Alternatieve namen:  

Galvaniseren, electroplating, zinc plating 

Algemeen:  

Elektrolytisch verzinken is een elektrochemisch proces waarbij een zinklaag neergeslagen wordt op het productoppervlak. Binnen electrolytisch verzinken is een breed scala aan alternatieven voorhanden in laagdiktes, basismaterialen (zink / zink-ijzer / zink-nikkel), passiveringen. De minimale laagdikte is ca 3 μm, en kan oplopen tot ca 30 μm (gecombineerde laag).  Wij hanteren op onze bevestigingsartikelen meestal een minimale laagdikte van 5 μm.   

Een elektrolytisch zinkproces heeft altijd een nabehandeling om aantasting van de zinklaag te voorkomen. Dit heet het passiveren (of ook wel chromateren of bichromatiseren) en vertoond afhankelijk van de behandeling (passiveren) een transparant groengele (geelverzinkt) of metalliek-lichtblauwe tint (blauwverzinkt). Door het passiveren neemt de corrosiebestendigheid sterk toe en wordt het uiterlijk verfraaid. De passiveerlaag is een dun zinkchromaat/zinkoxidelaagje boven op de zinklaag. Bij standaard verzinken geeft dit een metalliek-lichtblauwe tint en bij geel verzinken vertoont de zinklaag een transparant goudkleurige tint. De corrosiebestendigheid van deze twee verschillende passiveringen is vrijwel gelijk maar de geelverzinkte variant is sinds de nieuwe ROHS richtlijn uit 2011 in opspraak geraakt vanwege het schadelijke zeswaardig chroom wat voorheen gebruikt werd bij deze passivering. 

Bij het elektrolytische verzink proces wordt er waterstof op het productoppervlak ontwikkeld. Zeker bij geharde staalkwaliteiten met een hoge sterkte, met name vanaf 8.8 en hoger, kan de in het staal opgenomen waterstof een aanzienlijk verlies aan ductiliteit veroorzaken (de zogenaamde waterstofbrosheid). 

Toepassingsgebied:  

Het toepassingsgebied van elektrolytisch verzinkte bevestigingsmaterialen is divers vanwege de diverse corrosiewerende eigenschappen door de laagdikte. 

Verzinkte bevestigingsmaterialen worden doorgaans voorzien van een beschermende zinklaag volgens ISO A2A met een minimale laagdikte van 5 Mu. In principe geldt hoe dikker de zinklaag op stalen bevestigingsmateriaal, hoe langer het duurt voordat hij weg gecorrodeerd is; de gemiddelde atmosferische corrosie voor alle zinktypes in Nederland in de buitenatmosfeer bedraagt momenteel 0,42 μm/jaar (gegevens TNO, Rijkswaterstaat en TU Delft); dat komt gemiddeld overeen met een corrosie klasse C2 in Nederland.  
De zinklaag wordt aangetast door de hoeveelheid Chloride en SO2 (zwavel) in de omgeving. Het water maakt deze aantasting mogelijk. SO2 heeft een grote invloed op het corrosiegedrag en daardoor op de duurzaamheid van stalen - verzinkte producten.  Het corrosieklimaat in West-Europa wordt wel steeds minder agressief door de drastische afname van het SO2-gehalte in de lucht. Het SO2 gehalte in Nederland is door allerlei maatregelen en wetten in Europees verband, zoals eisen aan autobrandstoffen, uitstoot van energiecentrales, etc. vanaf 1980 geleidelijk gaan dalen tot een verwaarloosbaar niveau. 
Naast SO2 speelt Choride een belangrijke rol bij corrosievorming van zink. Chloride maakt de oxidelaag op het zink sneller oplosbaar in water, waardoor de zink-corrosiesnelheid toeneemt. Als het zink (plaatselijk) is verdwenen, neemt ook de ijzercorrosiesnelheid toe in aanwezigheid van Chloriden. Nederland heeft voornamelijk in een smalle strook van ca. 750 meter langs de kust een hoog chloridegehalte; echter uit veiligheidsoverwegingen nemen we 10 km om ook de invloed van de zeewind mee te nemen.  
Onder normale condities wordt gebruik van verzinkte bevestigingsartikelen geadviseerd in beschermde condities (binnen gebruik). 

