VERHINDERN SIE KORROSION! LEITFADEN ZUR VERMEIDUNG VON GALVANISCHER KORROSION

Es handelt sich nicht nur um Rost oder ein ästhetisches Problem. Korrosion kann sich in Form von kaum sichtbaren oberflächlichen Anzeichen bis hin zu schweren Schäden im Laufe der Zeit äußern. Mit den richtigen Entscheidungen in Bezug auf Materialien und Design lassen sich viele dieser Probleme vermeiden – und damit auch die dadurch entstehenden Mehrkosten.

In industriellen Umgebungen, in denen Metallteile montiert werden, ist die Materialauswahl nicht nur vom Preis oder der mechanischen Festigkeit abhängig. Ebenso wichtig ist das Verständnis darüber, wie verschiedene Metalle miteinander reagieren, insbesondere unter Bedingungen wie Feuchtigkeit oder Salzbelastung.

Deshalb haben wir einen grundlegenden Leitfaden erstellt, um Ihnen zu helfen. Denn ja, bei MRF kennen wir Ihre Zweifel nur zu gut: 

• Ist es möglich, Edelstahl mit Kohlenstoffstahl zu kombinieren?
  
  
• Tritt Korrosion zwischen Stahl und Aluminium auf?
  
  
• Tritt eine Oxidation zwischen verzinktem Stahl, Kohlenstoffstahl und Edelstahl auf?
  
  
• Was passiert, wenn Schrauben aus einem anderen Metall als den Rest der Montierung verwendet werden?

Diese Fragen sind häufiger, als man vielleicht denkt – und eine richtige Beantwortung kann Reklamationen, Notfall-Ersatzteile und Verluste verhindern.

Lesen Sie weiter und erfahren Sie, wie Sie galvanische Korrosion vermeiden können. Außerdem zeigen wir Ihnen eine Tabelle zur Korrosion zwischen Metallen, Beispiele und direkte Empfehlungen, damit Sie in Ihrer Einkaufs-, Technik- oder Qualitätsabteilung bessere Entscheidungen treffen können.

Was ist galvanische Korrosion? Der "Stapel-Effekt", der Ihr Projekt ruinieren kann

Achtung! Es reicht nicht aus, wenn ein Metallbauteil für sich genommen widerstandsfähig ist. Es muss auch mit den anderen Materialien, mit denen es in Kontakt kommt, kompatibel sein.

Wenn zwei unterschiedliche Metalle unmittelbar aufeinandertreffen und Feuchtigkeit – oder noch schlimmer: Salzeinwirkung – vorhanden ist, kann zwischen ihnen ein elektrischer Strom entstehen. Dies bezeichnet man als galvanische Korrosion, auch „Stapel-Effekt“ genannt.

Das Ergebnis ist, dass eines der Metalle vorzeitig korrodiert. Durch den fortschreitenden Materialverlust wird die Verbindung geschwächt, die optische Erscheinung beeinträchtigt, das andere Metall kann kontaminiert werden und die strukturelle Integrität des gesamten Bauteils wird gefährdet.

Physikalisch-chemische Erklärung der Korrosion

• Wasser, Feuchtigkeit oder sogar der Salzgehalt der Umgebung wirken als Leiter.
• Das unedle Metall fungiert als Anode (-): Es gibt Elektronen ab und korrodiert schneller.
• Das Edelmetall fungiert als Kathode (+): Es nimmt Elektronen auf und ist zunächst geschützt, kann jedoch durch die Korrosion seines Nachbarn kontaminiert werden, seine Schutzschicht verlieren und ebenfalls Schaden nehmen.

Die Edelmetalle. Die Redoxreihe.

Ein Faktor, der die Haltbarkeit von Metallen beeinflusst, ist ihre natürliche Widerstandsfähigkeit gegen galvanische Korrosion, die direkt davon abhängt, ob es sich um Edelmetalle handelt oder nicht. Daher ist es wichtig zu wissen, welche Metalle edel sind und welche eher zur Korrosion neigen.

Das Wissen über die Stellung der wichtigsten industriell genutzten Metalle in der elektrochemischen Spannungs- bzw. Redoxreihe ist entscheidend, um "Stapel-Effekt" wirksam zu vermeiden.

Redoxreihe

• Je größer der Abstand zwischen Metallen auf der Skala ist, desto größer ist das Risiko einer galvanischen Korrosion, wenn sie ungeschützt miteinander kombiniert werden.
• Oder anders ausgedrückt: Je näher die Metalle auf der Edelmetallskala beieinander liegen, desto geringer ist das Risiko einer galvanischen Korrosion zwischen ihnen.

