Wat is putroest en hoe ontstaat putroest?

Putroest is een vorm van corrosie die ontstaat bij staalsoorten. Roest is een andere benaming voor de corrosie van ijzer (ferro). Roest ontstaat bij ferrometalen. Dit zijn legeringen die als hoofdbestandsdeel ijzer hebben. Zuurstof en water in de lucht zijn de belangrijkste veroorzakers van corrosie. Als men ijzer en ijzerlegeringen niet aan de buitenkant beschermd tegen de uitwerking van zuurstof en water dan treed corrosie op. Men kan ijzerlegeringen zoals staal (staal is ijzer gelegeerd met 0,1 tot 1,7 procent koolstof).

Roestvorming
Daarnaast hebben ook zuren en zouten een sterke invloed op de corrosievorming. Corrosie heeft een zeer nadelige invloed op de mechanische belastbaarheid van een stalen constructie. Corrosie verzwakt het staal en maakt het bros. Door corrosie worden delen van het oppervlak ‘opgevreten’. Het staal wordt daardoor steeds dunner en dat heeft gevolgen voor de sterkte van de constructie. Daarnaast is corrosie of roest ook zeer nadelig voor het uiterlijk van producten en constructies die van staal zijn gemaakt.

Vliegroest is de meest oppervlakkige vorm van corrosie. Deze vorm van corrosie is vaak makkelijk te verwijderen. Als men de oppervlakkige corrosie niet gaat verhelpen kan de roest dieper in het ijzer vreten. Er ontstaan op een gegeven moment blaren. Onder deze blaren gaat het roestproces verder.

Putroest
Als men het roesproces niet stopt gaat het roesten onder de roestblaren steeds verder. Hierdoor kunnen diepe putten ontstaan in het staal. Deze roestvorm noemt men daarom ook wel putroest. Als er putroest ontstaat zijn er zwakke plekken in het staal. Deze zwakke plekken vreten vaak diep in het staal maar kunnen wel verholpen worden als de mechanische belastbaarheid van het staal niet te erg is aangetast. In dat geval kan men de plekken opvullen met plamuur.

Dit gebeurd bijvoorbeeld wel in de autotechniek bij autoschadebedrijven. Als er roestschade aan de carrosserie ontstaat vult men deze op met plamuur als men de roestresten heeft verwijdert. Het plamuur strijkt men glad en laat men uitharden. Vervolgens schuurt men de plamuur op tot deze helemaal glad is. Daarna gaat men de plamuur opspuiten in de gewenste lakkleur.

Wat is Tectyl en wat is Tectyleren?

Tectyl is een gedeponeerd handelsmerk. Dit handelsmerk wordt gebruikt door de firma Valvoline. Tectyl is een middel waarmee metalen worden beschermd tegen corrosie. Het wordt ook wel een antiroestmiddel genoemd. Maar het Tectyl lost de roest niet op. Het middel zorgt er wel voor dat verdere roestvorming zoveel mogelijk wordt beperkt. Metalen die roestvrij zijn gemaakt kunnen doormiddel van Tectyl wel verder worden beschermd tegen roest. Het merk Tectyl bestaat al meer dan 75 jaar.

Wat is Tectyleren?
Het woord Tectyleren is een werkwoord dat is afgeleid van het handelsmerk Tectyl. Met Tectyleren bedoelt men de techniek waarmee men metalen beschermd tegen corrosie. Over het algemeen heeft men het dan over de carrosserie van auto’s. Voordat men Tectyl gaat aanbrengen moet men eerst gaan ontroesten en de metaaldelen gaan reinigen. Men brengt Tectyl aan doormiddel van spuitpistolen. Dit gebeurd volgens de ML methode die ook wel methode Lorin wordt genoemd. Hierbij worden kleine gaatjes geboord op bepaalde plekken in de carrosserie. Door deze gaatjes wordt de Tectyl inwendig aangebracht. Wanneer men later het metaal gaat bewerken door bijvoorbeeld te slijpen, te zagen of te lassen zal men de Tectyllaag/ Tectylcoating uiteraard weer moeten herstellen.

