Wie man Korrosion an Verbindungselementen verhindert

Korrosion an Verbindungselementen ist ein häufiges Problem im Bauwesen, der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in der Schifffahrt, der Energiewirtschaft und bei Außengeräten. Wenn Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben Feuchtigkeit, Salz, Chemikalien oder Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, kann Korrosion ihre Festigkeit verringern, umliegende Bauteile beschädigen und die Lebensdauer der gesamten Baugruppe verkürzen.

Das Wissen um die Korrosionsvermeidung bei Verbindungselementen hilft Ingenieuren, Bauunternehmen, Instandhaltungsteams und Einkaufsleitern, zuverlässigere Befestigungslösungen auszuwählen. Ein wirksamer Korrosionsschutz hängt vom Werkstoff des Verbindungselements, der Oberflächenbeschaffenheit, der Einsatzumgebung, der Montageart und den Wartungsanforderungen ab.

Warum korrodieren Befestigungselemente?

Korrosion entsteht, wenn Metall mit Sauerstoff, Feuchtigkeit, Chemikalien oder anderen Elementen der Umgebung reagiert. Befestigungselemente aus Kohlenstoffstahl rosten häufig, wenn ihre Schutzschicht beschädigt oder unzureichend ist.

Befestigungselemente aus Edelstahl bieten zwar einen besseren Korrosionsschutz, sind aber nicht vollständig korrosionsbeständig. Salz, Säuren, Chloride, Verunreinigungen und unsachgemäße Montage können weiterhin zu Verfärbungen, Lochfraß oder Oberflächenbeschädigungen führen.

Häufige Ursachen für Korrosion an Befestigungselementen sind:

Regen, Feuchtigkeit und stehendes Wasser

Salzwasser und Küstenluft

Industriechemikalien und Reinigungsmittel

Kontakt zwischen unverträglichen Metallen

Zerkratzte oder beschädigte Beschichtungen

Schmutz und Feuchtigkeit sammelten sich um die Fuge herum an.

Falsche Materialauswahl

Vor der Wahl einer Korrosionsschutzmethode sollten Käufer die Umgebungsbedingungen und die zu erwartende Lebensdauer der Verbindung ermitteln.

Wählen Sie das richtige Befestigungsmaterial

Die Materialauswahl ist einer der wichtigsten Schritte zur Vermeidung von Korrosion.

Verbindungselemente aus Kohlenstoffstahl sind robust, weit verbreitet und kostengünstig. Für Anwendungen im Außenbereich oder in feuchter Umgebung benötigen sie jedoch in der Regel eine Schutzbeschichtung.

Befestigungselemente aus Edelstahl werden häufig in der Lebensmittelverarbeitung, der Schifffahrt, der chemischen Industrie, im Bauwesen und in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit eingesetzt. Die Edelstahlsorten 304 und 316 werden häufig verwendet, wobei 316 im Allgemeinen eine bessere Beständigkeit in Küstennähe und unter chloridreichen Bedingungen bietet.

Andere Werkstoffe wie Messing, Aluminium und Titan eignen sich für spezielle Anwendungen. Titan bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und geringes Gewicht, während Messing häufig in der Elektrotechnik, Sanitärinstallation und im Dekorationsbereich eingesetzt wird.

Das richtige Material sollte anhand der Korrosionsbelastung, der Belastungsanforderungen, der Temperatur, der Kompatibilität und des Projektbudgets ausgewählt werden.

Wählen Sie eine geeignete Oberflächenbehandlung

Oberflächenbehandlungen schützen das Grundmetall, indem sie eine Barriere zwischen dem Befestigungselement und der Umgebung bilden. Gängige Oberflächenbehandlungen für Befestigungselemente sind:

Verzinkung

Feuerverzinken

Zinklamellenbeschichtung

Vernickelung

Phosphatbeschichtung

Schwarzoxid

Edelstahlpassivierung

Die Verzinkung ist wirtschaftlich und für viele Innenräume oder Umgebungen mit geringer Luftfeuchtigkeit geeignet. Die Beschichtung ist jedoch relativ dünn und bietet möglicherweise keinen ausreichenden Schutz für den langfristigen Einsatz im Außenbereich.

Feuerverzinkte Befestigungselemente besitzen eine wesentlich dickere Zinkschicht und werden häufig im Hochbau, bei Versorgungsanlagen, Zäunen, Solarmontagesystemen und Stahlkonstruktionen im Außenbereich eingesetzt.

Zinklamellenbeschichtungen werden häufig in der Automobilindustrie und in industriellen Anwendungen eingesetzt, da sie bei kontrollierter Schichtdicke einen hohen Korrosionsschutz bieten. Die Passivierung kann zudem die Oberflächenreinheit und Korrosionsbeständigkeit von Edelstahlbefestigungselementen verbessern.