Corrosiewerendheid:  

Tot 24 uur in zoutsproeitest volgens ISO 9227 voor A2A tot circa 240 uur voor speciale zink- ijzer legeringen. 

Maximale toepassings temperatuur:  

80 graden Celcius 

Aanduiding elektrolytische zinklagen conform ISO 4042 

In ISO 4042 is de aanduiding van elektrolytische zinklagen vastgelegd. Aanduiding vindt plaats middels een code van twee letters & een cijfers (bijvoorbeeld: A2F) In dit voorbeeld staat de A voor zink (Zn), de 2 voor een laagdikte van 5 μm en de F voor een heldere passivering. De volgende tabellen geven de diverse onderdelen van de code weer: 

Normale leveringscondities in bevestigingsmaterialen: 

Electrolytisch verzinkt:  ca. 5 μm  A2A / A2B / A2E / A2F. Zonder specifieke overeenkomst tussen leverancier en afnemer kan een willekeurige variant geleverd worden 

Geel verzinkt:  ca. 5 μm   A2C / A2G / A2L. Zonder specifieke overeenkomst tussen leverancier en afnemer kan een willekeurige variant geleverd worden 

Systeem voor aanduiding van sterkteklassen: 

De aanduiding voor sterkte klassen van bouten, schroeven en tapeinden bestaat uit twee getallen gescheiden door een punt. Zoals 8.8 of 10.9 etc. Het getal links van de punt bestaat uit één of twee cijfers en geeft 1/100 van de nominale treksterkte in Newton/mm² (Megapascal), zie onderstaande tabel. 

Het getal rechts van de punt geeft 10 keer de verhouding tussen de minimale vloeigrens, 0,2% rekgrens of de proefspanning bij 0,0048d ongelijkmatige verlenging en de nominale treksterkte, zie voor waardes de onderstaande tabel. 

Voor producten met een beperkte belastbaarheid door de vorm van de kop en/of de steel dient voor de normale sterkteklasse aanduiding een 0 geplaatst te worden (voorbeeld: 08.8). Dit komt binnen ons leverprogramma van onze ‘standaard’ DIN genormeerde bevestigingsartikelen echter niet voor.  

De gegevens in onderstaande tabel geven de mechanische eigenschappen voor bouten, schroeven en tapeinden weer bij een beproeving in een omgevingstemperatuur van 10° C tot 35° C volgens NEN-ISO 898/1. Deze eigenschappen veranderen bij hogere of lagere temperaturen. Deze gegevens gelden voor schroeven met: een nominale d 39 mm, voorzien van metrische schroefdraad en bestaande uit gelegeerd of niet gelegeerd staal. De minimale treksterkten gelden alleen voor schroeven met een nominale lengte 2,5 d. De minimale hardheden gelden voor schroeven met een nominale lengte l 2,5 d en voor producten die niet volgens een trekproef beproefd kunnen worden. 

De proefkracht volgens de volgende tabel is axiaal op bout toegepast en gedurende 15 seconden vastgehouden. De proef is geslaagd met als criterium dat de boutlengte ná de test niet is toegenomen, met een tolerantie van ± 12,5 μm. Voor de gebruiker is de volgende tabel een hulpmiddel om de meest geschikte keuze te maken. 

Onderstaande tabel is een uittreksel uit EN ISO 898-1, proefkracht voor ISO schroefdraad.

Deze gegevens gelden voor bouten en schroeven met sterkteklassen volgens NEN-ISO 898/1 waarbij beneden M-3 geen nauwkeurige breuk- en beproevingskrachten bepaald kunnen worden of bij korte bouten en schroeven van M-3 t/m M-10 door de geringe lengte niet beproefd kunnen worden.  