Toepassen van Tectyl vroeger en tegenwoordig
Voor de jaren zeventig in de twintigste eeuw was de kwaliteit van auto’s nog niet zo hoog als tegenwoordig. Men maakte veel gebruik van metalen terwijl men tegenwoordig veel kunststoffen toepast. De metalen carrosserieën van auto’s waren voor de zeventiger jaren nog niet van hoge kwaliteit. Daarnaast was ook de lak in die tijd nog niet ver genoeg ontwikkelt om echt een duurzame bescherming te bieden tegen corrosie. Ook de wijze waarop lak werd aangebracht is in de loop der tijd aanzienlijk verbeterd. Hierdoor was een nabehandeling met een antiroestmiddel dikwijls noodzakelijk. Het bedrijf Valvoline kon in die periode haar bekendheid op de markt vergroten met de naam Tectyl. Hierdoor is Tectyleren een begrip geworden bij veel autobedrijven maar ook bij veel hobbyisten en liefhebbers van oldtimers.

Tegenwoordig wordt Tectyl vrijwel alleen gebruikt voor oudere auto’s en auto’s die om wat voor reden dan ook beginnen te roesten (aan de onderzijde). De meeste moderne auto’s zijn voorzien van veel betere coating dan de auto’s die voor 1970 werden geproduceerd. Daarom hoeft voor veel moderne auto’s niet een extra beschermende coating te worden aangebracht. Veel automerken bieden ook garantie tegen roest. Het gaat hierbij echter meestal om het daadwerkelijk doorroesten van carrosseriedelen. Dit proces is over het algemeen langdurig waardoor het doorroesten meestal pas merkbaar wordt wanneer de garantietermijn is verstreken.

Wat is vliegroest en hoe ontstaat vliegroest?

Vliegroest wordt ook wel vlugroest genoemd en is roest aan de oppervlakte van een object, daarom wordt de benaming oppervlakteroest ook wel gebruikt. Vliegroest wordt veroorzaakt door roestdeeltjes die extern worden aangevoerd. De oorzaak van vliegroest ligt dus niet in het voorwerp of object dat is aangetast. De roestdeeltjes dwarrelen neer op een object en kunnen daardoor het object een oranjebruine was geven en het de oppervlakte ruw maken.

Waar komt vliegroest voor?
Vliegroest kan op verschillende plaatsen voorkomen. Omdat deze vorm van roest extern wordt aangevoerd kan vliegroest alleen ontstaan in de buurt van roestige objecten en machines. Hierbij kan gedacht worden aan industriegebieden, aan schepen en spoorwegen. Ook bij andere constructies die zijn gemaakt van staal kan vliegroest ontstaan. Deze vliegroest kan op andere metalen neerdwarrelen door de wind of regen. Vliegroest kan ook op roestvast staal terechtkomen. Dit kan onder andere gebeuren bij rvs bestek als dit in de vaatwasser wordt geplaatst met andere metalen objecten die wel roest bevatten. De vaatwasser kan de roest samen met het water en afwasmiddel rondpompen door de vaatwasser. Hierdoor kan de roest ook op andere roestvrijstalen objecten terecht komen.

Hoe ontstaat vliegroest?
De roestdeeltjes worden gevormd door constructies en objecten die vervaardigd zijn van staal en andere legeringen met ijzer (ferro) als hoofdbestandsdeel. De corrosie van ijzer noemt men ook wel roest of ijzeroxide. Tijdens het roestproces lossen deeltjes van het basismateriaal op en ontstaan kleine roestdeeltjes in de vorm van schilfertjes en poeder. Deze kleine roestdeeltjes kunnen doormiddel van de wind, regen, hagel en sneeuw van het object worden verwijderd en neerdalen op objecten in de omgeving. Deze objecten bevatten dan vliegroest. Vliegroest heeft een onedel karakter en kan daardoor vrij eenvoudig worden opgelost in vocht. Hierdoor worden ijzeroxiden gevormd. Deze ijzeroxiden kunnen het materiaal dat zich onder de vliegroest bevindt aantasten. Als dat materiaal ook ijzer bevat zoals bijvoorbeeld het geval is bij rvs  kan de dunne passiveringslaag,  die gevormd wordt door chroomoxide, worden aangetast zodat het rvs uiteindelijk ook zal gaan roesten. De roestdeeltjes contamineren het rvs.