Das Wichtigste wissen Sie bereits: Es handelt sich nicht um ein Problem des Beschlags, sondern darum, wie dieser mit anderen Materialien kombiniert wurde.

Beispiel: Verzinkte Stahlschrauben, die auf einem Bauteil aus Edelstahl 304 montiert sind. Unter feuchten Bedingungen rosten die verzinkten Stahlschrauben und werden aufgrund die Galvanische Korrosion schnell brüchig.  An den Kontaktstellen zwischen Edelstahl und verzinktem Stahl kann die galvanische Korrosion der Schrauben auch die passive Schutzschicht des Edelstahlteils angreifen und diese mit der Zeit zerstören, was zu Flecken, Lochfraß (Pitting) oder lokaler Korrosion führt.

Tabelle zur Metallverträglichkeit

Einer der häufigsten Fehler bei der Konstruktion und Montage von Metallbauteilen besteht darin, anzunehmen, dass jede Materialkombination problemlos funktioniert. Das ist nicht der Fall! Deshalb ist es bei der Auswahl von Komponenten, Beschlägen oder Schraubverbindungen unerlässlich, das Verhalten der Metalle im Kontakt miteinander zu kennen.

Zur leichteren Orientierung wird eine praktische Tabelle mit gängigen Materialkombinationen aus der Industrie bereitgestellt. Diese zeigt die Verträglichkeit der Materialien, die möglichen Folgen einer ungeeigneten Auswahl und wichtige Hinweise zur Vermeidung von Korrosionsproblemen.

Tabelle der metallkompatibilität

Häufige Fehler, die Korrosion begünstigen

• Im Laufe unserer Erfahrung haben wir einige wiederkehrende Fehler festgestellt, die oft Ursache für Korrosionsprobleme sind:
• Kombination von verzinktem Stahl mit Edelstahl in feuchten Umgebungen: Die Zinkbeschichtung baut sich schnell ab und legt das Bauteil frei.
• Verwendung von Standardschrauben ohne Überprüfung ihrer Kompatibilität: Die minderwertigere Schraube wird zum ersten Korrosionspunkt.
• Designs, die Wasser oder Schmutz sammeln: Rillen, Hohlräume oder Verbindungen ohne Entwässerung, die den Verschleiß beschleunigen.
• Es wird häufig angenommen, dass eine Beschichtung allein ausreichend Schutz bietet: Ohne Wartung oder regelmäßige Kontrolle verliert der Schutz seine Wirksamkeit.

Galvanische Korrosion an den Schrauben durch falsche Materialwahl	Die Beschichtung ist beschädigt. Das freiliegende Metall rostet

Bewährte Verfahren zur Korrosionsvermeidung

Die Auswahl des geeigneten Materials spielt eine wichtige Rolle bei der Minimierung des Korrosionsrisikos in Industrieprojekten. Ein geringer unterschied im Redoxpotential zwischen den verwendeten Elementen reduziert die Wahrscheinlichkeit von galvanischer Korrosion.

Besondere Aufmerksamkeit verdient die Schraubenverbindung: Da sie kleiner ist und eine größere Oberfläche aufweist, kann sie schneller korrodieren und zum kritischen Punkt der Verbindung werden. Um Risiken zu minimieren, sollten idealerweise Schrauben und Beschläge aus dem gleichen Material wie das Hauptteil verwendet werden oder, falls dies nicht möglich ist, aus dem edelsten Metall der gesamten Konstruktion. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Befestigungselemente den Verfall der Konstruktion beschleunigen.

Weitere Maßnahmen können helfen, das Risiko zu senken und die Lebensdauer der Baugruppe trotz minimaler Korrosion zu verlängern.

Oberflächenschutz

Das Beschichten von Metallen mit Farben, Lacken oder anderen Oberflächenbehandlungen wie Galvanisierung oder Kataphorese wirkt je nach Umgebung als physikalische Barriere und verhindert den direkten Kontakt des Metalls mit korrosiven Stoffen. Es handelt sich um eine kostengünstige und in industriellen Umgebungen sehr verbreitete Lösung. Die langfristige Wirksamkeit dieser Methode hängt von ihrer Pflege ab: Eine beschädigte Beschichtung lässt das Material ungeschützt und kann den Korrosionsprozess beschleunigen, weshalb regelmäßige Überprüfungen erforderlich sind.

