Technik

Moin zusammen,

ich restauriere gerade einen alten Flipper aus den 70er Jahren aber ich denke das passt hier auch gut rein, da ja sehr viele Teile an den Autos ebenfalls verzinkt sind.
Diese Teile sehen natürlich nach 40, 50 Jahren meistens verrostet oder angelaufen, dementsprechend nicht mehr schön glänzend aus. Ebenso ist dadurch natürlich auch kein Rostschutz mehr gegeben, da normalerweise das Zink wie eine Lackschicht auf dem Stahl liegt und diesen somit schützt. Ein weiterer Vorteil vom Zink ist, dass es sich für den Stahl "opfert", also selbst wenn ein tiefer Kratzer in der Zinkschicht bis zum Stahl ist, opfert sich größtenteils erst das umliegende Zink. (Wird auch bei Booten und Brücken gemacht)
Was mich dazu bewegt hat das hier zu teilen ist dass es m.M.n bisher im Internet keine guten DIY Anleitungen zu dem Thema gibt, da es zu 99% entweder einfach Leute sind die sich online fertige Kits kaufen oder wenn es mal "richtiges" DIY ist sind die Schichten meistens ungleichmäßig und matt. Ich habe jetzt bisher an meinem 126er noch nichts neu verzinkt aber die vorgehensweise sollte genau diesselbe sein, deswegen denke ich ist der Post hier gut aufgehoben.
WICHTIG: Ggf. muss man bei hochfesten Stählen wegen sogenannter Wasserstoffversprödung (brüchigkeit) nach dem Verzinken und Passivieren das Bauteil "tempern". Was ich bisher gelesen habe ist, dass dafür direkt nach dem Verzinken+Passivieren das Bauteil für einige Stunden bei 200 Grad in den Ofen sollte um den Wasserstoff aus dem Stahl zu lösen. Auch hier stellt sich mir die Frage inwiefern das gemacht wird wenn ich die Bauteile irgendwo hinschicke zum neu beschichten, zumindest weiß ich von Jay Leno aus den USA dass ihm deswegen mal eine neu verchromte Felge beim Motorradfahren gerissen ist.

Hier mal ein Bild und Video wie es dann nach dem verzinken aussieht (kein Polieren notwendig, das Teil kommt so fertig aus dem Bad)
https://imgur.com/a/4Inn5ZK


Da es hier deswegen schwierig ist ordentliche Informationen zu der Materie zu finden hab ich mir gedacht ich schreib das hier mal zusammen. Natürlich bin ich auch kein Profi und mache das alles nur hobbymäßig, aber meiner Einschätzung nach ist das schon ziemlich ähnlich, wenn nicht sogar gleich mit kommerziellen Beschichtungen und somit auch einer guten Restauration oder Reparatur würdig.
Vorneweg gesagt, es ist prinzipiell alles komplett "DIY Mäßig" machbar und auch deutlich günstiger. Die Anfangsinvestition sind halt ein paar Hundert Euro, dafür kann man mit den Ressourcen dann sein ganzes Leben lang verzinken was man und muss fast nie wieder was nachkaufen :)
Wem das zu viel ist der kann seine Teile auch bei einem professionellen Galvanikbetrieb neu beschichten lassen, da sehe ich aber das Problem dass wenn man immer nur ein paar kleine Teile hat dass sich das nicht wirklich lohnt da die Betriebe meistens Kiloweise berechnen.
Was mir ebenfalls wichtig war, ist dass man als Privatperson alles benötigte entweder im Baumarkt oder Online kaufen kann. Ebenso sollten die Chemikalien nicht all zu "gefählich" sein (Geschweige denn man trinkt es, aber dann kann ja selbst Wasser bei bestimmten Mengen gefählich werden ;)). Man sollte auch schon eine Maske, Handschuhe und Schutzbrille besitzen, muss aber eigentlich keine Angst haben sein Haus in die Luft zu sprengen :)
Natürlich übernehme ich trotzdem für nichts was ich hier schreibe irgend eine Art von Haftung.
So genug geschwätzt jetzt :)

Hier sind kurz alle Schritte zusammen gefasst:
1. Teil reinigen/entfetten
2. Spülung mit Leitungswasser
3. Entzinken/Entrosten mit >10%iger Salzsäure (Oder Sandstrahlen)
4. Spülung mit Leitungswasser, danach mit destilliertem Wasser
5. Galvanisch Beschichten
6. Spülung mit Leitungswasser, danach mit destilliertem Wasser
7. Passivieren
8. Spülen mit destilliertem Wasser, dann z.B. mit Fön trocknen und 24h hängen lassen (In dieser Zeit nicht anfassen)

Für alle benötigten Bäder besorgt man sich am besten im Baumarkt entsprechende Plastikeimer (Sollte auf jedenfall nichts Metallisches sein, da es sonst angegriffen werden könnte)

Ausführliche Schritte:
0. Benötigte Stromstärke berechnen - Pro dm2 werden 3A benötigt.

1. Zu Beginn sollte das Teil fettfrei und sauber sein, leichter Rost und alte Zinkschichten sind noch hier egal. Es müssen in diesem Schritt aber alle alten Farbreste, Fettreste, Dreck etc. entfernt werden. Dazu nimmt man einfach warmes Wasser mit Spüli und ggf. etwas Natriumhydroxid.

2. Danach kommt eine kurze Spülung in Leitungswasser um das Reinigungsmittel zu entfernen. Bei den Spülungen reicht meistens ein paar Mal ins Wasser tauchen schon aus.