Anode en kathode
Roest kan ook ontstaan wanneer een minder edel metaal in aanraking komt met een edeler metaalsoort. Het minder edele metaal wordt dan als het ware opgeofferd aan het edeler metaal door dat er een elektronenstroom ontstaat vanuit het minder edele metaal (anode) naar het edeler metaal (kathode). De kathode wordt door dit proces beschermd daarom noemt men dit proces ook wel kathodische bescherming, als dit proces wordt gebruikt om bepaalde metalen constructies tegen roest te beschermen. Het minst edele metaal zal langzamerhand oplossen doordat het wordt omgezet in oxide. Wanneer corrosie door dit proces ontstaat spreekt men echter niet van vliegroest.

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.

Hoe kun je staal koud verzinken?

Verzinken kan globaal op twee manieren gebeuren namelijk doormiddel van thermisch verzinken en koud verzinken. Bij thermisch verzinken dompelt men de stalen constructies en voorwerpen in een kokendheet bad met gesmolten zink. Bij koud verzinken wordt een zinkverflaag aangebracht. Deze koude zinkverflaag dient zowel als kathodische bescherming als een passieve barrière.

Kathodische bescherming
De kathodische bescherming ontstaat door dat zink minder edel is dan ijzer. Met andere woorden zink heeft een lagere potentiaal dan ijzer (ferro) in de galvanische reeks. Hierdoor ontsnappen van zink (anode) elektronen naar het ijzer (kathode) dat zich in staal bevind. Door deze elektronenstroom lost het zink op in plaats van het ijzer. Het zink lost tijdens dit proces op en vormt zinkcorrosie, dit wordt ook wel zinkpatina genoemd. De kathodische bescherming van zink werkt alleen in vochtige milieus. Als de kathodische bescherming van zink goed functioneert zullen zelfs beschadigingen in de zinklaag door de kathodische werking worden beschermd tegen roestvorming. Het is wel belangrijk dat er dan wat zink in de buurt van het staal aanwezig blijft.

Zinkpatina
Zinkcorrosie of zinkoxide is de patina van zink en is zeer hard. Deze laag ontstaat doordat de oppervlakte van zink reageert met onder andere nitraten en fosfaten in de lucht in combinatie met water. Dit proces zorgt voor het ontstaan van zinkoxiden die daarbij uitzetten en zorgen voor een afsluitende beschermende laag. De zinkpatina is een soort zoutlaagje en is wit van kleur. Deze laag is ondoordringbaar voor zuurstof. Doordat de zuurstofmoleculen niet door kunnen dringen tot het ijzer, dat zich onder de zink bevind, is het ijzer goed beschermd tegen roestvorming.

Koudgalvanische verf/ zinkcompound
Koud verzinken doet men doormiddel van zinkstofcompoundverf, deze verf wordt ook wel zinkstofverf of koudgalvanische verf genoemd. Deze compoundverf bevat een hoog percentage (ongeveer 75 procent) zuiver zink. Door dit hoge percentage zink biedt zinkcompoundverf een hoge kathodische bescherming tegen roestvorming. Naast zink bevat deze compound ook polystyreenhars. Zinkcompound wordt toegepast als roestwerende primer. Het wordt direct aangebracht op blank staal.

Dit staal moet eerst grondig van roest zijn ontdaan. Ook dienen vet, vuile en andere verontreinigingen te worden verwijdert. Daarnaast dient de ondergrond helemaal droog te zijn. Zinkcompound kan met een kwast of roller aan worden gebracht op het staal. Daarnaast kan het doormiddel van Airless spray of luchtspuit worden aangebracht. Zinkcompoundverf is overschilderbaar met verschillende soorten verf.

Hoe ontstaat het roestproces?

Roest is ijzer dat verbonden is met zuurstof. Door de binding tussen ijzer en zuurstof in de aanwezigheid van water ontstaat geoxideerd ijzer. Roest heeft een roodbruine kleur en is  een mengsel dat bestaat uit ijzeroxide en hydroxylgroepen. De term roest is een term die vrij algemeen wordt gebruikt voor de corrosie van ijzerhoudende legeringen zoals bijvoorbeeld staal.

Het roestproces
Door roesten ontstaat er een laagje ijzeroxide rondom het ijzerhoudende product. Daarbij wordt een deel van het ijzerhoudende product opgeofferd. Hierdoor wordt het daadwerkelijke product steeds dunner terwijl de roest eromheen juist dikker wordt. IJzerroest heeft een groter volume dan het materiaal waaruit het is ontstaan. Dit zorgt er voor dat roest rondom het ijzerhoudende product druk uitoefent. Deze druk kan er voor zorgen dat bijvoorbeeld de roest rondom het betonstaal er voor zorgt dat het beton gaat barsten of zelfs af gaat breken. Dit wordt betonrot genoemd. Constructies die roestend ijzer bevatten worden uit elkaar gedrukt.

