11. Konstruktionens betydelse Att konstruera för varmförzinkning innebär i stort sett vad som gäller för god konstruktions-, ytbehandlings- och svetspraxis i allmänhet. Konstruktionens storlek begränsas emellertid av varmförzinkningsgrytans storlek även om man kan dubbeldoppa i förzinkningsbadet (fig.1 och 2). Det är därför en fördel om man kan använda skruvförband i stället för svetsförband när man skall sammanfoga längre konstruktioner. Bland annat slipper man besvärliga reparationer av ytor runt svetsen där ytbehandlingen förstörs vid svetsningen. Fig. 1 Mått som bestämmer konstruktionens utbredning vid enkeldopp. Fig. 2 Principen för dubbeldoppning Det största varmförzinkningsbadet i Sverige är ca 13 meter långt och det största i Norden är 15 meter. I Europa finns ett bad som är 25 meter långt och där kan upp till 40 meter långa konstruktioner varmförzinkas. 11.1. Säkerhetskrav Varmförzinkning innebär doppning i vattenlösningar i förbehandlingsbad (avfettning, betning, flussning) samt doppning i ett bad med smält zink.
Detta innebär att slutna hålrum (rörkonstruktioner, behållare m.m.) måste förses med hål för luftning och dränering. Om detta inte sker eller sker undermånligt blir konstruktionen inte ren invändigt och kan beläggas med zink och dessutom föreligger stor risk att konstruktionen sprängs i den smälta zinken. Allvarliga person- och materialskador kan inträffa vid en sådan explosion. I figur 3 visas lämpliga hålstorlekar för dessa hål. Kan hålen göras större är detta bara en fördel för varmförzinkningskvaliteten. Figurerna 4 till 6 visar hur sådana hål lämpligen placeras i konstruktionerna. Figur 3. Min. hålstorlek för luftning och dränering. Om hålen kan göras större utan att inkräkta på hållfastheten bör detta göras, vilket ger en bättre kvalitet på varmförzinkningen. Håltagning bör planeras in i tillverkningskedjan. En diskussion med den tänkta varmförzinkaren kan också vara att föredra så att hålstorlekar och placeringar blir på rätt ställe i förhållande till tänkt doppningsförfarande. Fig. 4 och 5. I svetsade konstruktioner måste hål tas upp i alla knutpunkter för luftning och zinkens in- och utrinning. Slutna rör medför explosionsfara! Betsyra har stor förmåga att tränga in i spalter och genom svetsporer till hålrummen. Vid doppning i det varma zinkbadet förångas betsyran och trycket kan bli så högt att föremålet sprängs.
Figur 5. Exempel på håltagning vid tillverkning. Figur 6. Konstruktioner med påsvetsade förstärkningar och överlappsförband måste förses med hål om den instängda ytan är större än 70 cm 2. 11.2. Kvalitetssynpunkter Genom att iakttaga nedanstående konstruktionssynpunkter förbättras kvaliteten på varmförzinkningen och densamma underlättas. Material med alltför olika godstjocklekar bör inte svetsas samman se figur 7. Det är bättre att t ex skruva ihop delarna efter varmförzinkningen. Uppvärmningen i zinkbadet tar olika tid för de olika tjocka delarna och hela föremålet kan slå sig. Detta gäller även långa slanka konstruktioner och sådana bör undvikas (efter diskussion med varmförzinkaren). Större plana plåtytor med godstjocklek 3-4 mm bör förstyvas och man bör tänka på att ta upp påkänningarna i både x- och y-led (figur 8). Om möjligt skall konstruktionen utformas så att svetsning kan ske symmetriskt kring en böjningsaxel. Svetsföljden skall planeras så att inte spänningar byggs in i konstruktionen som sedan kan utlösas i det varma zinkbadet.
