Evelopment of a method for adhesion testing of connecting elements with hot-dip galvanised coatings – HaftVerZinkung

Förderinstitution: AiF
Projektnummer: IGF 21160 BG
Projektzeitraum: 01.07.2020 – 31.05.2023

Kurzdarstellung

Die Feuerverzinkung von Schrauben bis zur Festigkeitsklasse 10.9 ist die Grundlage für einen wirtschaftlichen, nachhaltigen und zuverlässigen Korrosionsschutz von Verbindungselementen.

Die Feuerverzinkung erfolgt mittels Normaltemperatur (NT)- und Hochtemperatur (HT)-Verzinkung, für die entsprechende Regelwerke existieren (z.B. DIN EN ISO 1461, DIN EN 14713, DASt Richtlinie 022). Darüber hinaus existieren speziell für feuerverzinkte Verbindungselemente weitere Regelwerke (GAV-DSV-Richtlinie für die Herstellung feuerverzinkter Schrauben, DIN EN 14399 und DIN EN ISO 10684).

Insbesondere die in DIN EN 14399 geforderten Eigenschaftenprofile stellen außerordentlich hohe Anforderungen an die Prozesssicherheit und die Qualität hochfester Schraubengarnituren mit Feuerverzinkungsüberzügen. Dies betrifft die mechanische Beanspruchung der Überzüge bei streckgrenzgesteuerter Montage, die Forderung nach präzise einzustellenden und wenig streuenden Vorspannkräften, genau einzustellende Reibungszahlspannen, die Einhaltung geometrischer Toleranzen und einen zuverlässigen Korrosionsschutz. Insbesondere durch abplatzende Teile der Zinküberzüge werden sowohl die planmä-ßige Vorspannung als auch der Korrosionsschutz der Verbindungselemente beeinträchtigt.

Daher kommt der Sicherstellung der Haftfestigkeit und den damit verbundenen Funktionseigenschaften von Feuerverzinkungsüberzügen bei den hohen Druck- und Scherbeanspruchungen bei hochfest vorgespannten Schraubenverbindungen bei der Montage und im Betrieb eine maßgebende Bedeutung zu.

Trotz Verbesserungen von Prozessabläufen und Umsetzung jüngster Forschungsergebnisse kommt es nach wie vor zu Schwankungen bei der Qualität der erzeugten Zinküberzüge. Hierbei üben Haftfestigkeitsprobleme den größten Einfluss aus. Offensichtliche, visuell wahrnehmbare Fehler können bereits während der Qualitätskontrolle vor der Auslieferung identifiziert werden. Häufiger machen sich Haftfestigkeitsprobleme des Zinküberzugs jedoch erst bei der Montage der Schraubengarnitur aufgrund der dort herrschenden Beanspruchungen bemerkbar. Neben Fehlverschraubungen ziehen diese meist auch Korrosionsprobleme nach sich, die mit nicht unerheblichen Kosten verbunden sein können. Interne Daten des Gemeinschaftsausschusses Verzinken e.V. (GAV) und des Deutschen Schraubenverbands e.V. (DSV) belegen insbesondere bei der stetig zunehmenden industriellen Einsatztiefe hochfester feuerverzinkter Schraubengarnituren eine Zunahme von Haftfestigkeitsproblemen, die die zuvor beschriebene Problematik mehr und mehr in den Vordergrund rücken.