De ontwikkeling van roest op staal en andere ijzerhoudende producten zorgt er daarnaast voor dat het basisproduct dunner wordt. Hierdoor gaan de mechanische eigenschappen van het materiaal achteruit. Uiteindelijk wordt het materiaal zo dun dat het volledig opgevreten is door de roest. Het roestproces moet daarom worden tegengegaan als men het ijzerhoudende materiaal wil behouden.

Roestbestrijding
Het voorkomen van roest is niet eenvoudig. Bij het voorkomen van brand kan men bijvoorbeeld één van de belangrijke factoren die nodig is voor het ontstaat van brand wegnemen bijvoorbeeld zuurstof. Bij het bestrijden van roest is het wegnemen van zuurstof meestal niet voldoende. Het materiaal dat ijzer bevat kan op zichzelf al voor roest zorgen.

Staal is een legering van ijzer met een laag percentage koolstof. Staal wordt in de werktuigbouwkunde en metaaltechniek veel gebruikt voor uiteenlopende constructies en werktuigen. Staal wordt vervaardigd in hoogovens. Meestal wordt bij de bereiding van staal ook schroot toegevoegd. Het schroot kan bestaan uit delen van bijvoorbeeld autowakken. Schroot bestaat voornamelijk uit metaal maar kan daarnaast ook andere elementen bevatten zoals aluminium, koper, nikkel enzovoort.

Doordat schroot uit verschillende metalen bestaat zal ook het staal dat in hoogovens wordt geproduceerd uit verschillende metalen bestaan. Tussen de kristallen van twee metalen die van elkaar verschillen is altijd een spanningsverschil aanwezig. Dit spanningsverschil wordt ook wel een potentiaalverschil genoemd. Als er een geleidende vloeistof, zoals zure regen, de kristallen met elkaar in contact brengt ontstaat er een kleine elektrische stroom. Het ene metaal wordt tijdens dit proces de anode ten opzichte van het andere metaal, de kathode. Het metaal dat de anode vormt in dit proces in het minst edele metaal. De kathode is dus het meest edele metaal van de twee metalen die met elkaar in contact komen.

Het minst edele metaal zal door het contact met het edeler metaal langzamerhand gaan oplossen. Als zink bijvoorbeeld in contact komt met ijzer dan zal het zink oplossen en het ijzer worden beschermd. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de kathodische bescherming van schepen.

Staal kan echter ook edeler metalen bevatten dan ijzer. Als de legering naast ijzer bijvoorbeeld ook koper bevat zal er een stroompje lopen van ijzer naar koper. In dat geval zal het ijzer langzamerhand oplossen ten opzichte van het edeler koper. De ijzerdeeltjes die opgelost zijn verbinden zich met zuurstof. Tijdens dit proces ontstaat roest en roest bevat altijd water. Het water in de corrosie zorgt er voor dat het roestproces in gang blijft.

Waarom heeft verven over roest geen zin?
Het verven of overschilderen van roest is zinloos. Onder de verflaag of lak is nog voldoende zuurstof en water aanwezig om het roestproces in gang te houden. De expansie van roest zorgt er daarnaast voor dat de verf of laklaag gaat barsten of knappen. Door de barst of scheur in de verflaag kan weer nieuw water naar binnen dringen. Dit water zorgt er voor dat het roestproces weer wordt versneld. Voordat men gaat verven of lakken zal men het staal goed moeten ontroesten. Dit kan doormiddel van schuren of stralen. Zodra dat klaar is zal men zo snel mogelijk een hechtende verflaag moeten aanbrengen op het staal. De ijzerdeeltjes in het staal kunnen zich namelijk ook zonder water aan zuurstof hechten waardoor staal ook in droge toestand kan gaan roesten.

Wat is emaille of glazuur en waarvoor worden deze materialen gebruikt?

