Hoe kunt u staal tegen roest beschermen?
- 17 november 2022
- Gepubliceerd door: Andreas Janisch
- Categorie: Techniek
Staal is een zeer universeel materiaal. Staal is zeer stabiel en veelzijdig. Constructies van staal, zoals bruggen, balustrades of hallen, zijn voordelig, eenvoudig en snel te bouwen. Staal heeft echter een bekend zwak punt – roest.
Inhoud
Stelt men staal onbeschermd bloot aan weersinvloeden, dan ziet men al na korte tijd roestplekken. Om dat tegen te gaan, heeft staal altijd een passende roestbescherming nodig. Om te begrijpen hoe u staal tegen roest kunt beschermen, bekijken we eerst hoe roest eigenlijk ontstaat.
Hoe ontstaat roest?
Roest ontstaat doordat het ijzer in het staal reageert met de zuurstof uit de lucht. Daarbij ontstaat ijzeroxide, in de volksmond ook roest genoemd. Vocht en zouten versnellen dit proces. Daarom is roestbescherming in de buurt van de zee des te belangrijker.
Aanvankelijk is roest alleen een optisch probleem, maar naarmate de corrosie toeneemt, worden de onderdelen verzwakt. De buis van een balkonbalustrade wordt dan steeds dunner en zou uiteindelijk onder belasting kunnen knikken.
Dat is een veiligheidsrisico en mag niet gebeuren. Daarom zijn er veel mogelijkheden om staalconstructies tegen roest te beschermen.
Roestbescherming door lakken
Er zijn verschillende methoden om staal tegen roest te beschermen. Een zeer eenvoudige en voordelige methode is lakken. Door het lakken wordt het staal voorzien van een verflaag, waardoor het ijzer niet meer met de zuurstof uit de lucht kan reageren. Deze corrosiebescherming blijft bestaan zolang de laklaag intact en scheurvrij is. Na enige tijd moet de laklaag worden vernieuwd om de beschermende werking te verlengen. Problematisch zijn daarbij holle ruimten, want daar kan moeilijk of helemaal niet worden gelakt. Daar is dus geen corrosiebescherming aanwezig. Deze zones zijn meestal wel beschermd tegen nattigheid, zodat de oxidatie langzamer voortschrijdt. Men moet echter altijd proberen ook de holle ruimten te conserveren. Als lakken niet mogelijk is, kan ook holleruimteconservering worden gebruikt.
Roestbescherming door poedercoaten
Poedercoaten werkt op een vergelijkbare manier als lakken. Hier wordt de lak echter niet met een kwast of spuitkop aangebracht, maar met een speciale installatie. In een poedercoatinstallatie wordt een verfpoeder elektrostatisch geladen, waarna het aan het werkstuk hecht. Vervolgens wordt het onderdeel verwarmd, waardoor het poeder zich met het oppervlak verbindt tot een doorlopende laklaag.
Roestbescherming door verzinken
Bij verzinken beschermt de zinklaag niet alleen door het staal af te sluiten, maar ook door kathodische corrosiebescherming. Daaronder verstaat men een extra bescherming die voortkomt uit het verschil in elektrische potentiaal tussen zinklaag en staal. In plaats van met het staal reageert de zuurstof eerst met de zinklaag, totdat deze verbruikt is. Dat werkt zelfs bij kleinere beschadigingenzoals krassen, sneden of boringen.
Er zijn verschillende processen om de zinklaag aan te brengen. Bij balustrades of grotere staalliggers wordt meestal voor thermisch verzinken gekozen. Daarbij worden de onderdelen in gesmolten zink gedompeld. Een ander voordeel van verzinken is dat de onderdelen ook aan de binnenkant worden gecoat. Er moeten echter gaten worden geboord, zodat de lucht kan ontsnappen en het zink kan wegvloeien.
Meer over processen en kosten bij verzinken.
Roestvaste staalsoorten
Er zijn ook staalsoorten die niet roesten. In elk geval niet onder normale omstandigheden.
Deze staalsoorten worden veredeld door toevoeging van de legeringselementen chroom en nikkel.
Afhankelijk van het aandeel legeringselementen zijn er verschillende soorten roestvast staal, bijv. V2A of V4A. In de industrie worden meestal andere aanduidingen gebruikt, zoals 304/316 of 1.4301/1.4401.
Het is belangrijk te weten dat ook deze staalsoorten onder bepaalde omstandigheden kunnen roesten. Invloedsfactoren zijn bijv. zout (zee), vocht, temperatuur of chemicaliën. Hoe hoger de eisen, des te hoger doorgaans het aandeel legeringselementen. Nikkel is zeer duur, waardoor roestvast staal aanzienlijk duurder is dan normaal staal.
Wat is de voordeligste manier om staal tegen corrosie te beschermen?
Het voordeligst is meestal lakken of thermisch verzinken. Het kostenverschil bij nieuwe onderdelen is niet erg groot en hangt ook af van de geometrie van het onderdeel. Bij bestaande staalconstructies is lakken meestal voordeliger, omdat de onderdelen niet volledig gedemonteerd en getransporteerd hoeven te worden. Roestvast staal is aanzienlijk duurder en wordt daarom meestal alleen om optische redenen ingezet, bijv. bij balustrades, of in de procesindustrie.
Welke corrosiebescherming houdt het langst?
Roestvast staal blijft het langst tegen corrosie beschermd. Verzinkte onderdelen zijn ook zeer lang bestand tegen roest. Worden deze bovendien gelakt, dan wordt de beschermingsduur enorm verlengd. Gelakte onderdelen die direct in de buitenlucht staan, moeten na enkele jaren worden overgelakt.
Laatst herzien op 2 december 2022 door Andreas Janisch
