Warum korrodiert Metall? Die 7 Faktoren, die man nicht unterschätzen sollte

Metallkorrosion ist kein zufälliges Phänomen. Es handelt sich um einen vorhersehbaren, messbaren und vor allem vermeidbaren elektrochemischen Prozess. Dennoch werden in der industriellen Praxis viele der Faktoren, die Korrosion verursachen, während der Entwurfsphase, der Materialauswahl oder der Festlegung des Lackierzyklus unterschätzt.

Das Verständnis der Ursachen der Korrosion von Stahl und anderen Metallen bedeutet, Wartungskosten, Produktionsstopps, Beschwerden und vorzeitigen Austausch zu reduzieren.

Sehen wir uns die 7 wichtigsten Korrosionsauslöser an, die jeder technische Büro- und Industriekäufer berücksichtigen sollte.

1. Feuchtigkeit und Wasser, die eigentlichen Auslöser von Korrosion

Elektrochemische Korrosion erfordert einen Elektrolyten. In den meisten Fällen handelt es sich bei diesem Elektrolyten lediglich um Wasser.

Typische Situationen sind starker Regen, nächtliche Kondensation, relative Luftfeuchtigkeit über 60 Prozent, stehendes Wasser in Hohlräumen und Spalten.

Auch ohne offensichtliche Benetzung reicht die Oberflächenkondensation allein aus, um den Oxidationsprozess des Metalls zu aktivieren. Aus diesem Grund ist in Außen- oder Industrieumgebungen die Wahl des richtigen Korrosionsschutzzyklus von entscheidender Bedeutung.

2. Sauerstoff, der Brennstoff der Oxidation

Sauerstoff ist ein wesentlicher Bestandteil der chemischen Reaktion, die zur Rostbildung führt.

Metall, Sauerstoff und Wasser erzeugen Eisenoxide.

Je größer die Verfügbarkeit von Sauerstoff, desto schneller ist die Reaktion. In belüfteten Umgebungen oder nach außen gerichteten Strukturen ist der Prozess kontinuierlich und fortschreitend. Aus diesem Grund muss der Metallkorrosionsschutz eine stabile und kontinuierliche Barriere zwischen Metall und Atmosphäre schaffen.

3. Salze und Chloride, unsichtbare Korrosionsbeschleuniger

Chloride stellen einen der Hauptfaktoren für die beschleunigte Metallkorrosion dar.

Man findet sie in Meeresumgebungen der Klassifizierung C5 gemäß ISO 12944, auf mit Auftausalzen behandelten Straßen und in chemischen Industrieanlagen.

Salze erhöhen die Leitfähigkeit von Wasser, brechen die Schutzfilme und lösen punktuelle Korrosionserscheinungen aus, sogenannte Lochfraßbildung. In diesen Fällen ist es notwendig, hohe Widerstandszyklen, C4, C5-H oder C5-M, mit angemessener Oberflächenvorbereitung und -dicke bereitzustellen.

4. Luftschadstoffe und aggressive Industrieumgebungen

In einigen Industriegebieten kann die Korrosion aggressiver sein als in Meeresgebieten.

Kritische Stoffe wie Schwefeldioxid, Stickoxide und Feinstaub senken den pH-Wert der Oberflächenfeuchtigkeit und beschleunigen die Korrosionsreaktion. In diesen Umgebungen fällt die ISO-Klassifizierung häufig in die Kategorien C4 oder C5.

Die Bewertung der Expositionsumgebung ist daher der erste Schritt zur Festlegung einer korrekten industriellen Korrosionsschutzstrategie.

5. Kontakt zwischen verschiedenen Metallen, galvanische Korrosion

Wenn zwei Metalle mit unterschiedlichem elektrochemischem Potenzial in Gegenwart von Feuchtigkeit in Kontakt kommen, entsteht ein galvanisches Paar. Das unedlere Metall oxidiert schneller.

