Kun je zink lassen?

Veel metalen constructiedelen worden verzinkt. Dit beurt meestal in speciale zinkbaden waar de staalconstructiedelen thermisch verzinkt worden. Dit verzinken wordt gedaan om de constructiedelen te beschermen tegen corrosie. Hoewel zink minder edel is dan staal is de weerstand van zink tegen corrosie beter. In tegenstelling tot de roest die ontstaat op staal (ferro) is de zinkoxide een stevige beschermlaag die de onderliggende materiaal laag nauwelijks verteerd. Roest of ijzeroxide lost langzamerhand de onderliggende materiaallagen op maar zinkoxide is zeer duurzaam. Om roestvorming te voorkomen kan men staal naast verzinken ook coaten en verven.

Lassen
Het maken van een las is een veel voorkomende techniek om constructiedelen met elkaar te verbinden in de werktuigbouwkunde. Een lasverbinding is een sterke verbinding als deze goed wordt gemaakt. Een lasverbinding is onuitneembaar. Dit houdt in dat een lasverbinding permanent is tenzij men met geweld deze verbinding uit elkaar wil halen doormiddel van slijpen, zagen, gutsen of snijden. Door deze technieken wordt de las verwijdert en is de verbinding verdwenen.

Lassen van staal
Het lassen van staal komt veel voor. Staal is in feite ijzer met een klein percentage koolstof (lager dan 1,9 procent). Dit koolstofpercentage kan eventueel nog lager zijn indien dat gewenst is. Hoe lager het koolstofpercentage hoe elastischer het staal. De hardheid van het staal neemt dan echter wel af en men zal ook specifieke lastoevoegmaterialen moeten gebruiken bij speciale staalsoorten. Staal kan op verschillende manieren worden gelast. Meestal gebruikt men MIG/MAG lassen maar elektrode lassen (BMBE) en ook TIG lassen wordt regelmatig gebruikt. Autogeen lassen is een lasproces dat in de (dikwandige) installatietechniek wordt gebruikt voor het maken van verbindingen tussen stalen buizen.

Zink lassen
Zink reageert anders op lasprocessen dan staal. Als men zink last komt er een vreemde witte rook vrij. Dit is een rook die vrijkomt van zinkoxides en heeft een zure geur. Zink en zinkoxides worden niet apart genoemd op de MAC waarde lijst. Dit is een lijst met stoffen die giftig zijn. Hoewel zink in het lichaam van een mens voorkomt reageert het lichaam van een mens sterk op de lasrook die vrijkomt bij het lassen van zink. Dit wordt ook wel zinkkoorts genoemd. De term ‘koorts’ verwijst naar de reacties die het lichaam vertoont als men wordt blootgesteld aan de rook. Deze reacties zijn koude rillingen, verhoogde speekselproductie en daarnaast kan men ook gaan overgeven. De zinkkoorts verschijnselen verdwijnen meestal na 24 uur of hooguit 48 uur.

Voorzorgsmaatregelen voor zink lassen
Zinkkoorts is alles behalve goed voor de gezondheid. Het is onduidelijk of er blijvend letsel optreed wanneer men regelmatig zink last. Daarom is het verstandig om de lasser zo goed mogelijk te beschermen tegen de lasrook die vrijkomt bij het lassen van zink. Het beste kan men er voor zorgen dat men geen lasrook van zinkoxides krijgt. Dit kan men voorkomen door de zinklaag van de constructiedelen eerst zorgvuldig weg te slijpen (daarbij uiteraard gebruikmaken van de voorgeschreven gelaatsbescherming). Vervolgens kan men het staal onder de zinklaag gaan lassen. Men kan er daarnaast voor zorgen dat er een goed rookafzuiging is op de werkplek. Ook adembescherming is een goed beschermingsmiddel voor de lasser. Meestal wordt dit gedaan door gebruik te maken van een lashelm met verse luchttoevoer.

Wat passiveren voor soort bewerkingstechniek?

Binnen de techniek worden verschillende bewerkingen uitgevoerd. Er zijn bewerkingen die worden gebruikt om producten en werktuigen vorm te geven en te ontwikkelingen. Daarnaast zijn er ook bewerkingstechnieken die er voor moeten zorgen dat de gemaakte producten goed worden beschermd tegen bijvoorbeeld corrosie. Passiveren is één van deze bewerkingstechnieken. Passiveren wordt ook wel passivatie genoemd en is gericht op het herstellen van de passivatielaag. Deze laag biedt bescherming tegen corrosievorming. Deze bewerkingstechniek wordt meestal gedaan nadat men heeft gebeitst en gespoeld.

Passiveren van roestvast staal
Chroom is een bestandsdeel van de rvs-legering en zorgt er voor dat het materiaal een goede corrosiebescherming heeft. Rvs bevat minimaal 12% vrije chroom. Het chroom zorgt voor een zeer dunne beschermlaag tegen corrosie. Deze volledig afsluitende beschermlaag wordt ook wel oxidehuid genoemd.

Roestvast staal (rvs) en de oxidehuid rondom het rvs kan doormiddel van mechanische beschadiging en lasprocessen worden aantast. Vreemde metaaldeeltjes kunnen er door beschadiging voor zorgen dat roestvast staal niet meer roestvast is. De chroomoxidehuid van het rvs kan door beschadigen van ijzer (ferro) en ijzerlegeringen worden aangetast waardoor het rvs kan gaan roesten. Doormiddel van een beitsbehandeling worden de vreemde metaaldeeltjes verwijdert van het oppervlak van rvs.

