Das Metallisieren von Kleineisenzeug. KALPERS, Das Metallisieren von Kleineisenzeug. Einen Zerfall des der Luft, Feuchtigkeit, Gasen und Wärme ausgesetzten Stoffes hat man dadurch zu vermeiden verstanden, daß man ihn metallisiert, d.h., mit einer Metallschicht überzieht, die ihn widerstandsfähiger gegen die Angriffe jeder Art macht. Von den verschiedenen heute bekannten Metallisierungsmöglichkeiten kommt dem Metallspritzverfahren, dank der vielen Vorzüge, die es zu bieten in der Lage ist, eine erhöhte Bedeutung zu. Nach diesem Verfahren lassen sich Stoffe sowohl mit Zink als auch mit Aluminium überziehen. Für Kleineisenzeug kommt besonders das Verzinken in Betracht, und zwar eignet sich gerade für Kleineisenzeug das Metallspritzverfahren aus dem Grunde besonders, weil bei diesen kleinen Stücken die Ueberzugsdicken äußerst gering sein müssen und diese Dicken bei dem Spritzverfahren in jeder beliebigen Stärke erhalten werden können; ferner sind bei diesem Verfahren auch die Metallverluste beim Aufspritzen so gering, daß sie wirtschaftlich außer acht gelassen werden können. Eine Neuerung auf diesem Gebiete der Metallisierung ist die Schrägtrommel (D. R. P. der Metallisator-A.-G., Berlin), die sich gerade zum Verzinken von Kleineisenzeug bewährt hat und zur Spritzverzinkung von Nägeln, Stiften, Schrauben, Muttern, Fittings, Beschlägen, Bootsteilen usw. dient. Die Schrägtrommel besteht aus dem Untergestell, dem Antrieb, einer sechseckigen Einsatztrommel, einer zylindrischen Manteltrommel, dem Deckel zur Manteltrommel, dem Pistolenständer, dem Pistolenhalter, wobei das Trommelpaar in jede gewünschte Schräglage einstellbar ist. Der Kraftbedarf der Schrägtrommel beträgt etwa 0,5 PS und die Trommel selbst, die von drei Seiten zugänglich ist, wird so eingestellt, daß sie 12 bis 25 Umdrehungen in der Minute macht. Das Gewicht des Einsatzes beträgt je nach der Sperrigkeit der Einzelstücke 25 bis 50 kg. Vor dem Verzinken wird das Kleineisenzeug in der Trommel mit Hilfe eines Sandstrahlgebläses gereinigt, und zwar verwendet man am besten einen Quarzsand von etwa 2 mm Körnung, bei empfindlicheren Teilen einen solchen von feinerer Körnung bis etwa 0,3 mm Körnung. Das Reinigen von 25 kg Massengut erfordert eine Dauer von 4 bis 5 Minuten. Für die Ausführung der Metallspritzarbeit wird die Trommel in Bewegung gesetzt, die Spritzpistole in Gang gebracht, auf ein feines Korn eingestellt und so gerichtet, daß der Spritzstrahl bei einem Abstand von 10 bis 15 cm zwischen Pistolenmundstück und Kleineisenzeug senkrecht auf die Fallebene des umwälzenden Massengutes zeigt. Für die Metallisierung von 25 kg Einsatzgut rechnet man mit einer Dauer von 6 bis 10 Minuten je nach Art der zu überziehenden Stücke. Die Wahl einer schrägen Trommel geschah aus dem Grunde, um durch die Schräglage eine gute Durchmischung des Einsatzes zu erreichen, ein Umstand, der besonders bei Körpern von verschiedener Oberflächengestaltung zu berücksichtigen ist, da diese sich unterschiedlich ineinander lagern. Die gleichmäßige Umwälzung und Ausbreitung in flachen Schichten auch sperrigen Massengutes wird ferner durch die polygonale Form der Einsatztrommel mit dem pyramiden-stumpfförmigen Boden gewährleistet. Die Betriebskosten für die Metallisierung von Kleineisenzeug richten sich nach dem Verbrauch an Wasserstoff, Sauerstoff