Galvaniseren

In de bouw praten we vaak over verzinken, maar galvaniseren is de verfijnde, elektrische variant daarvan. Het gaat hier niet om het lomp onderdompelen in vloeibaar metaal, maar om een gecontroleerde neerslag van ionen op een kathode. Dit gebeurt in een bad vol vloeistof waar een gelijkstroom doorheen wordt gejaagd. Het resultaat? Een strakke, dunne laag die de maatvoering van bouten en moeren nauwelijks beïnvloedt. Precisie is hier het sleutelwoord. Waar thermisch verzinken een dikke, soms onregelmatige laag achterlaat, biedt galvaniseren een egale afwerking die perfect is voor binnentoepassingen of onderdelen die naadloos op elkaar moeten aansluiten. Het staal blijft beschermd tegen corrosie zolang de laag intact is, al is de levensduur buiten in de volle regen vaak korter dan bij zwaardere conserveringsmethoden.

De procesmatige kern van galvaniseren draait om gecontroleerde ionenoverdracht in een waterige oplossing. Het proces start steevast bij een grondige chemische reiniging; zonder een perfect metaalblank oppervlak is een homogene hechting simpelweg onmogelijk. In de praktijk wordt het te behandelen object als kathode ondergedompeld in een elektrolytisch bad waarin specifieke metaalzouten zijn opgelost. Aan de andere zijde bevinden zich de anodes, meestal vervaardigd uit zuiver zink. De inzet van gelijkstroom initieert de migratie. Ionen verplaatsen zich door de vloeistof. Ze hechten zich aan het werkstuk. De laagdikte groeit gestaag, micrometer voor micrometer, waarbij de verblijftijd en de stroomsterkte de uiteindelijke dikte bepalen.

Geen vloeibare hitte, maar koude elektrochemie. Hierbij beïnvloedt de geometrie van het object de lokale stroomdichtheid, wat kan resulteren in een lichte variatie in laagdikte op scherpe hoeken of in diepe holtes. Na de elektrolytische fase ondergaat het materiaal diverse spoelbaden om restanten van het elektrolyt te verwijderen. Vaak volgt direct daarna een nabehandeling. Denk aan passiveren of chromateren. Dit stabiliseert de verse zinklaag en geeft het materiaal zijn kenmerkende blauwachtige, gele of zwarte gloed. Het resultaat is een microscopisch dunne, maar uiterst egale beschermlaag die de passing van schroefdraad of fijne mechanieken ongemoeid laat.

Elektrolytisch versus thermisch verzinken

In de bouw ontstaat vaak spraakverwarring. Men roept 'gegalvaniseerd' terwijl men 'thermisch verzinkt' bedoelt. Een kostbare fout. Elektrolytisch verzinken (het eigenlijke galvaniseren) resulteert in een dunne laag van 5 tot 40 micrometer. Het oppervlak is glad. Esthetisch aantrekkelijk. Thermisch verzinken daarentegen creëert een robuuste laag door onderdompeling in vloeibaar zink van 450 graden Celsius. Die laag is veel dikker. De passing van fijne schroefdraad gaat hierbij verloren. Voor binnenwerk volstaat galvaniseren meestal, maar buiten wint de thermische variant het op duurzaamheid.

Varianten in passivering

De kleur van het metaal vertelt het verhaal van de nabehandeling. Na het verzinken volgt vaak passivering om witroest te voorkomen. Blauwpassivering geeft die typische heldere, zilverachtige glans die we kennen van standaard bouten. Zoek je een hogere corrosiebestendigheid? Dan komt geelpassivering in beeld, al is de traditionele variant met Chroom-VI vanwege milieuwetgeving grotendeels vervangen door Chroom-III alternatieven. Voor architectonische toepassingen waarbij een donkere esthetiek gewenst is, bestaat er zwart passiveren. De bescherming blijft chemisch nagenoeg gelijk, maar de visuele impact verschilt drastisch.

Sendzimir en Sherardiseren

Niet elk verzinkproces verloopt via een dompelbad. Sendzimir-verzinken is een continuproces voor staalplaat. De plaat raast door een zinkbad en wordt direct afgeblazen met luchtmessen om een uiterst gelijkmatige, dunne laag te garanderen. Ideaal voor luchtkanalen en profielen. Dan is er nog sherardiseren. Dit is diffusieverzinken in een trommel met zinkstof. Geen vloeistof. Geen elektrolyt. De zinklaag groeit in het staaloppervlak zelf. Dit resulteert in een extreem slijtvaste laag die nergens afschilfert, perfect voor mechanisch zwaarbelaste onderdelen in de infra.

Loop een willekeurige bouwmarkt binnen en pak een doosje standaard spaanplaatschroeven of M8-bouten vast. De heldere, blauwachtige glans verraadt direct dat het om elektrolytisch verzinken gaat. Je ziet geen druppels of dikke randen. De schroefdraad is messcherp. Dit is cruciaal bij montagewerk waarbij toleranties minimaal zijn en de onderdelen soepel in elkaar moeten grijpen. Voor een houten regelwerk binnenshuis is dit de standaard; in de zilte buitenlucht van een kustplaats zie je deze onderdelen echter binnen enkele maanden wit uitslaan door corrosie.