Figur 7. Exempel på ojämn godstjocklek. Här kan även uppstå en syragömma (se nedan) Figur 8. Exempel på lämplig konstruktion av plana plåtytor. Konstruktionen eller föremålet som skall varmförzinkas bör förses med lyfthål eller lyftöglor där verktyg kan kopplas. Rörstosar bör placeras i hörn och diagonalt annars kan inte behållare tömmas på zink. Inskjutande rörstosar skall undvikas (figur 9). Figur 9. Lämplig stosplacering på behållare.
Konstruktionen bör utformas så att man undviker syragömmor (figur 7 och 10). Stumsvetsar är i förzinkningssammanhang klart bättre än överlappssvetsar. Måste man använda överlappssvets bör de svetsas runt hela fogen. Viktigt är att undvika genomgående porer i svetsen. Har syra trängt in i en spalt går den inte att avlägsna. Zinken som är mer trögflytande lägger sig vid förzinkningen som ett lock över öppningen. Efter en tid fräter syra och järnklorid hål på zinkskiktet och rostfärgad vätska rinner ut på kringvarande zinkytor. Detta skämmer utseendet men påverkar inte det zinkskiktet men däremot kan korrosionen fortsätta i spalten om vatten och luft har tillträde i fortsättningen. Svetsporer kan också gömma syra som senare fräter hål på överliggande zinkskikt. Detta har endast estetisk betydelse eftersom syramängden är så liten att den neutraliseras av zinken. Figur 10. Exempel på utförande för att undvika syragömmor. Konstruktioner bör i möjligaste mån utformas så att zinken snabbt och lätt kan rinna av från alla ytor när konstruktionen lyfts upp ur förzinkningsbadet (Figur 11). Annars blir zinkbeläggningen ojämn och stelnade rinningar uppkommer. Figur 11. Exempel på konstruktionsutformningar som medför att zinken lätt kan rinna bort från ytan vid upptagning ur zinkbadet.
11.3. Övriga kvalitetsaspekter Gjutjärn skall ha en jämn tät och sandfri yta. Porer och ihåligheter kan vara syragömmor. Gjutgods bör ej sammanfogas med stål eftersom de kräver olika förbehandling. Gjutgods bör blästras ren från all gjutsand annars blir förzinkningskvaliteten dålig. Gjutgods får ej betas i syra utan blästras ren (minst Sa 2.5) och doppas (dekanteras) endast några tiotals sekunder i syrabadet för att avlägsna eventuell ytrost innan flussning. Gängade element. Skruvgängor (utvändiga gängor) måste underskäras före förzinkning för att få plats med zinken. Muttergängor skärs upp efter förzinkning eller rensas från zink till nominellt mått. Zinkbeläggningen på skruven skyddar den oförzinkade muttergängan i förbandet. Skruv och mutter varmförzinkas som massgods i högtemperatur och centrifugeras. Utvändiga gängor i konstruktioner rensas efter förzinkning liksom invändiga gängor. Hål försedda med gängor måste vara genomgående eller försedda med dräneringshål för att zinken skall kunna rinna ut. Svetsar skall slaggas väl eftersom syran inte kan beta bort svetsslaggen. Kvarvarande slagg ger svarta fläckar i förzinkningsytan. Vid dubbelsidig kälsvets skall man svetsa runt hela plåtändan så att inte syra kan tränga in i spalten (Figur 12). Märkning. Temporär märkning skall alltid göras med vattenlöslig färg. Permanent märkning kan utföras med stansning på föremålet eller på fastsatta plåtbrickor. Större föremål kan märkas med svets. Övrigt. En bra varmförzinkningskvalitet kräver rena stålytor. Fett, olja, färg och tjära kan inte avlägsnas annat än med extra ordinära åtgärder. Är de kvar på ytan bildas svarta fläckar vid varmförzinkningen. Laserskärning förändrar stålets ytsammansättning, vilket kan påverka zinkskiktets tjocklek. Den fria kiseln kan oxideras till kiseloxid och dessutom kan den laserskurna ytan härda vid laserskärningen. Allt detta påverkar varmförzinkningen.