Weißrost entfernen und künftig vermeiden

In fast allen Bereichen des Alltags finden wir Stahl – Häuser, Brücken, Werkzeuge oder Maschinen. Stahl ist vergleichsweise leicht, wenn auch kein Leichtmetall, kann in beliebige Formen gebracht werden und bietet eine enorme statische Festigkeit. Allerdings kann man reinen Stahl nicht direkt einsetzen, denn er korrodiert an der Luft – umgangssprachlich spricht man von rosten. Um dies zu vermeiden, werden Stahloberflächen auf unterschiedliche Weisen geschützt, zum Beispiel durch eine Verzinkung der Stahloberfläche. Aber auch dieser Schutz ist nicht vollkommen. Wie Sie Weißrost entfernen, erfahren Sie hier.

Rost oder Patina?

Verzinkte Oberflächen schützen darunter liegenden Stahl vor Korrosion, indem sich an der Luft eine festhaftende Schicht aus basischem Zinkcarbonat bildet: die Zinkpatina. Diese ist sehr dicht und glatt – ein idealer Oberflächenschutz und gleichzeitig ideal für weitere Bearbeitungsschritte. Eine Lackierung kann ohne Probleme aufgetragen werden. Nachteil der Patina: Sie bildet sich nur langsam und ist erst nach einigen Tagen fertig ausgebildet. Passt man in dieser Zeit nicht auf, kann sich auf der Oberfläche statt der erwünschten Zinkpatina Weißrost bilden, eine Mischung aus Zinkhydroxiden, Zinkoxiden und Zinkcarbonaten, deren exakte Zusammensetzung von den Umgebungsbedingungen, wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur abhängt.

Ist Weißrost schädlich?

Diese Frage kann mit einem „Jein“ beantwortet werden. Eine leichte Weißrostbildung ist im Allgemeinen nicht weiter schlimm. Es beeinträchtigt zwar zu Beginn die Optik, aber im Lauf der Zeit wandelt sich das in der Weißrostschicht vorhandene Zinkhydroxid in Zinkcarbonat um. Vorausgesetzt, die Bedingungen, die für die Bildung des Weißrosts verantwortlich waren, sind nicht mehr vorhanden. Die Schutzschicht wird mit der Zeit wiederhergestellt und auch optisch gleichen sich die verschiedenen Flächen an. Bei einer stärkeren Weißrostbildung kann die Zinkschicht stark angegriffen bis zerstört werden.

Welche Faktoren sind für die Weißrostbildung verantwortlich?

Damit sich auf frisch verzinkten Oberflächen eine schützende Zinkpatina bildet, braucht es Feuchtigkeit, eine ausreichende Zufuhr von Luftsauerstoff und CO₂. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, werden die frisch verzinkten Teile eventuell sogar unter chorid- oder sulfathaltigen Bedingungen gelagert, wird sich keine schützende Zinkpatina ausbilden können. Im ungünstigen Fall kann die Oberfläche binnen weniger Stunden mit einer unerwünschten Schicht aus Weißrost belegt sein. Man kann dünnere Schichten aus Weißrost entfernen, bei stärkeren wird es schwierig. Besser ist es daher, dessen Bildung von vornherein zu vermeiden.

Die korrekte Lagerung

Wurde ein Stahlteil verzinkt, wird es vor weiteren Bearbeitungsschritten zwischengelagert oder weiter transportiert. In beiden Fällen ist auf eine ausreichende Durchlüftung zu sorgen, um die Bildung von Feuchtigkeit und Kondenswasser zu vermeiden. Ideal ist ein trockener, sauberer Ort mit konstanten Temperaturen. Daher ist es sinnvoller, Bauteile nicht draußen zu lagern, sondern offen in einer Halle. Ist eine Lagerung nur draußen möglich, sollten die Werkstücke geschützt sein. Es reicht ein locker angebrachtes Plastikdack statt einer fest verzurrten Plane über den Bauteilen. Frisch verzinkter Stahl sollte nicht „luftdicht“ abgedeckt werden. Der vermeintliche Schutz durch eine direkt auf den Teilen aufliegende Plastikplane fördert eher noch die Weißrostbildung. Feuchtigkeit kann nicht verdampfen und kondensiert auf den Bauteilen. Um eine gute Luftzirkulation zu gewährleisten, sollten Bauteile nicht direkt aufeinander liegen, sondern auf Kanthölzern. Eine einfache, aber effektive Maßnahme. Gleiches gilt für regelmäßige Kontrollgänge. Durch die routinemäßige Inspektion auf mögliches Kondenswasser und zu geringe Luftzufuhr können mögliche Schäden frühzeitig verhindert werden. Außerdem sollten verzinkte Stahlteile schräg gelagert werden, damit Wasser immer abfließen kann. Besonders im Herbst und Winter muss bei einer Lagerung im Freien ein besonderes Augenmerk auf die Umweltbedingungen gelegt werden. Regen und Nebel setzen verzinkten Oberflächen zu, genauso wie Wechsel von kalt nach warm. Bauteile, die bei Minusgraden draußen gelagert werden, sind kalt. Kommen sie nun in eine wärmere Lagerhalle, kondensiert Wasser auf der Oberfläche aus – und sollte weggewischt werden.

