Olika användningsområden

Användningen av kontinuerligt metalliserad tunnplåt är vanligtvis begränsad till produkter som används inomhus eller i mindre aggressiva miljöer, då beläggningen är betydligt tunnare, 5–25 µm, jämfört med de skikt som bildas vid styckeförzinkning. Eftersom beläggningen vid den kontinuerliga processen påförs före tillverkning av produkterna måste skiktet tåla en viss deformation, vilket kan vara ett problem om det legerats med ämnen som bildar spröda intermetalliska faser. Dessutom blir alla klipp- och skärkanter obelagda, utan skyddande skikt, på en sådan produkt.

Självläkande effekt

Det pratas ofta om att zink som korrosionsskydd har fördelen att ge katodiskt skydd vid skador i zinkskiktet, en fördel som vi ofta ser fungera bra vid mindre skador hos en styckeförzinkad produkt. I det fallet finns det gott om zink att tillgå på produkten eftersom skikttjockleken är hög och området som behöver skyddas är dessutom begränsat i storlek. Att helt och hållet bygga skyddet på alla klipp- och skärkanter samt hål hos en kontinuerligt belagd produkt på den självläkande effekten är däremot mer tveksamt. För att den självläkande effekten, som bygger på galvanisk korrosion, ska fungera krävs en viss korrosivitet hos miljön där produkten används. I en mindre korrosiv miljö byggs det inte upp något passivskikt på rimlig tid, och rödrost påträffas på de obelagda ytorna, figur 2. Om miljön däremot är mer aggressiv sker den galvaniska korrosionen som förväntat men på bekostnad av skyddet på plåtytan nära de obelagda områdena, som gör att dessa utarmas på zink och börjar korrodera.

Accelererad korrosionsprovning

ZM-stålens korrosionsegenskaper redovisas ofta baserat på resultat från accelererad korrosionsprovning, vanligtvis i saltdimma. Material som testas med denna metod sätts in i en temperaturkontrollerad kammare där en salthaltig lösning med temperaturen 35 °C sprutas ut som en mycket fin dimma. Eftersom sprayningen är kontinuerlig är proverna konstant våta, utan cyklisk torkning. Proverna utsätts därför ständigt för korrosion, vilket inte sker i verkligheten, och förhindrar metaller som zink från att bilda en skyddande passiv film, vilket är fallet vid verklig exponering. På grund av magnesiumtillsatsen hos ZM-stålen visar de en större beständighet i denna konstlade exponering, något som använts vid marknadsföring av dem som ”bättre än varmförzinkat stål”, och som skulle motivera att de ger ett likvärdigt eller bättre skydd trots den låga skikttjockleken.

Verkliga fullskalestudier
I ett uppdrag för infrastrukturprojektet ”Förbifart Stockholm” bistod forskningsinstitutet RISE Trafikverket med utarbetandet av korrosionsrelaterade krav på material och beläggningar för användning i vägtunnlar. Resultaten från de utförda testerna visas i figur 3 och 4.
Som framgår av figurerna visade dessa tester ingen större skillnad i korrosionshastighet för styckvis varmförzinkat respektive ZM-belagt stål. Det styckeförzinkade stålet har något högre korrosionsförluster under exponeringstidens början, innan den skyddande patinan hunnit byggas upp, men efter 5 års exponering är korrosionshastigheten densamma för de båda materialen och den förväntade livslängden kommer därför att styras av skiktens tjocklek, vilket visas i tabell 1.

Lång livslängd och miljötänk i fokus

Styckvis varmförzinkning har flera fördelar såsom fullständig täckning av alla ytor, både ut- och invändigt, samt hög skikttjocklek som ger lång, underhållsfri livslängd. Metoden är väl beprövad och det finns mycket erfarenhet av produktens prestanda i olika miljöer. Det är väl styrkt att livslängder på 40–80 år och ibland ännu längre kan uppnås, beroende på var produkten används. I Norden kan kunden få sin produkt varmförzinkad inom landet i en process baserad på förnybar energi. Zinken som används tillverkas av New Boliden och är väl kontrollerad vad det gäller innehåll av t.ex. kadmium och bly, som är på ppm-nivå. Även zinken är tillverkad med förnybar energi och med miljömässig hållbarhet i fokus.