Een ander herkenbaar voorbeeld vind je in de elektrotechniek. Schakelkasten en kabelgoten in kantoorpanden. De dunne zinklaag biedt hier voldoende bescherming tegen de relatieve vochtigheid binnenshuis zonder dat het materiaal zijn strakke uiterlijk verliest. Bij ladegeleiders in kantoormeubilair zie je de techniek eveneens terug. De laag is glad. Slijtvast genoeg voor dagelijks gebruik. Het mechaniek loopt niet aan, iets wat bij de dikke, grillige laag van thermisch verzinken ondenkbaar zou zijn. Ook kleine clips, beugels en veren in apparaten zijn vrijwel altijd gegalvaniseerd om hun veerkracht en precisie te behouden.

Kwaliteit borg je met harde cijfers. In de wereld van oppervlaktebehandelingen vormt NEN-EN-ISO 2081 de absolute ruggengraat. Deze norm specificeert de eisen voor elektrolytisch aangebrachte zinklagen op ijzer en staal. Geen nattevingerwerk. De laagdikte, de vereiste corrosiebestendigheid en de specifieke nabehandelingen liggen hierin vastgelegd. Voor de constructeur of inkoper is dit cruciaal gereedschap. Zeker bij bevestigingsmiddelen. Bouten en moeren vallen onder hun eigen regime: NEN-EN-ISO 4042. Deze normering houdt rekening met de minimale toleranties van schroefdraad. Een te dikke laag maakt een bout onbruikbaar. Precisie binnen de kaders van de wet.

Europese verordeningen dicteren de inhoud van het elektrolytisch bad. De REACH-verordening heeft de sector de afgelopen jaren flink opgeschud. Vooral het gebruik van Chroom-VI (zeswaardig chroom) staat onder zware druk. Vanwege de kankerverwekkende eigenschappen is het gebruik ervan in de bouw nagenoeg uitgefaseerd. Fabrikanten moeten voldoen aan de RoHS-richtlijn. Dit betekent een verplichte overstap naar Chroom-III passiveringen. Het resultaat is een minder milieubelastend product, al vraagt de chemische stabiliteit hiervan om een andere benadering in het productieproces. De wetgever dwingt duurzaamheid af. Niet alleen in de levensduur van het staal, maar ook in de veiligheid van het productieproces zelf.

Het Besluit Bouwwerken Leefomgeving (BBL) stelt algemene eisen aan de deugdelijkheid en duurzaamheid van constructies. Hoewel het BBL niet direct de laagdikte van een verzinkte clip voorschrijft, verwijst het wel naar de Eurocodes voor staalconstructies. Hierin wordt indirect verlangd dat materialen beschermd zijn tegen de corrosiviteitsklasse van de omgeving. Binnen is dat vaak C1 of C2. Galvaniseren volgens de ISO-normen volstaat hier meestal. Buiten? Dan gelden zwaardere eisen. De wet vereist dat een bouwwerk gedurende de beoogde levensduur veilig blijft. De juiste keuze voor een verzinkmethode is daarmee geen esthetische kwestie, maar een juridische borging van de constructieve veiligheid.

De techniek vindt haar oorsprong in de late achttiende eeuw. Luigi Galvani ontdekte per toeval de elektrische interactie tussen metalen en weefsel, wat de basis legde voor de elektrochemie. De naam 'galvaniseren' werd een direct eerbetoon aan zijn werk. Het duurde echter tot de jaren 30 van de negentiende eeuw voordat Michael Faraday de wetten van elektrolyse formuleerde. Dit was het kantelpunt. Het proces werd hiermee voorspelbaar en technisch reproduceerbaar.

Aanvankelijk diende de methode vooral voor het vergulden of verzilveren van kleine kunstvoorwerpen. De industriële revolutie veranderde de prioriteit. Corrosie werd een vijand van de opkomende staalindustrie. Terwijl thermisch verzinken al langer bestond voor grof werk, vroeg de precisie van de machinebouw om een subtielere aanpak. De ontwikkeling van gelijkstroomdynamo’s rond 1870 maakte massaproductie mogelijk. In de twintigste eeuw versnelde de innovatie door de introductie van diverse elektrolytische baden. Waar vroeger uitsluitend giftige cyanidebaden werden gebruikt voor een egale dekking, verschoof de sector na 1980 onder druk van milieuwetgeving naar zure en alkalische, cyanidevrije alternatieven. Deze evolutie markeert de transformatie van een wetenschappelijk experiment naar een gestandaardiseerde, industriële conserveringsmethode voor de moderne bouw.

• https://drgalva.nl/wat-is-galvaniseren
• https://nl.wikipedia.org/wiki/Galvaniseren
• https://vissertechniek.nl/wat-is-gegalvaniseerd-staal/
• https://www.galvanovanwolferen.nl/nieuws/wat-is-galvaniseren/
• https://nl.wikipedia.org/wiki/Thermisch_verzinken
• https://www.coatinc.com/nl/processen/thermisch-verzinken/
• https://gtbfinish.com/oppervlaktebehandelingen/verzinken
• https://www.galvanohengelo.nl/galvaniseren/
• https://tosec.nl/nl/wiki/thermisch-elektrolytisch-verzinken/
• https://sacher-cnc.com/nl/blog/verzinken-wat-het-wat-houdt-het-en-wat-zijn-de-soorten-verzinken/
• https://www.electropoli.de/alkalische-verzinkung-eine-leistungsstarke-elektrolytische-verzinkung
• https://at-machining.com/nl/galvanization-metal/
• https://www.elbemetall.de/ratgeber/feuerverzinkter-stahl
• https://www.joostdevree.nl/shtmls/galvaniseren.shtml
• https://www.joostdevree.nl/shtmls/verzinken.shtml
• https://www.encyclo.nl/begrip/galvaniseren
• https://www.barcol-air.nl/producten/type-fk90