Deze gegevens gelden niet voor stelschroeven met binnenzeskant van DIN 913 t/m DIN 916 en niet voor oppervlakte geharde bouten en schroeven en verder voor bouten en schroeven met sterkteklassen 3.6, 6.8 en 9.8 

Minimum  breukdraaimomenten volgens DIN-267/25 

De treksterkte van een materiaal is een maatstaf om de mechanische eigenschappen van een materiaal te classificeren. Praktisch is de vloeigrens (soms ook de 0,2%-rekgrens of Rp 0,2) van veel meer belang. Immers, als het materiaal tot de treksterkte komt, is het reeds sterk plastisch vervormd. 

De treksterkte is de maximale mechanische spanning die een materiaal bereikt als het plastisch vervormd wordt. Voor de meeste staalsoorten vindt dit plaats vóór het vloeien van het materiaal (= vloeigrens), en na de proportionaliteitsgrens (grens waarbij de Wet van Hooke geldig is). 

Als het materiaal deze spanning langdurig opgelegd krijgt, dan zal er breuk optreden. Grafisch is dit duidelijk te zien in het zogenaamde spanning-rekdiagram. De treksterkte geeft op deze manier ook aan waar insnoering begint, tenzij het materiaal zo bros is dat er geen insnoering plaatsvindt. Dan breekt het materiaal zodra de spanning gelijk is aan de treksterkte. 

De eenheid van treksterkte is MPa (of psi) en kan variëren van 10 MPa en minder voor sommige polymeren tot meer dan 5000 MPa voor koolstofvezels. 

De treksterke van enkele materialen 

De vloeigrens fy is een materiaalconstante die het punt in een spanning-rekdiagram beschrijft waarop een ductiel materiaal "begint te vloeien", ofwel het punt waarop er plastische vervorming begint op te treden. Bij sommige materialen is de overgang van elastisch ( ) naar plastisch gebied (σ constant) in het spanning-rekdiagram goed definieerbaar. Andere materialen (bijvoorbeeld zacht staal) hebben een veel geleidelijker overgang zodat een consequente definitie van de vloeigrens moeilijk is. Meestal wordt dan gewerkt met de 0,2%-rekgrens of kortweg de rekgrens. Dit punt treedt op wanneer er, naast de elastische rek bepaalt door de elasticiteitsmodulus, een supplementaire rek van 0,2% optreedt (zie afbeelding). 
In de (werktuig)bouwkunde wordt de sterkte van een materiaal gekarakteriseerd door de rekgrens. Het materiaal keert namelijk altijd elastisch terug naar de begintoestand als het materiaal ontlast wordt. Aangezien de meeste materialen nog vloeien na het overschrijden van de vloeigrens bouwt men op die manier zekerheid in. Wanneer een materiaal onderworpen wordt aan krachten in meerdere richtingen, dan kan een "vloeikromme" gedefinieerd worden die aangeeft voor welke combinaties van krachten het materiaal begint te vloeien.  

Waardetabel 
Onderstaande tabel geeft een ruwe schets van de waarde van de vloeigrens. Deze waarde varieert al naargelang de warmtebehandeling of koudvervorming die het materiaal heeft ondergaan, maar is ook sterk afhankelijk van (in het geval van de metalen) de gebruikte legeringselementen. 

Voor de juiste keuze van voorspankracht en aandraaimoment, is het van groot belang dat men het juist wrijvingscoëfficiënt µ kent. Maar door de veelvoud aan materialen en even zoveel verschillende oppervlaktebehandelingen, is het heel lastig om deze vast te stellen. Hier komt nog bij dat het gebruik van smeermiddelen de wrijvingscoëfficiënt µ kan verlagen. 

Hieronder vind je een richtlijn van wrijvingscoëfficiënten bij verschillende staten van oppervlakte en smering van stalen bevestigingsartikelen. 