Dies ist der typische Fall von Kohlenstoffstahl in Kontakt mit verzinkten Oberflächen, Aluminium oder Edelstahl. Während der Entwurfsphase ist es wichtig, die Materialien zu isolieren, spezifische Schutzmaßnahmen bereitzustellen und die elektrochemische Verträglichkeit zu bewerten.

Galvanische Korrosion ist oft ein Designproblem, noch vor einem Lackierproblem.

6. Konstruktionsfehler und kritische Konstruktionsdetails

Korrosion beginnt oft im Detail.

Scharfe Kanten, die nicht abgerundet sind, geschlossene Hohlräume ohne Entwässerung, unzureichend vorbereitete Schweißnähte und ungleichmäßige Schichtdicken beeinträchtigen die Wirksamkeit des Schutzes.

Die technischen Normen empfehlen Mindestradien an den Kanten, um eine korrekte Haftung des Belags zu gewährleisten. Ein wirksamer Korrosionsschutz beginnt bereits bei der Bauteilkonstruktion.

7. Mechanische Beschädigung der Beschichtung

Korrosion beginnt fast immer am schwächsten Punkt des Schutzsystems.

Kratzer, Stöße bei der Montage, Abschürfungen und Mikrorisse in der Folie führen zu Unterbrechungen in der Schutzschicht. Schon ein kleiner Defekt kann zum Auslöser für Unterschichtkorrosion werden.

Es kommt nicht nur auf die Dicke der Folie an, sondern auch auf die Kontinuität und Homogenität der Oberflächenbehandlung.

Die Rolle der Kataphorese beim Korrosionsschutz

Zu den wirksamsten Technologien für den Korrosionsschutz von Metall im industriellen Bereich gehört die Kataphorese.

Kataphorese ist ein elektrophoretischer Lackierprozess, bei dem das in ein wässriges Bad getauchte Produkt dank eines elektrischen Feldes gleichmäßig beschichtet wird. Die kontrollierte Auftragung ermöglicht die Erzielung einer homogenen Dicke auch bei komplexen Geometrien, inneren Hohlräumen und Kanten, die mit herkömmlichen Systemen nur schwer zu schützen sind.

Aus technischer Sicht garantiert die Kataphorese:

• Hohe Filmgleichmäßigkeit
• Hervorragende Haftung auf dem Metallsubstrat
• Vollständige Abdeckung auch im Innenbereich
• Korrosionsbeständigkeit gemäß ISO-Umweltklassen

In Kombination mit Pulver- oder Flüssiglackierung stellt die Kataphorese eine strukturelle Lösung für C4-, C5-H- und C5-M-Zyklen dar, die die Haltbarkeit des Produkts erhöht und die Gesamtbetriebskosten im Laufe der Zeit senkt.

Metallkorrosion, Vorbeugung ist billiger als Sanierung

Nach dem Auftreten von Rost einzugreifen bedeutet, die Produktion einzustellen, Sandstrahlen und Restaurierungen durchzuführen, außerordentliche Wartungskosten zu verursachen und mögliche Streitigkeiten zu bewältigen.

Eine korrekte industrielle Korrosionsschutzbehandlung, die auf einer Analyse der Umgebung, einer angemessenen Oberflächenvorbereitung und der Wahl des richtigen Schutzzyklus basiert, ermöglicht es Ihnen, die Haltbarkeit des Produkts zu erhöhen, die Gesamtbetriebskosten zu senken und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten.

Fazit

Die Frage ist nicht, ob das Metall korrodieren wird. Die eigentliche Frage ist wann und wie schnell.

Wenn Sie die Faktoren kennen, die Metallkorrosion verursachen, können Sie bewusst entwerfen, den richtigen Schutzzyklus wählen und eine langfristige Leistung garantieren.

Weil Korrosion nicht nur ein ästhetisches Problem ist. Es handelt sich um ein strukturelles, wirtschaftliches und Reputationsproblem.