Galvanische Korrosion verhindern

Galvanische Korrosion kann auftreten, wenn zwei unterschiedliche Metalle in Gegenwart von Feuchtigkeit miteinander verbunden werden. Das reaktivere Metall kann aufgrund des elektrischen Potenzials zwischen den Materialien schneller korrodieren.

Dieses Problem tritt häufig auf, wenn Stahlbefestigungselemente mit Aluminium, Kupfer oder anderen ungleichen Metallen im Freien oder in feuchten Umgebungen verwendet werden.

Zur Reduzierung galvanischer Korrosion:

Wählen Sie kompatible Befestigungs- und Bauteilmaterialien aus.

Verwenden Sie isolierende Unterlegscheiben, Hülsen oder Barrieren.

Schutzbeschichtungen oder Dichtstoffe auftragen

Halten Sie die Verbindung nach Möglichkeit trocken.

Vermeiden Sie direkten Kontakt zwischen unverträglichen Metallen.

Die Materialverträglichkeit sollte bereits in der Produktentwicklungsphase berücksichtigt werden, nicht erst, nachdem Korrosion bereits aufgetreten ist.

Die Beschichtung während der Installation schützen

Eine korrosionsbeständige Beschichtung kann ihre Wirksamkeit verlieren, wenn sie während der Montage beschädigt wird. Schlagwerkzeuge, abrutschende Steckschlüssel, ungeeignete Schraubenschlüssel, Schneiden und Schleifen können das Grundmetall unter der Beschichtung freilegen.

Die Monteure sollten Werkzeuge der richtigen Größe verwenden und das empfohlene Anzugsverfahren befolgen. Ein zu hohes Drehmoment ist zu vermeiden, da es die Oberfläche des Befestigungselements und die umliegende Verbindung beschädigen kann.

Wenn eine Verzinkung beschädigt ist, kann eine zugelassene Reparaturbeschichtung erforderlich sein, um den Schutz wiederherzustellen.

Feuchtigkeit und Verunreinigungen reduzieren

Eine gute Konstruktion der Verbindungen trägt zur Verringerung der Korrosion bei, indem sie verhindert, dass sich Wasser, Chemikalien und Schmutz um das Befestigungselement herum ansammeln.

Nützliche Planungs- und Installationspraktiken umfassen:

Anbringen einer Drainage um den Anschluss herum

Abdichten von Spalten und freiliegenden Fugen

Vermeiden Sie Bereiche, in denen sich Wasser ansammeln kann.

Verwendung von Schutzkappen oder -abdeckungen

Die Kontaktflächen sauber halten

Geeignete Dichtmittel oder Korrosionsinhibitoren auftragen

Edelstahlbefestigungselemente sollten außerdem von Schleifstaub aus Kohlenstoffstahl und verunreinigten Werkzeugen ferngehalten werden. Kleine Eisenpartikel können sich in die Edelstahloberfläche einbetten und Rostflecken verursachen.

Befestigungselemente regelmäßig prüfen

Befestigungselemente, die im Freien, in maritimen, chemischen oder hochfeuchtigen Umgebungen eingesetzt werden, sollten im Rahmen eines Wartungsprogramms überprüft werden.

Die Inspektionsteams sollten Folgendes überprüfen:

Rost oder Verfärbung

Lochfraß und Oberflächenschäden

Lose Befestigungselemente

Rissige oder abblätternde Beschichtungen

Feuchtigkeit, die sich um die Gelenke herum ansammelt

Korrosion an benachbarten Materialien

Beschädigte Befestigungselemente sollten gereinigt, neu beschichtet, festgezogen oder ersetzt werden, bevor Korrosion die Sicherheit oder Zuverlässigkeit der Baugruppe beeinträchtigt.

Um Korrosion an Verbindungselementen zu verhindern, ist eine Kombination aus korrekter Materialauswahl, geeigneter Oberflächenbehandlung, kompatibler Metallpaarung, sorgfältiger Montage und regelmäßiger Inspektion erforderlich. Käufer sollten die tatsächlichen Einsatzbedingungen berücksichtigen und Verbindungselemente nicht allein nach Preis oder Aussehen auswählen.

Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Hersteller von Verbindungselementen kann Bauunternehmern, Händlern und OEM-Käufern helfen, das richtige Material, die richtige Beschichtung und die richtige Spezifikation für Bau-, Automobil-, Schiffs-, Energie- und kundenspezifische Industrieanwendungen auszuwählen.

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