Emaille of email is een laag glas dat op voorwerpen kan worden aangebracht. Meestal wordt emaille aangebracht op metalen voorwerpen en op voorwerpen die van aardewerk zijn gemaakt. De reden waarom emaille wordt aangebracht is verschillend. Zo kan emaille bijvoorbeeld worden aangebracht om het onderliggende materiaal te beschermen. Daarnaast kan emaille ook worden gebruikt al isolatielaag. Omdat emaille een laag glas is die in verschillende kleuren kan worden gebracht wordt emaille ook wel gebruikt om objecten te versieren. Emaille kan ook worden gebruikt om bijvoorbeeld reclameborden en reclamespeldjes van kleuren te voorzien. Meestal is de ondergrond van deze borden van metaal gemaakt.  Een object waarop emaille is aangebracht noemt men geëmailleerd.

Emaille of glazuur
Emaille kan, zoals hiervoor beschreven, ook worden aangebracht op voorwerpen die van aardewerk zijn gemaakt. Als men een dunne glasachtige laag aanbrengt op producten van aardewerk noemt men dat over het algemeen glazuur. Er kunnen verschillende voorwerpen en producten worden voorzien van een glazuurlaag. Bekende voorbeelden van aardewerk producten zijn tegels, plavuizen en dakpannen. Deze voorwerpen zijn van klei gemaakt en worden in ovens gebakken. Hierdoor wordt de klei hard. In de oven wordt het glazuur dat op de voorwerpen en producten in poedervorm wordt aangebracht vloeibaar en smelt over het voorwerp of product heen. Dit zorgt er voor dat er een glazuurlaag ontstaat. Glazuur kan dienen ter bescherming van het product of het voorwerp. Daarnaast is glazuur ook in verschillende kleuren aan te brengen op producten en voorwerpen. Dit zorgt er voor dat glazuur ook een sierwaarde kan hebben.

Welke eigenschappen heeft emaille?
Emaille kan om verschillende redenen worden aangebracht op een product of voorwerp. Het is belangrijk dat men voordat men emaille toepast goed weet welke eigenschappen dit materiaal heeft. Als men bijvoorbeeld metalen producten of voorwerpen heeft die men wil beschermen is een positieve eigenschap van emaille dat de emaillelaag het metaal goed afsluit. Hierdoor kan er geen water en zuurstof bij het metaal komen en is het metaal goed beschermd tegen corrosie. Daarnaast kan emaille niet branden en is het erg hard. De hardheid van emaille zorgt er voor dat het materiaal er onder goed beschermd is. Emaille zelf is behoorlijk krasbestendig en glad daardoor is het materiaal ook hygiënisch en kunnen geëmailleerde voorwerpen worden gebruikt in bijvoorbeeld badkamers en keukens. Het materiaal is zeer goed bestand tegen de inwerking van chemische stoffen. Ook is emaille kleurvast en goed bestand tegen verkleuring die kan ontstaan door bijvoorbeeld UV-straling.

Als men emaille aanbrengt op aardewerk wordt de oppervlakte van het product of voorwerp dichter. Hierdoor wordt het aardewerk product minder waterdoorlatend. Dit zorgt er voor dat emaille of glazuur aardewerk producten geschikt maakt voor contact met water en andere vloeistoffen. Daarnaast wordt het aardewerk product ook krasbestendiger door het glazuur.

Zowel metalen producten als producten die van aardewerk zijn gemaakt kunnen door het aanbrengen van emaille worden verfraait. Dit gebeurd door het toevoegen van gekleurde oxiden voordat men gaat emailleren.

Een nadeel van emaille is dat een emaillelaag zeer hard en nauwelijks buigzaam is. Als emaille bijvoorbeeld wordt aangebracht op metalen voorwerpen is de kans groot dat het metaal buigzamer is dan het emaille. Hierdoor kunnen er barsten ontstaan in het emaille. In het eerste geval kunnen er scheuren ontstaan en kunnen er stukjes emaille van het basismateriaal afspringen. Hierdoor kan het onderliggende metaal bloot komen te staan aan zuurstof, water en chemische stoffen. Dit zorgt er voor dat er corrosie kan ontstaan. Om beschadiging van emaille tegen te gaan past men tegenwoordig emaille toe dat een gelijkwaardig uitzettingscoëfficiënt heeft als het onderliggende materiaal.