De manier van aandraaien is ook van invloed op het aandraaimoment, die kan dus ook in meer of mindere mate een grote invloed hebben op de eindwaarden. 
Voor het bepalen van de het juiste aandraaimoment heb je de  

Bouten worden gemaakt van rond stafstaal. De staven krijgen de gewenste dikte door ze door een hardmetalen mal te trekken. Vervolgens wordt er in enkele stappen een zeskantige kop op geperst, waarna de onderkant van de bout wordt afgeschuind en de schroefdraad erop wordt gerold. Moeren worden gemaakt door eerst een zeskantige moer te persen, waarna  de binnendraad er in wordt getapt. Daarna worden de zwarte bouten voorzien van een oppervlaktebehandeling om het staal te beschermen tegen corrosie. Als bouten en moeren worden verzinkt neemt de diameter van de schroefdraad van de bout wat toe en die van de moer wat af.  
 
Elektrolytisch verzinkten 
Bij elektrolytisch verzinkte bouten en moeren is de dikte van de zinklaag zo gering dat er geen passingsproblemen optreden. Bij het elektrolytisch verzinken wordt de zinklaag vanuit een waterige oplossing van zink neergeslagen langs elektrolytische weg (stroom door product en vloeistof ). De laagdikte wordt bepaald door de stroomdichtheid en de tijdsduur in de oplossing en varieert van ongeveer 5-20 μm. Vanwege de dunne zinklaagdikte zijn elektrolytisch verzinkte bouten en moeren uitsluitend geschikt voor binnentoepassingen. 

Thermisch verzinken 

Bij thermisch verzinkte bouten en moeren ligt dat anders. Bij het thermisch verzinken worden de bouten en moeren ondergedompeld in een bad met vloeibaar zink. Na verloop van tijd slaat er op het materiaal een zinklaag neer met een gemiddelde dikte van ongeveer 60-200 μm (= 0,06-0,20 mm), afhankelijk van de dikte van de bouten en moeren en van de samenstelling van het staal. Deze laagdikte biedt voor buitentoepassingen voldoende bescherming.  
Doordat deze zinklaag zo dik is moet de binnendraad van de moer of de buitendraad van de bout worden aangepast om de dikte van de zinklaag te compenseren. Het is anders namelijk onmogelijk een thermisch verzinkte moer op een thermisch verzinkte, onbewerkte bout te draaien. Voor thermisch verzinkte bouten en moeren zijn er twee groepen:  

- ISO-passende bouten  en moeren  

- Overmaatse bouten en moeren. 

Bij thermisch verzinkte, ISO-passende bouten en moeren voldoen de afmetingen van zowel de bout als die van de moer ná het verzinken aan de ISO-normen. Dat betekent dus dat de buitendraad van de bout vóór het verzinken wat dunner moet zijn gerold en dat de binnendraad van de moer ná het verzinken precies volgens de ISO-waarde is getapt.  
Bij thermisch verzinkte, overmaatse bouten en moeren zijn de bouten ISO-passende zwarte bouten die ná het verzinken iets dikker zijn geworden: ze krijgen dus een ‘overmaat’. De moeren worden na het persen eerst verzinkt, waarna de binnendraad wordt getapt, rekening houdend met de maximale dikte (dus niet de gemiddelde dikte!) van de zinklaag op de buitendraad van de bouten. De binnendraad moet dus groter worden getapt dan die van ISO-passende moeren: dus ook de moeren zijn overmaats. Deze overmaat is niet genormeerd en bedraagt 0,2-0,3 mm, afhankelijk van de boutdiameter (hoe dikker de bout des te dikker de zinklaag op de bout) en van de zorgvuldigheid waarmee de fabrikant de binnendraad tapt. De speling tussen de buiten- en binnenschroefdraad is in principe gelijk voor ISO-passende en voor overmaatse bouten en moeren 

De gegevens in de lijst met aandraaimomenten en voorspankrachten voor stalen boutverbindingen dienen uitsluitend als richtlijn, waaraan dus geen aansprakelijkheid ontleend kan worden. Bij kritische toepassingen raden wij aan om de exacte waarden proefondervindelijk vast te stellen. 

De waarden onder de laagste wrijvingscoëfficiënt dienen bij voorkeur aangehouden te worden. 