Vervolgens gaat men roestvast staal passiveren door het rvs in een bad te doen met salpeterzuur. Hierdoor hersteld het laagje chroomoxide en keert de passieve toestand terug. Doordat de chroomoxidelaag op het rvs weer wordt hersteld is het staal weer roestvast geworden.

Staal kan men ook passiveren. Staal wordt doormiddel van citroenzuur behandeld. Citroenzuur is hierbij de passiveervloeistof. Door het passiveerproces van deze vloeistof wordt het materiaal zilvergrijs. Staal wordt doormiddel van passiveren behandelt zodat vliegroest wordt voorkomen.

Wat is cortenstaal en waarvoor kan het worden gebruikt?

Cortenstaal is een metaallegering en is ontwikkeld door US Steel. Cortenstaal wordt in de handel ook wel onder de merknaam COR-TEN ®-staal aangeboden. Deze term bestaat uit twee afkoringen COR-rosion resistance en TEN-sile strengt. Waneer dit wordt vertaald in het Nederlands dan is cortenstaal goed bestand tegen corrosie en heeft het ook een behoorlijke mechanische sterkte. De doelstelling die US Steel had met de ontwikkeling van cortenstaal is een grotere weervastheid of weerbestendigheid dan gewoon staal. Hierdoor kan cortenstaal ook in de buitenlucht worden gebruikt zonder extra behandelingen.

De samenstelling van de cortenstaallegering bestaat voornamelijk uit ijzer. Aan het ijzer zijn de volgende metalen toegevoegd: koper, silicium, chroom, fosfor en nikkel. Het bevat een bruine kleur die ontstaat door oxidatie. De roestbruine oxidehuid van cortenstaal is zeer kenmerkend voor deze metaallegering. Cortenstaal heeft sterkte die vergelijkbaar is met roestvast staal. Er wordt met sterkteberekeningen gerekend met 355 N/mm². In Europa worden ook wel staallegeringen gefabriceerd die weervast zijn en vergelijkbaar zijn met cortenstaal. Hieronder wordt meer informatie weergegeven over cortenstaal.

Oxidehuid van cortenstaal
Veel metaalsoorten oxideren. Alleen edelmetalen zoals goud en platina oxideren nauwelijks. De oxide die aan de buitenkant van metaal ontstaat beschermd het onderliggende metaal tegen zuurstof. Hierdoor wordt het metaal onder de oxidehuid beschermd tegen corrosie. Het metaal beschermd zichzelf als het ware door de ontwikkeling van oxide. Cortenstaal bevat een dikke oxidehuid waardoor het metaal onder de oxide goed beschermd is. Het metaal hoeft geen extra behandeling te ondergaan doormiddel van een verflaag of coating. Daarom wordt cortenstaal veel gebruikt voor metalen objecten die buiten in weer en wind staan.

Waarvoor is cortenstaal geschikt?
Hoewel cortenstaal een stevige en dichte oxidehuid bevat is de toepassing van deze metaallegering niet overal even geschikt voor. Voor het ontwikkelen van oxide wordt namelijk een deel van het metaal opgeofferd. Wanneer regen, wind en zand voortdurend op cortenstaal inwerken zal de buitenste oxide laag steeds een beetje afslijten. Door dit afslijten moet er regelmatig weer een nieuwe oxidehuid worden gevormd. Hoewel dit proces automatisch gaat door de reactie met zuurstof zorgt het er wel voor dat de oxide regelmatig een klein laagje van het onderliggende metaal aanvreet. Hierdoor wordt het onderliggende metaal na verloop van tijd steeds dunner. Daarom zijn metaalbedrijven zoals  United States Steel Corporation geen voorstander voor het gebruik van cortenstaal in alle constructies die daadwerkelijk dragend zijn en voortdurend belast worden. Ook voor zijkanten van gebouwen en gevelbeplating is cortenstaal niet altijd geschikt. Dunne platen die vervaardigd zijn van cortenstaal kunnen door de ontwikkeling van oxide na verloop van tijd geheel weg oxideren. Er moet daarom altijd rekening worden gehouden met de dikte van het materiaal en de mate waarin het bloot staat aan invloeden van buitenaf.

Cortenstaal is echter wel heel geschikt voor kunstobjecten. Hiervoor wordt het veelvuldig toegepast. Veel kunstobjecten die er roestig uit zien en in de buitenlucht zijn geplaatst zijn gemaakt van cortenstaal. Er moet wel rekening gehouden worden met de omgeving waarin het kunstobject is geplaatst. Het roest dat afkomstig is van het object kan met bijvoorbeeld regenwater en gesmolten sneeuw worden weggespoeld en kan daardoor op de omliggende omgeving terecht komen. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld op het trottoir roestige plekken ontstaan. Cortenstaal wordt ook wel toegepast in tuinmeubelen en borders en erfscheidingen.

Ook voor zwaardere constructies wordt cortenstaal gebruikt mits er gebruik wordt gemaakt van profielen die over voldoende dikte beschikken. Cortenstaal dat een behoorlijke dikte heeft kan worden gebruikt voor bruggen, scheepscontainers en op booreilanden. Er moet rekening worden gehouden met bepaalde hoeken waarin water kan blijven staan. Door de voortdurende aanwezigheid van water in de hoeken van constructies die van cortenstaal zijn gemaakt kan de oxidevorming versneld verlopen waardoor het materiaal dunner wordt.