Waar worden emaille en glazuur toegepast?
Emaille kan op verschillende metalen worden aangebracht. Een aantal voorbeelden hiervan zijn koper en aluminium. Deze materialen bevatten geen ijzer en behoren tot de nonferro metalen. Emaille wordt in de praktijk ook regelmatig aangebracht op metalen die wel ijzer bevatten. Hierbij kan gedacht worden aan producten en voorwerpen die gemaakt zijn van staal of gietijzer. Deze materialen zijn zeer gevoelig voor corrosievorming. Emaille zorgt voor een goede beschermlaag tegen corrosie/ roest.

Emaille wordt op verschillende producten toegepast. Hieronder staan een aantal voorbeelden:

  • De buitenkant van witgoed producten wordt over het algemeen voorzien van emaille. Hierbij kan gedacht worden aan wasmachines, wasdrogers en afwasmachines. Ook kooktoestellen en gastoestellen kunnen worden voorzien van een emaille beschermlaag. Omdat deze producten goed schoon gehouden moeten worden en hygiënisch moeten zijn wordt over het algemeen een witte emaillelaag aangebracht.
  • Ook pannen, theepotten, vergieten en kannen werden in het verleden voorzien van een emaillelaag. Deze voorwerpen kregen uiteenlopende kleuren van rood tot mintgroen. Daarnaast waren we ook emaille voorwerpen die grijsgewolkt en oranje gevlamd werden geëmailleerd.
  • Reclameborden, verkeersborden en bewegwijzeringsborden moeten opvallende kleuren hebben zodat mensen goed kunnen zien wat er op staat en gewaarschuwd of geattendeerd kunnen worden. Het is belangrijk dat deze borden goed kleurvast zijn. Daarom werden en worden veel metalen borden nog voorzien van emaillelaag. Deze laag zorgt er voor dat het bord goed bestand is tegen krassen en roest en daarnaast is het bord tot ongeveer 50 jaar kleurvast.
  • Emaille wordt in de elektronica veel gebruikt als isolerende laag rondom koperdraad.

Glazuur wordt eveneens op verschillende producten en voorwerpen toegepast. Hier volgen een aantal voorbeelden.

  • Dakpannen worden tegenwoordig nog regelmatig voorzien van een glazuurlaag. Hierdoor is de dakpan glad en is het onderliggende materiaal goed beschermd tegen de regen.
  • Borden, mokken en bekers worden tegenwoordig ook van glazuur voorzien. Dit ziet er fraai uit en is daarnaast hygiënisch omdat emaille nauwelijks poreus is en er bijna geen vuil aan kan hechten.
  • Wastafels en wc’s worden over het algemeen ook geglazuurd voor verfraaiing en het hygiënische aspect.
  • Tegels en plavuizen zien er fraai uit met een emaillelaag. Deze laag kan echter wel beschadigen als er een hard voorwerp op valt.

Wat is galvaniseren of galvanotechniek en waar wordt deze techniek voor gebruikt?

Galvaniseren is een techniek die kan worden gebruikt voor het aanbrengen van een corrosiebestendige metaallaag over metalen die corrosiegevoelig zijn. Galvaniseren wordt ook wel galvano, galvanotechniek of elektroplating genoemd. Voor deze techniek wordt gebruik gemaakt van elektriciteit. Galvaniseren kan doormiddel van elektrolytisch verzinken gebeuren. Hierbij wordt een zinklaagje aangebracht op bijvoorbeeld koolstofstaal (ijzer met een laag  percentage koolstof). Daarnaast kan men ook verchromen, hierbij wordt een laagje chroom aangebracht op bijvoorbeeld koolstofstaal. Vernikkelen is een proces waarbij een laagje nikkel op een metaal wordt aangebracht. De metalen chroom, nikkel en zink zijn corrosievast en behoren tot de non-ferro metalen. Ferro-metalen bestaan voor minimaal 50 procent uit ijzer. Hierdoor zijn deze metalen corrosiegevoelig. Een ander woord dat voor de corrosie van ferro wordt gebruikt is roest. Als ferro niet goed wordt beschermd tegen roest vreet de roest op den duur steeds meer dunne laagjes van het ferro weg. Hierdoor wordt het ferro-object dunner en gaan de mechanische eigenschappen achteruit. Het is daarom belangrijk dat objecten die gevoelig zijn voor roest voldoende worden beschermd.