Men dient er uitdrukkelijk rekening mee te houden dat door een andere wrijvingscoëfficiënt een grote verscheidenheid in voorspankrachten of aandraaimomenten kan optreden. De waarden zijn verkregen door een beproeving bij 90% van de minimum rekgrens.  

De hieronder opgegeven waarden gelden allen voor zeskantbouten volgens ISO 4014 en ISO 4017 en voor cilinderkopschroeven met binnenzeskant volgens ISO 4762. 

De opgegeven waarden gelden dus niet voor bevestigingsartikelen met een zwakkere kop- of steelvorm zoals DIN6912, DIN7964, DIN7991, ISO7380 en ISO10642. 

Nagenoeg alle maten, vorm & plaatstoleranties en eigenschappen van standaard bevestigingsmaterialen zijn vastgelegd in het ISO stelsel. Een groot deel van deze normen is gebaseerd op (en vaak letterlijk overgenomen uit) het Duitse DIN stelsel. 

Het normeringstelsel is als volgt opgebouwd. 

– Product standaarden (bijvoorbeeld: DIN 931 / ISO 4014 – DIN 934 / ISO 4032): 

Informatie over de vorm van het product, tolerantieklassen & maatvoering. Alle productstandaarden bevatten referentielijsten naar toegepaste ‘basisstandaarden 

– Basis standaarden (bijv. DIN 13, DIN 267, ISO 898, ISO 4759, ISO 3269): 

Deze standaarden geven algemene maatvoeringen & toleranties aan (DIN 13: schroefdraad) op het gebied van oppervlaktebehandelingen, mechanische eigenschappen etc. Normen omvatten alleen algemene standaarden voor ‘normaal gebruik van mechanische bevestigingsmaterialen (als vastgelegd in ISO 3269 / 8992). Indien hogere voorwaarden gesteld worden aan bevestigingsmaterialen, dan dient dit altijd vooraf tussen gebruiker & leverancier afgestemd te worden. 

De sterkte van een bout-moer-combinatie kun je testen door deze te beproeven in een zogenaamde trekbank. De trekbelasting van de boutverbinding wordt via de binnendraad in de moer overgedragen op de buitendraad van de bout. De vorm en afmetingen van bouten en moeren liggen vast in ISO-normen (vroeger DIN-normen) en zijn zodanig bepaald dat de moer met een geringe speling passend op de bout kan worden gedraaid. Verzinken De twee belangrijkste methoden om bouten en moeren voor staalconstructies te verzinken zijn het thermisch en het elektrolytisch verzinken.  
Ten opzichte van een zwarte ISO-passende bout hebben een thermisch verzinkte, overmaatse bout en een thermisch verzinkte ISO-passende bout theoretisch een iets lager capaciteit op trekbelastingen. De twijfel in de praktijk over de betrouwbaarheid van thermische verzinkte zeskantbouten werd versterkt door de inhoud van art. 5.4.1.3 (bout-moercombinaties) in NEN-ENV 1090-1, waarin verbindingsmiddelen met een metallische deklaag een uitzonderingspositie hebben. 

Om dit in de praktijk te testen zijn er enkele jaren geleden praktijktesten  gedaan naar de trekbelastingen van de verschillende bout-moer-combinaties. Voor de bout-moercombinaties is de nominale treksterkte (norm) van de bout vergeleken met het testresultaat van de treksterkte.  Deze proefresultaten lieten de volgende uitkomsten zien. 

- Elektrolytisch verzinkte bout-moercombinaties hebben in het algemeen de grootste capaciteit bij gelijke afmetingen. 

- Verzinkte combinaties – zowel elektrolytisch als thermisch verzinkt (ISO-passend én overmaats) – van bouten klasse 8.8 met moeren klasse 8 voldoen geheel aan de norm. Hieruit volgt dat ook de combinatie bouten klasse 8.8 bouten met moeren klasse 10 voldoen. 

- Zowel thermische verzinkte, ISO-passende bout-moercombinaties als thermisch verzinkte overmaatse bout-moercombinaties voldoen geheel aan de norm. De eerste hebben geen of slechts een marginaal hogere capaciteit.  

