Mit Korrosionsschutz werden Maßnahmen zur Verhinderung von Schäden an Oberflächen durch äußere Einflüsse bezeichnet. Bei einer Korrosion handelt es sich um eine chemische oder elektrochemische Reaktion, die zu einer Veränderung und Zerstörung von Werkstoffen aus Metall, Glas, Keramik und Polymeren führt. Sauerstoff, Wasserstoff, Schwefeldioxid, unterchlorige Säuren, Peroxid-Verbindungen und dergleichen gehören zu den Reaktanten. Eine allgemein bekannte Korrosionsart ist das Rosten von Eisen.
Bei metallischen Materialien gehen in diesem Prozess Metallatome in ihre ursprünglich nicht-metallische chemische Verbindung über. Dies geschieht, indem das Metall zusammen mit z. B. Sauerstoff eine Verbindung eingeht und somit Metalloxyd bildet. Oxidation ist ein chemischer Prozess, bei dem eine Substanz Elektronen an eine andere Substanz abgibt. Ein Beispiel für den Prozess der Oxidation ist die Reaktion von Eisen mit Sauerstoff in der Luft. Wenn Eisen der Luft ausgesetzt wird, reagiert es mit Sauerstoff und bildet Rost (Eisenoxid). Dabei gibt Eisen Elektronen an den Sauerstoff ab.
Eisenoxid hat eine andere chemische Struktur als reines Eisen und ist weniger stabil, was bedeutet, dass es weiter oxidiert und zu Rost wird. Eine dünne unsichtbare Oxydationsschicht legt sich zunächst über das Metall. Das Oxyd kann eine Korrosion verhindern, wenn die Schicht fest und lückenlos an der Oberfläche haftet und das Metall somit von dem Sauerstoff abschirmt. Dieser Schutz wird als Passivität bezeichnet. Ob sich diese auf einem Metall bildet oder ob die Oxydation zu einer Korrosion führt, ist von der Reinheit des Metalls abhängig. Je unreiner ein Metall ist, desto undichter und somit sauerstoffdurchlässiger bildet sich die Oxidschicht, was schließlich zu einer Korrosion und nicht zu einer Passivierung führt.
Es gibt verschiedene Arten von Korrosionsschutz durch Beschichtung, darunter:
- Barriere Schutz: Eine Beschichtung wird auf die Metalloberfläche aufgetragen, um sie vor dem direkten Kontakt mit der Umgebung zu schützen. Hierbei bildet die Beschichtung eine Barriere, welche das Eindringen von Sauerstoff, Feuchtigkeit und anderen korrosiven Substanzen verhindert.
- Opferschicht Schutz: Hierbei wird eine Beschichtung aufgetragen, die aus einem Material besteht, das leichter korrodiert als das darunter liegende Metall. Das Material der Beschichtung „opfert“ sich also, um das Metall darunter zu schützen. Ein Beispiel hierfür ist die Zinkbeschichtung auf Stahl (auch als Verzinkung bekannt).
- Kathodischer Schutz: Bei diesem Korrosionsschutzmechanismus wird ein Material auf die Metalloberfläche aufgetragen. Es fungiert als Kathode (Minuspol oder auch negativ geladene Elektrode) und reduziert oder verindert somit den Korrosionsprozess. Ein Beispiel hierfür ist das Auftragen von Zink auf Stahl oder Aluminium.
- Inhibitor-Schutz: Hierbei wird eine spezielle Chemikalie auf die Metalloberfläche aufgetragen, welche den Korrosionsprozess hemmt. Inhibitoren (Hemmstoffe) können beispielsweise die elektrochemischen Reaktionen, die zur Korrosion führen, reduzieren oder stoppen.
Es gibt auch hybride Beschichtungen, die mehrere dieser Schutzmechanismen kombinieren, um eine höhere Korrosionsbeständigkeit zu erreichen. Die Wahl des geeigneten Korrosionsschutzverfahrens hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Art des Metalls, der Umgebung und der Anforderungen an die Langlebigkeit und Beständigkeit der Beschichtung.
Es gibt eine Vielzahl von Beschichtungen, die für den Korrosionsschutz eingesetzt werden können. Einige häufig verwendete Beschichtungen sind:
- Epoxidbeschichtungen: Zeichnen sich durch eine hohe chemische Beständigkeit und ihre gute Haftung auf vielen Oberflächen aus.
- Polyurethanbeschichtungen: Als Topcoat auf Epoxidbeschichtungen aufzutragen, um zusätzlichen Schutz zu bieten. Sie sind bekannt für ihre Abriebfestigkeit und ihre Flexibilität.
- Zinkbeschichtungen: Werden als Opferschichtschutz eingesetzt. Verzinkter Stahl wird beispielsweise im Bauwesen und in der Automobilindustrie eingesetzt.
- Phosphatierungen: Zur Vorbehandlung von Stahl für die Lackierung oder Beschichtung eingesetzt, um die Haftung der Beschichtung zu verbessern.
- Pulverbeschichtungen: Besitzen eine gute Haftung, sind langlebig und bieten einen hervorragenden Schutz vor Korrosion. Häufig werden sie in der Automobilindustrie und im Maschinenbau genutzt.
- Chrombeschichtungen: Bieten einen hervorragenden Schutz vor Korrosion und sind oft in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Elektronikindustrie im Einsatz.
Die Wahl der geeigneten Beschichtung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Art des zu schützenden Materials, den Umgebungsbedingungen und den Anforderungen an die Langlebigkeit und Beständigkeit der Beschichtung.
Bei ROSE Systemtechnik werden verschiedene Beschichtungen angeboten. Auch Sonderwünsche sind nach Abstimmung mit der hauseigenen Oberflächentechnik möglich (Aufwand, Kosten, Mindestbestellmengen für gewünschten Lack etc.). Um das Korrosionsverhalten von den Beschichtungen und Materialien zu testen, wird Salzsprühnebel nach DIN EN ISO 9227 verwendet. Die dadurch entstandenen Korrosionen geben Aufschluss über die Qualität. Eine gleichbleibende Qualität ist zur Einhaltung der ISO 9001 Norm erforderlich.