und Zink und sie dürften sich für 30 kg Einsatz etwa folgendermaßen errechnen: 300 Liter Wasserstoff 0,20 ℛℳ 110 Liter Sauerstoff 0,04 ℛℳ 500 gr Zink 0,65 ℛℳ –––––––––– 0,89 ℛℳ Dazu kämen noch der Arbeitslohn und die Kosten für das Reinigen mit Sand. Auf Grund von Erfahrungswerten wird der Lohn unter Berücksichtigung einer Metallisierungsdauer von 12 min für 30 kg etwa 0,16 ℛℳ, das Reinigen mit Sand etwa 0,21 ℛℳ ausmachen, so daß die Betriebskosten für 30 kg Gut 1,26 ℛℳ betragen dürften. Rechnet man noch die Ausgaben für Strom, Preßluft hinzu, so kommt man zu einer Gesamtrechnung der Betriebskosten von rund 1,80 ℛℳ für 30 kg Gut oder von 0,06 ℛℳ je Kilogramm. Für die Beurteilung des Metallspritzverfahrens sind aber nicht allein seine Kosten maßgebend, sondern auch die Bewährung des Verfahrens auf Grund der mit den metallisierten Gegenständen gemachten Erfahrungen ist zu berücksichtigen. Von verschiedenen Seiten sind wissenschaftliche Untersuchungen über das Verhalten der aufgespritzten Zinkschicht angestellt worden, deren Ergebnisse kurz wiedergegeben werden mögen. In der Untersuchungsanstalt der Vereinigten Stahlwerke, Dortmund, wurden untersucht 7 Platten Eisenblech von 200 × 2 mm, die auf der einen Seite zur Hälfte verzinkt waren. Von diesen Platten hatte Platte Nr. 1 einen einfachen, Platte Nr. 2 einen doppelten, Platte Nr. 3 einen dreifachen, Platte Nr. 4 einen vierfachen, Platte Nr. 5 einen fünffachen Zinküberzug, während Platte Nr. 6 mit Salzsäure entrostet war und einen einfachen Zinküberzug hatte und Platte Nr. 7 nur mit einer Drahtbürste gereinigt und ebenfalls mir einen einfachen Ueberzug erhielt. Die Platten Nr. 1 bis Nr. 5 waren mit Sandstrahlgebläse gereinigt worden. Ferner wurde auch das Verhalten einer spritzverzinkten Platte mit dem einer feuerverzinkten Platte verglichen. Die Untersuchungen bezweckten vorwiegend die Feststellung, ob die durch das Spritzverfahren erhaltenen Zinküberzüge ihre Rostschutzwirkung auch bei Tropenklima beibehielten. Die Versuche ergaben, daß die Spritzverzinkung gegen die Einwirkung von Wasserdampf bei wechselnden Temperaturen sehr widerstandsfähig ist. Schon ein einfacher Ueberzug übt eine gute Rostschutzwirkung unter gewöhnlichen Verhältnissen aus; zum Schütze gegen Tropenklima erscheint ein mehrfaches Bespritzen empfehlenswert. Wichtig ist die Feststellung, daß die zu überziehenden Stücke mit dem Sandstrahlgebläse und nicht mit Salzsäure oder mit der Drahtbürste vor dem Verzinken zu reinigen sind. Die Vergleichsversuche zwischen spritzverzinkten und feuerverzinkten Stücken erstreckten sich u.a. auf die Beobachtung des Verhaltens dieser Stücke unter dem Einfluß von Leitungswasser, Seewasser, Sodalösung, Schwefelsäure und Natronlauge. Die Proben wurden dabei einzeln in die Flüssigkeit getaucht, deren Konzentration durch Nachfüllen konstant gehalten wurde. Die Temperatur war gleich der jeweiligen Zimmertemperatur und die Versuche dauerten 5 Wochen. Folgende Ergebnisse wurden dabei erzielt: feuerverzinkte spritzverzinkte Lösung Gegenstände Leitungswasser stark angegriffen, derZinküberzug lostesich ab schwach angegriffen Seewasser 1 v. H. stark angegriffen,besonders an derBerübrungsstellezwischen Flüssigkeitund Luft; in derLösung Zinkchlor-abscheidungen in der Lösung kaum,in der Luftzoneschwach angegriffen Seewasser 3 