Ferro-metalen beschermen tegen corrosie
Metalen die voor een groot deel uit ijzer bestaan zijn over het algemeen gevoelig voor corrosie (roest). Doormiddel van legeringen kan het metaal corrosievaster worden gemaakt. Hierbij kan gedacht worden aan roestvaststaal. Ook cortenstaal of COR-TEN ®-staal is een voorbeeld van ferro  waaraan verschillende metalen zijn toegevoegd om het corrosieproces te vertragen. In legeringen kunnen de eigenschappen van metalen elkaar versterken. Een legering is echter niet altijd een geschikte oplossing. Dit kan te maken hebben met de prijs maar ook met de ongunstige mechanische eigenschappen van de legering. Metallurgen hebben veel verstand van de eigenschappen van metalen. Hun vakgebied heet metallurgie. Vaak hebben metallurgen ook verstand van corrosie omdat het corrosieproces een belangrijke eigenschap is van een metaal. De corrosieleer valt onder de metaalkunde en onderzoekt hoe corrosie ontstaat door elektrochemische reacties bij verschillende metalen.

Corrosie kan ook worden tegengegaan door het aanbrengen van een beschermlaag over ferro-metalen. Dit kan door gebruik te maken van bijvoorbeeld menie of ijzermenie. Daarnaast kunnen metalen ook worden voorzien van poedercoating. Het galvaniseren waarover in de inleiding is geschreven kan ook worden toegepast om ferro-metalen te beschermen tegen roest.

Verzinken of galvaniseren
In de praktijk haalt men galvaniseren en verzinken regelmatig door elkaar. Het aanbrengen van een zinklaag op een metaal kan op twee verschillende manieren gebeuren. Een zinklaag kan worden aangebracht door thermisch verzinken, waarbij men gebruik maakt van een zinkbad. Daarnaast kan men elektrolytisch verzinken. In het laatste geval spreekt men van galvaniseren omdat hierbij elektrische stroom wordt gebruikt. Verzinken kan dus gebeuren doormiddel van galvaniseren en thermisch verzinken. Metaal dat verzinkt is kan daardoor zowel thermisch verzinkt zijn als gegalvaniseerd. Over thermisch verzinken is op de website technisch werken een uitgebreide tekst te vinden. Hieronder is kort beschreven wat galvaniseren is.

Wat is galvaniseren precies?
Hierboven is al een beetje informatie weergegeven over galvaniseren. In bovenstaande tekst wordt duidelijk dat galvaniseren wordt toegepast om de corrosievastheid van metalen te bevorderen. Daarnaast is aangegeven dat verschillende non-ferro metalen kunnen worden aangebracht doormiddel van galvanotechniek. Galvanotechniek omvat alle elektrochemische bedekkingstechnieken die in de metaaltechniek worden toegepast. Hieronder worden ook de autokatalytische processen geplaatst. Galvaniseren kan doormiddel van twee verschillende methodes worden gedaan. Het kan worden gedaan door gebruik te maken van een externe stroombron en doormiddel van een reductiemiddel dat aanwezig is in elektrolyt.

Doel van galvanotechniek
Galvanotechniek is een techniek waarbij een metaallaag over een andere metaalsoort wordt aangebracht. De eigenschappen van de metalen kunnen elkaar op die manier versterken. Staal bestaat bijna volledig uit ijzer en is daardoor gevoelig voor roest. Staal is echter goedkoop en beschikt over goede mechanische eigenschappen. Daarom wordt staal in de werktuigbouwkunde en in de bouw veel toegepast. Staal kan echter roesten en daarom afhankelijk van een goede beschermlaag. Zink is minder edel dan staal maar is wel beter bestand tegen roest. Doormiddel van galvaniseren wordt het corrosie vaste zink aangebracht op het sterkere staal. Hierdoor versterken de twee metalen elkaar. De voordelen van galvanotechniek kunnen als volgt worden opgesomd:

  • Galvaniseren zorgt voor een betere weerstand tegen corrosie,
  • Galvaniseren kan voor een beter uiterlijk zorgen van een constructie of machine. Met name verchromen wordt veel gebruikt voor het verbeteren van het uiterlijk van metalen.
  • Galvaniseren kan er ook voor zorgen dat het metaal beschermd wordt tegen beschadiging en krassen.
  • Galvaniseren heeft invloed op elektrische eigenschappen waaronder de geleidbaarheid van metalen.

Wat is kathodische bescherming (KB)?