Bovenstaande uitkomsten leiden automatisch naar de algemene conclusie dat de geteste verzinkte bout-moercombinaties aan alle eisen voldoen. De voorwaarde is uiteraard dat de bouten en moeren zijn vervaardigd volgens de daarvoor geldende normen. Helaas zijn er in de handel nog volop verbindingsmiddelen verkrijgbaar waarvan de prijs weliswaar zeer aantrekkelijk is, maar die kwalitatief niet aan de norm voldoen. Het is daarom verstandig om bij twijfel een partij te laten testen. Gerenommeerde handelaren beproeven regelmatig hun assortiment en kunnen altijd gecertificeerde testresultaten overleggen. 

De wetgeving 

Vanaf 1 juli 2014 moeten staalconstructiedelen met lastdragende eigenschappen geleverd worden met een CE verklaring. Dit is bepaald in de norm EN 1090 en de Verordening Bouwproducten EU 305/2011. Deze norm heeft ook gevolgen voor de bouten en moeren die in deze constructies gebruikt worden. Om de  bouwconstructie juist te ontwerpen en te berekenen heeft de Europese Unie de Eurocode 3 in het leven geroepen: EN 1993-1-8. In de onderliggende norm EN 1090-2 worden de boutverbindingen beschreven. In deze norm wordt een onderscheid gemaakt in voorgespannen en niet voorgespannen boutverbindingen.  
Het standaard assortiment bouten en moeren van Hoenderdaal is niet voorzien van CE-keurmerk. De markt bepaald of zij gekeurde of niet-gekeurde producten wil afnemen. Naast ons bestaande assortiment hebben wij sinds 2014 het assortiment uitgebreid met een programma bouten en moeren die voldoen aan de normen van de CE-wetgeving.  

Niet voorgespannen boutverbindingen 

De niet voorgespannen boutverbindingen moeten voldoen aan EN 15048, waarbij deel 1 de algemene eisen omschrijft en deel 2 de geschiktheidsbeproeving aangeeft. Vanaf 1 juli 2014 zal deze norm voor de meeste Europese landen van toepassing zijn. Hoenderdaal heeft een klein programma van deze CE-gekeurde Structural Bolts volgens norm EN 15048-1 op voorraad liggen. De fabrikant garandeert dat de bout-moer combinaties geleverd worden conform de gestelde specificaties van deze nieuwe norm: 

- Homogene productie van de bout en moer – dit houdt in : één en dezelfde fabrikant. 

- Sets bouten en moeren moeten worden geleverd in de originele, ongeopende fabrieksverpakking. Dit houdt tevens in dat er uitsluitend volle verpakkingen - mogen worden geleverd om de traceerbaarheid van de producten te garanderen. 

- Bouten en moeren moeten worden gemarkeerd  met de een indruk: “ SB ”- welke staat voor ‘’Structural Bolting’’. 

- De verpakking moet voorzien zijn van de CE markering. 

- De norm geldt vanaf diameter M12 tot en met M36. 

Het etiket: 

Op het etiket moet worden vermeld: 

- CE markering middels het CE-logo. 

- Identificatie van de fabrikant. 

- “ SB “ kenmerk (Structural Bolting) 

- Het identificatienummer van de Notified Body. 

- Het nummer en het jaar van de uitreiking van het CE conformiteitcertificaat. 

- Een verwijzing naar de geldende productnorm en de van toepassing zijnde toleranties. 

- De sterkteklasse van de bout en moer. 

- Een verwijzing naar de geharmoniseerde norm EN 15048. 

- Een uniek batch nummer. 

- Identificatienummer van het product en de afmeting 

Voorgespannen boutverbindingen 

De voorgespannen boutverbindingen moeten voldoen aan EN 14399, waarbij deel 1 de eisen zijn, deel 4 de bout en moer verbindingen (voorheen DIN 6914-6915) en deel 5 de sluitringen (voorheen DIN 6916). Hoenderdaal heeft geen voorgespannen bouten in het assortiment opgenomen. 

Het assortiment niet voorgespannen boutverbindingen van Hoenderdaal: