Schrauben aus Kohlenstoffstahl werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Kosteneffizienz häufig in der Bau-, Automobil-, Maschinen-, Möbel- und unzähligen anderen Industriezweigen eingesetzt. Ihre Anfälligkeit für Rost und Korrosion in feuchten Umgebungen, im Freien oder in chemisch aggressiven Umgebungen stellt jedoch eine erhebliche Herausforderung dar. Um dieses Problem zu lösen, wenden Hersteller Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen an, die die Lebensdauer von Kohlenstoffstahlschrauben verlängern und ihnen ermöglichen, in anspruchsvollen Anwendungen zuverlässig zu funktionieren.
1. Verzinkung
Die Verzinkung ist eine der gebräuchlichsten und wirtschaftlichsten Oberflächenbehandlungen für Schrauben aus Kohlenstoffstahl. Auf die Schraubenoberfläche wird eine dünne Zinkschicht galvanisiert, die eine Barriere zwischen dem Stahl und der Umgebung bildet.
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Vorteile:
- Bietet Opferschutz, da Zink vor dem darunter liegenden Stahl korrodiert.
- Bietet eine glatte, helle Oberfläche für ein ästhetisches Erscheinungsbild.
- Relativ günstig und weit verbreitet.
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Anwendungen:
- Innenbau, Geräte und allgemeine Hardware.
- Ohne zusätzlichen Schutz nicht für Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder im Meer empfohlen.
2. Feuerverzinkung
Bei der Feuerverzinkung werden Kohlenstoffstahlschrauben in geschmolzenes Zink getaucht, wodurch eine dicke und robuste Zinkbeschichtung entsteht.
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Vorteile:
- Bietet im Vergleich zur Standardverzinkung eine überlegene Korrosionsbeständigkeit.
- Langlebige Beschichtung, geeignet für Außen- und Industrieumgebungen.
- Hervorragend geeignet für Anwendungen, die einen Langzeitschutz erfordern.
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Anwendungen:
- Außenbau, Infrastruktur und Versorgungsanlagen.
- Landwirtschaftliche Geräte und Schiffszubehör, die häufig Feuchtigkeit ausgesetzt sind.
3. Schwarze Oxidbeschichtung
Schwarzoxid ist eine chemische Umwandlungsbeschichtung, die auf Schrauben aus Kohlenstoffstahl aufgetragen wird, um das Erscheinungsbild zu verbessern und eine leichte Korrosionsbeständigkeit zu bieten.
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Vorteile:
- Bietet ein einheitliches schwarzes Finish mit geringem Reflexionsvermögen.
- Bietet mäßige Rostbeständigkeit in Kombination mit Öl- oder Wachsversiegelungsmitteln.
- Verbessert die Schmierfähigkeit, wodurch das Drehmoment während der Installation reduziert werden kann.
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Anwendungen:
- Automobilteile, Maschinen und dekorative Hardware.
- Geeignet für den Innenbereich oder kontrollierte Umgebungen.
4. Phosphatbeschichtung (Zinkphosphat oder Manganphosphat)
Phosphatbeschichtungen werden häufig für Verbindungselemente aus Kohlenstoffstahl verwendet und bieten eine matte Oberfläche und eine verbesserte Lackhaftung.
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Vorteile:
- Bietet eine gute Grundlage für weitere Beschichtungen, Farben oder Öle.
- Reduziert Reibung und Verschleiß beim Einbau.
- Bietet mäßige Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit ölbasierten Dichtungsmitteln.
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Anwendungen:
- Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Industriemontage.
- Wird häufig dort eingesetzt, wo Schrauben anschließend lackiert oder geschmiert werden müssen.
5. Cadmiumbeschichtung
Obwohl heute aufgrund von Umweltauflagen weniger üblich, wurde Cadmiumbeschichtung in der Vergangenheit für Hochleistungsschrauben verwendet.
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Vorteile:
- Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, auch in Meeres- und Luft- und Raumfahrtumgebungen.
- Bietet geringe Reibung und hervorragende Schmierfähigkeit.
- Gute Beständigkeit gegen galvanische Korrosion bei Kontakt mit Aluminium.
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Anwendungen:
- Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie.
- Begrenzte moderne Verwendung aufgrund von Toxizitätsbedenken und Umweltvorschriften.
6. Vernickelung
Die Vernickelung bietet sowohl dekorative als auch funktionelle Vorteile für Schrauben aus Kohlenstoffstahl.
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Vorteile:
- Starke Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in leicht aggressiven Umgebungen.
- Helle, reflektierende Oberfläche, die das Erscheinungsbild verbessert.
- Harte Beschichtung, die die Verschleißfestigkeit verbessert.
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Anwendungen:
- Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräte und dekorative Verbindungselemente.
- Leichtindustrielle Anwendungen, bei denen Ästhetik und Leistung gleichermaßen wichtig sind.
7. Verchromung
Beim Verchromen wird eine dünne Chromschicht aufgetragen, häufig auf Nickel, um sowohl das Aussehen als auch die Haltbarkeit zu verbessern.
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Vorteile:
- Hohe Korrosionsbeständigkeit und Härte.
- Attraktives, glänzendes Finish, geeignet für sichtbare Befestigungselemente.
- Glatte Oberfläche, die Kratzern und Anlaufen widersteht.
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Anwendungen:
- Automobilausstattung, Möbelbeschläge und hochwertige Konsumgüter.
- Umgebungen, die sowohl Stärke als auch Ästhetik erfordern.
8. Mechanische Beschichtungs- und Beschichtungssysteme
Bei der mechanischen Beschichtung handelt es sich um einen Kaltprozess, bei dem Zink-, Zinn- oder Aluminiumpartikel mithilfe von Schlagenergie aufgebracht werden. Zu den neueren Beschichtungstechnologien gehören auch fortschrittliche Beschichtungen auf Polymerbasis.
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Vorteile:
- Bietet eine gleichmäßige Abdeckung ohne die Gefahr einer Wasserstoffversprödung.
- Im Vergleich zum Galvanisieren können dickere Beschichtungen aufgetragen werden.
- Kompatibel mit hochfesten Verbindungselementen.
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Anwendungen:
- Befestigungssysteme für Luft- und Raumfahrt, Automobil und Industrie.
- Wird in Situationen verwendet, in denen eine Galvanisierung nicht möglich ist.
Abschluss
Schrauben aus Kohlenstoffstahl sind zwar stark und wirtschaftlich, erfordern jedoch Oberflächenbehandlungen, um den Umwelteinflüssen standzuhalten und ihre Lebensdauer zu verlängern. Die Verzinkung ist nach wie vor die gebräuchlichste und kostengünstigste Wahl, während die Feuerverzinkung einen hervorragenden Schutz im Außenbereich bietet. Für spezielle Anforderungen bieten Schwarzoxid-, Phosphat-, Nickel- oder Chrombeschichtungen zusätzliche Funktionen wie Verschleißfestigkeit, dekorative Optik oder verbesserte Schmierfähigkeit.
Letztendlich hängt die Auswahl einer Oberflächenbehandlung vom Verwendungszweck der Schraube, der erforderlichen Lebensdauer, Kostenaspekten und der Umweltbelastung ab. Durch die Wahl der richtigen Beschichtung können Hersteller und Endverbraucher die Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Leistung von Kohlenstoffstahlschrauben in einer Vielzahl von Branchen erheblich verbessern.