Isolierung zwischen Metallen

Eine physikalische Trennung im Design, bei der Metalle durch andere nichtleitende Materialien wie Kunststoffe oder Gummi voneinander isoliert werden, verhindert den Elektronenfluss zwischen ihnen und unterbricht so den Kreislauf, der zu Korrosion führt. Es handelt sich um eine einfache und effektive Technik, die einen großen Einfluss auf die Haltbarkeit haben kann.

Edelstahlbeschläge in einem Stahl-Generatoraggregat	Edelstahlbeschläge in Industrieanlagen aus Edelstahl

Design mit Ausrichtung auf Entwässerung und Belüftung

Die Konstruktion der Teile und Verbindungen muss verhindern, dass sich Wasser oder Feuchtigkeit zwischen Metalloberflächen ansammelt. Die Einarbeitung von Abflusslöchern, die Gewährleistung einer ausreichenden Belüftung und die Vermeidung von Geometrien, die Flüssigkeiten zurückhalten, sind wichtige Maßnahmen, um das Korrosionsrisiko zu verringern und die Lebensdauer der Baugruppe zu verlängern.

Verwendung von Anti-Seize Pasten

Bei Schraubverbindungen kann sich das Metall aufgrund der Reibung aneinander festsetzen und die Gewinde blockieren, sodass sie sich nicht mehr lösen lassen. Dies wird als Festfressen bezeichnet und tritt häufiger in feuchten Umgebungen oder bei hohen Temperaturen auf.

Um dies zu vermeiden, wird die Verwendung von Anti-Seize Pasten empfohlen, die einen Schutzfilm bilden, der die Reibung verringert, die Montage erleichtert und es ermöglicht, die Verbindung später wieder zu lösen, ohne das Gewinde zu beschädigen, wobei gleichzeitig die Festigkeit erhalten bleibt.

Materialauswahl in aggressiven Umgebungen

In Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit oder in Meeresnähe sind die Materialien besonders korrosiven Bedingungen ausgesetzt. Es empfiehlt sich daher, Edelstahl 316 zu wählen, der in solchen Umgebungen widerstandsfähiger ist. Verzinkter Stahl sollte in diesen Fällen vermieden werden, da er schnell korrodiert und keine Haltbarkeit garantiert.

Regelmäßige Inspektionen

Früherkennung ist entscheidend. Regelmäßige Inspektionen ermöglichen es, Maßnahmen zu ergreifen, bevor die Korrosion die Struktur oder Komponente kritisch beeinträchtigt.

Bei MRF verfügen wir über eine Salznebelkammer, in der wir Korrosionstests an unseren Produkten durchführen. So können wir vorhersagen, wie sie sich in realen Umgebungen verhalten werden, und erhalten praktische Daten für die Erstellung präziserer und effektiverer Wartungspläne.

Zum Schluss

In diesem Artikel haben wir grundlegende Fragen und praktische Tipps zum Thema galvanische Korrosion zusammengestellt, um Ihnen zu helfen, das Problem besser zu verstehen. Korrosion lässt sich nicht immer mit einer einzigen Maßnahme verhindern, sondern erfordert eine geeignete Kombination aus Design, Materialien und Wartung. Mit kleinen Maßnahmen in den Anfangsphasen des Projekts lassen sich größere Probleme in der Zukunft vermeiden und Sicherheit, Langlebigkeit und Effizienz gewinnen.

Wir hoffen, dass wir einige der häufigsten Fragen klären konnten, obwohl wir wissen, dass jedes Projekt seine Besonderheiten hat und dass Lösungen, die in einer Umgebung funktionieren, in einer anderen manchmal nicht gültig sind. Wie sieht es in Ihrem Fall aus?

MRF-Edelstahlscharniere AISI 304 in einer LKW-Tür montiert

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Bei MRF stellen wir seit fast 60 Jahren Verschlüsse, Scharniere und Lösungen aus Edelstahl für Branchen her, in denen Haltbarkeit und Sicherheit unverzichtbar sind. Die Erfahrung hat uns gezeigt, dass viele Korrosionsprobleme durch die richtige Konstruktion und Materialauswahl verhindert werden können. Wir kennen die häufigsten Fragen zum Thema Korrosion und entwickeln gemeinsam mit unseren Kunden die beste Lösung für jede Umgebung. 

Dürfen wir Sie begleiten? Das Team von MRF steht Ihnen zur Verfügung, um eine maßgeschneiderte technische Lösung für Ihr Projekt zu entwerfen und herzustellen. Lassen Sie uns darüber sprechen.