v. H. stark angegriffenwie oben wie oben Sodalösung starke Auflösung vonZink, besonders inder Luftzone schwach angegriffen,besonders in der derLuftzone Schwefelsäure Zinküberzug ganzaufgelöst sehr wenig ange-griffen; von sämt-lichen Proben amwiderstandfähigsten Natronlauge starker Angriff derLösung. Zinkhydro-xydniederschlag schwach angegriffen,besonders aber in derLuttzone Die Abteilung für Elektrochemie von Siemens & Halske (Wernerwerk) hat sich ebenfalls mit der Untersuchung von spritzverzinktem Kleineisenzeug befaßt und vergleichsweise auch feuerverzinkte und sherardisierte Stücke geprüft. Diese Stücke wurden 6 Wochen lang in einer mit Kohlensäure und Wasserdampf gesättigten Atmosphäre belassen. Bei den sherardisierten Stücken zeigte sich schon nach kurzer Zeit eine Dunkelfärbung der Zinkschicht und nach 6 Tagen schwache Rostbildung an einzelnen Teilen, während die aufgespritzten und feuerverzinkten Ueberzüge nach 5 Wochen noch keinen Rostschutz aufwiesen. Auch bei einem Einwirkenlassen von feuchter, humushaltiger Erde verhielten sich die aufgespritzten Stücke wesentlich günstiger als die sherardisierten. Bei einer näheren Untersuchung der Vorgänge an den Ueberzugsstellen zeigte sich, daß die aufgespritzten Zinküberzüge aus Zink von guter Reinheit bestehen, daß dagegen die feuerverzinkten Ueberzüge Metalle wie Eisen, Cadmium, Blei usw. enthalten, die in saurer Atmosphäre ein schnelleres Auflösen des Ueberzuges bewirken, als dies bei den aufgespritzten Ueberzügen der Fall ist. Außerdem werden bei der Feuerverzinkung Zwischenlegierungen zwischen Eisen und Zink gebildet, die dem Zink gegenüber elektronegativ sind und die Potential-Differenz zwischen dem Zink und Eisen herabsetzen. Beim Spritzverfahren besteht die Zinkauflage aus reinem Zink, wodurch die für die Vermeidung der Rostbildung erforderliche Stromdichte erzeugt wird. Durch die dadurch bewirkte Lösung des Zinks wird der Sauerstoff vom Eisen ferngehalten. Die Versuche des Wernerwerks führten zu dem Ergebnis, daß die Sherardisierung infolge ihrer Porosität in chemischer Hinsicht als Rostschutz nicht den gleichen Wert besitzt wie die Feuer- und die Spritzverzinkung und daß nach dem Befund der Versuchsstücke offenbar die Spritzverzinkung die beste ist; ihr folgt die Feuerverzinkung. Bemerkenswert sind auch die Untersuchungsarbeiten des Gasinstituts der Technischen Hochschule Karlsruhe. Hier wurden 3 mit aufgespritzten Metallüberzügen versehene Bleche in den Kokslöschwagen des städtischen Gaswerks eingehängt, und zwar an einer Stelle, die der Wirkung des Wasserdampfes, der schwefligen Säure, der Kohlensäure usw. sowie der Hitze besonders stark ausgesetzt war. Die Temperatur, der die Bleche vorübergehend während des täglichen Entladens der Kammern ausgesetzt war, betrug etwa 500°. Zur Aufstellung eines Vergleiches wurden gleichfalls mit Oelfarbanstrich versehene Bleche an derselben Stelle gehängt. Nach 6½ Monaten wurden die Bleche wieder herausgenommen. Das mit Oel gestrichene Blech war im schlechtesten Zustand; hier war der Farbanstrich vollständig zerstört und blätterte in großen Stücken ab, während das Eisenblech selbst vollständig und stark verrostet war. Von den anderen Blechen hatte sich dasjenige am besten bewährt, das zunächst einen Aluminium-Anstrich und darüber eine Zinkschicht besaß. Dr.-Ing. H. Kalpers.