3. Jetzt wird der alte Rost und die alte Zinkschicht entfernt. Bei leichtem Rost reicht hier meistens die verdünnte Salzsäure aus. Das sollte man im besten Fall draußen mit Schutzmaske und Schutzbrille machen. Bei grobem Rost kann man das Teil auch vorher Sandstrahlen, sollte es danach aber trotzdem ca. 1 Minuten in das Salzsäurebad hängen um die Oberfläche zu beizen und eventuelle Oxidreste zu entfernen (Wenn das Teil in der Salzsäure nicht mehr blubbert und kein sichbarer Rost mehr vorhanden ist sollte der Schritt hier fertig sein). Nach dem Salzsäurebad sollte man möglichst schnell das Teil in das Verzinkungsbad hängen da ansonsten innerhalb kurzer Zeit an der Luft wieder Oberflächenrost entsteht. Das Bauteil muss wirklich sehr rein sein da sonst die Zinkschicht nicht haftet. Wichtig ist hierbei auch dass die Oberfläche möglichst glatt ist, wenn das Bauteil nun gestrahlt wurde ist die Oberfläche ja im Vergleich zur Salzsäureentfernung viel rauer, somit "glänzt" das Zink später auch nicht so stark.

4. Jetzt werden kurz die Salzsäurerückstände in Leitungswasser und danach in destilliertem Wasser entfernt. Man kann natürlich auch direkt in das destillierte Wasser, damit verunreinigt man es aber schneller und wenn zuerst Leitungswasser genommen wird können kosten gespart werden da somit nur häufiger das Leitungswasser und seltener das destillierte Wasser gewechselt werden muss.

5. Wenn das Bauteil nun komplett rein (Das destillierte Wasser aus dem Schritt davor muss auf dem Bauteil "haften", darf also nicht abperlen (Schließt auf Fettrückstände)) und blank ist geht es nun zum eigentlichen Verzinken.
Hierfür benötigt man ein Gleichspannungsnetzteil (Am besten Labornetzteil) mit CC Modus, man muss also die Stromstärke einstellen können. Spannung ist hier eher irrelevant (Max. 10V), dafür benötigt man aber eine gute Portion Stromstärke, 1-5A reichen schon für kleinere Teile aus, wenn man aber leicht größere Teile verzinken möchte kommt man auch schnell auf über 20-30A da sich die benötigte Stromstärke nach der Stromdichte richtet. Bei diesem Bad hier funktionieren 3A/dm2 am besten.
Wie man ein frisches Bad ansetzt erkläre ich weiter unten.
Wichtig ist es hier nur zu wissen welche Stromstärke man benötigt und wie lange man das Teil beschichten möchte. Normalerweise sollten 20-40 Minuten ausreichen um eine akzeptable und gut schützende Schicht zu bekommen. Die finale Schichtstärke ergibt sich aus der Dauer (Längere Beschichtungsdauer -> Stärkere Schicht) multipliziert mit der Stromstärke (Höhere Stromstärke -> stärkere Schicht).
Nun nimmt man sich sein komplett reines und entzinktes Bauteil und hängt dies (Am besten an einem Kupferdraht) komplett in das Zinkbad (z.B. mittig in einen Eimer). Auf jeweils beide Seiten hängt man nun ebenfalls an einem Kupferdraht aufgehangen reine Zinkplatten. An die Zinkplatten (Am besten eingepackt in feinem Polypropylen (Hilft, dass die zerfallenden Zinkplatten nicht das Bad verunreinigen)) schließt man nun den Pluspol und an das Bauteil in der Mitte den Minuspol. Somit fließt der Strom dann über die Zinkbleche ins Bad und von dort auf das Bauteil wo sich mit dem Strom das Zink absetzt. Hier ist sehr wichtig zu beachten, dass die Beschichtung hier wie z.B. mit einer Sprühdose die etwas lackiert funktioniert. Man muss das Bauteil als gut "ausleuchten" und darf die Zinkbleche nicht nur auf eine Seite hängen, da so auch dann fast nur von einer Seite der Strom an das Bauteil kommt und somit auch fast nur eine Seite beschichtet wird.
Hier gibt es nun ein Problem, da nämlich die Effizienzen der Anoden (Zinkplatten) und der Kathode (Bauteil) unterschiedlich sind, scheidet sich mehr Zink in die Lösung ab als vom Bauteil "aufgenommen" wird. Bei zu hohem Zinkanteil im Bad bekommt man grau/matte Schlieren. Da die Effizienz bei ca. 50-70% liegt kann man aber einfach z.B. 30-50% der Anodenfläche nicht als lösbares Zink sondern als unlösbaren Baustahl nehmen.
Zuletzt muss hier noch die Agitation (Badbewegung (Wichtig um immer frische Zinklösung zum Bauteil zu transportieren)) beachtet werden, dafür habe ich einfach einen kleinen Magnetrührer genommen der das Bad dauerhaft leicht-mittelstark umrührt.
(Das Verzinken sollte auch in einem gut durchgelüfteten Raum oder draußen stattfinden, da hierbei Wasserstoffgas und teilweise Sauerstoff entstehen, die hochentzündlich sind) (Bei wenigen Ampere entstehen aber eigentlich keine nennenswerten Mengen)

6. Wenn nach ca.30 Minuten das Bauteil nun fertig beschichtet ist, sollte man es nochmal in Leitungswasser und danach in destilliertem Wasser spülen.

7. Danach wird das Bauteil eine gewisse Zeit in eine Passivierungslösung getaucht um eine hauchdünne Chromoxid Schicht auf das Zink zu ätzen und somit nochmal deutlich den Rostschutz zu erhöhen. Außerdem läuft Zink ohne diese Schicht sehr schnell wieder an.

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