Er zijn verschillende technische mogelijkheden om ferro metalen te beschermen tegen corrosie. Zo kan er gebruik worden gemaakt van verzinken, of van speciale coatings. Deze middelen zijn effectief maar voor de lange duur zijn ze niet altijd geschikt. Vooral wanneer ferro metalen regelmatig in contact komen met (zout) water en erosie doormiddel van zand en wind kan de buitenste coating langzamerhand afgebroken worden. Het gevolg is dat er roestplekken ontstaan die zich steeds verder uitbreiden. Hierdoor kan een metalen object ernstig worden beschadigd en langzamerhand afbreken. Dit moet worden voorkomen. Een methode waarmee metalen kunnen worden beschermd tegen corrosie is kathodische bescherming (KB).

Hoe werkt kathodische bescherming (KB)?
Kathodische bescherming wordt gebruikt ter bestrijding van corrosie. Hierbij wordt het potentiaal van object dat beschermd moet worden verlaagd. Door het verlagen van het potentiaal ontstaat er een vertraagde anodereactie tussen de ijzerionen en het ijzer (ferro). Hierdoor wordt het object dat beschermd moet worden een kathode. Een kathode is de pool waar elektronen naar binnen gaan. Een anode is de pool waar de elektronen uit komen. Een anode is daarmee een elektrode. Kathodische bescherming werkt preventief tegen corrosie. Kathodische bescherming is er in twee vormen: met opgedrukte spanning en doormiddel van een opofferingsanode. Deze twee vormen worden hieronder uitgelegd.

Kathodische bescherming doormiddel van opofferingsanode
Er wordt bij kathodische bescherming doormiddel van een opofferingsanode gebruik gemaakt van een onedeler metaal dat aan een edeler metaal wordt bevestigd. Opofferingsanoden worden ook wel  galvanische anoden genoemd. Zink kan hiervoor worden gebruikt want het is onedeler dan ijzer. Daarom worden zink of zink-aluminiumlegeringen onder andere op schepen bevestigd. Op landinstallaties wordt gebruik gemaakt magnesium- en zinklegeringen. Het elektronenpotentiaal verloopt van het hoogste naar de laagste metaalsoort. Zink dat bevestigd is aan ijzer geeft bij oxidatie elektronen af aan ijzer. Zink wordt hierdoor opgeofferd en oxideert weg en beschermd daardoor het ijzer waaraan het bevestigd is. Zink creëert in deze situatie beschermstroom  en is een opofferingsanode die haar elektroden afstaat aan de kathode ijzer. Daarom wordt gesproken over kathodische bescherming. Bij het gebruik van een opofferingsanode wordt geen externe stroombron of bekabeling toegepast omdat het onedele metaal zelf beschermstroom creëert.

Kathodische bescherming doormiddel van opgedrukte spanning
Kathodische bescherming met opgedrukte spanning wordt onder andere gebruikt bij wapeningstaal in beton. Dit wordt ook wel kathodische bescherming doormiddel van vreemdstroom genoemd. Dit is niet geheel juist omdat het gaat om een spanning die op het te beschermen metaal wordt gedrukt. Opgedrukte spanning is daardoor de juiste term voor deze vorm van kathodische bescherming. Het wapeningstaal wordt doormiddel van gelijkspanningstroom op een kunstmatige manier negatief gehouden. Hierdoor wordt het staal van een anode in een kathode verandert. Vreemdstroom wordt ook wel opgelegde stroom genoemd. Het potentiaal van wapeningstaal wordt verlaagd door een externe bron die gelijkspanningstroom op het te beschermen object legt. Deze externe bron kan bijvoorbeeld een gelijkrichter of accu zijn. De hoeveelheid gelijkspanningstroom die op het object wordt gezet is afhankelijk van wat het te beschermen object nodig heeft. Er kan een grotere stroomafgifte worden gerealiseerd dan bij kathodische bescherming doormiddel van een opofferingsanode. Hierdoor kunnen ook grotere oppervlaktes beschermd worden tegen corrosie.

Waarvoor kan kathodische bescherming worden gebruikt?
Verschillende producten kunnen kathodisch worden beschermd. Er wordt onder andere kathodische bescherming aangebracht bij damwanden, leidingen, opslagtanks en betonconstructies. Ook in de offshore wordt kathodische bescherming gebruikt voor bijvoorbeeld boorplatformen en schepen.