Ein Blick in die Lagerhallen, auf die Logistik und den Transport

Im Inneren von Lager- und Produktionshallen können die Umweltbedingungen besser eingestellt werden als bei einer Lagerung im Freien. Die Luftfeuchtigkeit sollte konstant und nicht zu hoch sein. Werte über 50% sind bereits als kritisch einzustufen, denn ab diesem Wert verstärkt sich der Korrosionsprozess und schreitet rasch fort. Eine Messung der Luftfeuchtigkeit an verschiedenen Punkten hilft bei der Überwachung und der frühzeitigen Einleitung von Gegenmaßnahmen. Parallel dazu unterstützen technische Maßnahmen, wie eine Luftentfeuchtungsanlage, wenn die Luftfeuchtigkeit permanent kritische Werte erreicht oder eine Luftumwälzanlage. Hier hilft schon der Einbau von Deckenventilatoren.

Für den Transport gelten ähnliche Überlegungen. Wo immer möglich, sollte die Bildung von Kondens – oder „Schwitzwasser“ vermieden werden. Bauteile können sich im Sommer aufheizen und im Winter abkühlen. Wechseln dann die Umgebungstemperaturen, bildet sich das unerwünschte Kondenswasser. Der offene Transport von verzinkten Bauteilen ist vor allem im Sommer besser, als diese mit einer Plastikplane abzudecken. Im Winter dagegen sollten sie vor Feuchte ausreichend geschützt werden. Auch Streusalz, das von der Straße spritzt, greift verzinkte Oberflächen an.

Direkter Schutz für Oberflächen

Verzinkte Oberflächen können nicht nur indirekt, sondern auch direkt geschützt werden. Am zweckmäßigsten ist das Einölen von Bauteilen und verzinkten Blechen. Chemisch können Oberflächen durch Chromatierung, genauer gesagt durch Passivierung vor Korrosion schützen. Dabei wird heutzutage auf Chromatierungen auf der Basis von Chrom(III)-Verbindungen zurückgegriffen. Diese auch als Dickschichtpassivierung bekannte Oberflächenveredelung kann durch weitere Versiegelungen verstärkt werden. Keinen ausreichenden Schutz gegen Weißrostbildung bietet die Vorlackierung von Bauteilen nach der Verzinkung – auch hier kann die unerwünschte Korrosion auftreten.

Wie kann man Weißrost entfernen?

Um Weißrost zu entfernen, kann man auf chemische wie mechanische Behandlungsmöglichkeiten zurückgreifen. Zunächst stellt sich die Frage, wie weit fortgeschritten der unerwünschte Korrosionsprozess bereits ist. Bei einer nur leichten Weißrostbildung kann man eventuell ganz auf eine Behandlung verzichten, vorausgesetzt, das Werkstück wird nicht weiter behandelt. Schließt sich eine Lackierung an, muss man die Oberfläche reinigen und den gesamten Weißrost gründlich entfernen. Ansonsten gibt es Probleme mit der Lackhaftung. Manuell kann man Weißrost mit einer weichen Nylonbürste, warmen Wasser und Seife entfernen. Alternativ geht auch der Einsatz einer Niederdruckpistole, um unerwünschte Flecken zu entfernen.

Starker Weißrost bildet sich, wenn Bauteile nach der Verzinkung längere Zeit unter ungünstigen, feuchten Bedingungen ohne ausreichende Belüftung gelagert werden. Eine einfache Oberflächenreinigung reicht hier nicht mehr aus, denn die Oberfläche muss komplett von den Oxidationsprodukten befreit werden. Ansonsten besteht die Gefahr, dass zusätzlich Feuchtigkeit gebunden wird, was die Bildung von Weißrost noch verstärkt. Für die Behandlung und Oberflächenreinigung kann man wieder auf Nylonbürsten zurückgreifen, den Rost entfernen und mit Wasser kräftig nachspülen. Um schwerere Flecken zu entfernen, kann man auf chemische Reinigungsmittel zurückgreifen, die unter anderem Natriumhypochloritlösung enthalten. Auch hier sollte man nach der Behandlung mit warmen Wasser gut spülen. Bei stärkerem Weißrost hilft zwar eine Behandlung und Oberflächenreinigung, um die Optik einigermaßen wiederherzustellen, vollständig gelingt dies aber nicht mehr. Außerdem leidet die Dicke der Zinkschicht – und damit der Korrosionsschutz. Daher sollte man die Dicke der Schutzschicht mit einem Schichtdickenmessgerät bestimmen und notfalls eine geeignete Beschichtung auf die beschädigten Oberflächen auftragen.

Bei verzinkten Bauteilen kann es vor allem durch unsachgemäße Lagerung und Transport zur Weißrostbildung kommen. Im kleinen Ausmaß wird dabei kein größerer Schaden angerichtet und der Weißrost wandelt sich mit der Zeit in Zinkpatina um. Dagegen sollten man stärkeren Weißrost entfernen, um Schäden zu vermeiden und den Korrosionsschutz wiederherzustellen. Achtet man im Produktionsprozess auf gute Lager- und Transportbedingungen, muss man sich um Weißrost und seine Entfernung keine Gedanken machen.