Verzinnen

1. Merkmale und Eigenschaften

Zinn ist ein silberweißes, glänzendes Metall mit einer geringen Härte und einem niedrigen Schmelzpunkt (232°C). Die Korrosionsbeständigkeit elektrolytisch erzeugter Zinnschichten ist gut gegen normale atmosphärische Luft, Feuchtigkeit, wässrige Lösungen, Mineralsäuren sowie oxidierenden Säuren. In wässrigen Lösungen, organischen Säuren, einschließlich derer von Lebensmitteln, bietet eine galvanische Zinnschicht darunter liegenden Stahl einen kathodischen Korrosionsschutz.

Verzinnen von Werkstücken führt bei entsprechender Vorbehandlung zu Lebensmittelechtheit und hervorragender Lötfähigkeit. Die in unserem Hause abgeschiedenen Glanzzinnschichten sind feinkristallin, sehr duktil und gut umschmelzbar. Diese neigen jedoch zur Whiskerbildung, welche Kurzschlüsse in elektronischen Bauteilen auslösen können. Durch eine Diffusionssperrschicht aus 3-5 µm Kupfer oder 1-2 µm Nickel lässt sich das Risiko der Whiskerbildung allerdings deutlich senken.

Mattzinnschichten besitzen eine helle, reflektionsarme, grobkristalline Oberfläche mit Korngrößen von 1-5 µm und einem Kohlenstoffgehalt von 0,005-0,05 %. Hohe Duktilität, eine geringe Eigenspannung, sowie der Reinheitsgehalt von 99,99 % sind weitere positive Eigenschaften des Verzinnen. Die in unserem Hause abgeschiedenen Mattzinnschichten sind whiskerfrei (Klasse I) und werden von den führenden Herstellern elektronischer Kontakte akzeptiert, da die Whiskerlänge 50 µm nicht überschreitet und somit nur eine sehr geringe Gefahr für elektronische Schaltungen darstellt. Des Weiteren sind Mattzinnschichten uneingeschränkt kompatibel mit bleifreien Loten sowie den derzeitigen bleihaltigen Standardloten und besitzen eine Lötfähigkeit nach DIN IEC 68II20 (155°C; 16h).

2. Nutzen und Anwendungsgebiete

Glanzzinn eignet sich hervorragend für elektrische Bauteile jeglicher Art, bei denen eine gute Lötbarkeit gefordert ist, sowie allen stromführenden Komponenten und Werkstücke die in direkten Kontakt mit Lebensmitteln stehen. Die Beschichtung bietet eine technische Oberfläche mit dekorativem, glänzendem Finish, die zusätzlich eine schmierende Eigenschaft besitzt, welche sich insbesondere für alle Steckkontakte eignet. Galvanisches Glanzzinn wird in der Automobilindustrie, der Haushaltsgeräteindustrie, der Lebensmittelindustrie und nahezu allen stromführenden Anlagen und Schaltungen eingesetzt.

Mattzinn wird unter anderem in allen elektronischen Bereichen eingesetzt, an denen eine Whiskerfreiheit der Klasse I erwünscht und notwendig ist. Galvanisch abgeschiedenes Mattzinn wirkt der Whiskerbildung effektiv entgegen, indem es bekannte Einflussgrößen, die zur Whiskerbildung führen, wie z.B. Druck- und Zugspannungen, Bildung von Legierungselementen, Mitabscheidung von Kohlenstoff, Kristallisationsart und Korngröße sowie die Wasserstoffmitabscheidung auf ein Minimum reduziert.

3. Grundmaterial

Nach einer werkstoff- und anwendungsspezifischen Vorbehandlung lassen sich Edelstähle, Stähle, Buntmetalle und deren Legierungen sowie Aluminium problemlos mit Zinn beschichten.

Um eine lange Lötbarkeit der verzinnten Werkstücke zu gewährleisten, ist es unbedingt nötig bei Messing – Werkstoffen eine Diffusionssperrschicht aus Kupfer (3-5µm) oder Nickel (1-2µm) unter der Zinnschicht abzuscheiden und so eine Diffusion des Zinks in die Zinnschicht zu vermeiden. Die Lötfähigkeit ist nach DIN IEC 60068-2-20 genormt.

4. Erforderlicher Anlieferungszustand

Um ein technisch und optisch hochwertiges Schichtsystem zu erreichen, ist es notwendig, eine vollständig von Schmutz, Öl, Oxiden und Fetten gereinigte und galvanisierfähige vorbereitete Oberfläche zu erhalten. Jeder Grundwerkstoff benötigt dafür seine eigene werkstoffspezifische Vorbehandlung.

5. Vorbehandlung

Um durch das Verzinnen eine hochwertige Oberfläche zu erzeugen, welche die an sie gestellten Anforderungen erfüllt, müssen die Werkstücke einer individuellen Vorbehandlung unterzogen werden. Die Werkstücke müssen eine Oberflächenqualität besitzen, die eine fehlerfreie Verzinnung zulässt.

6. Technische Möglichkeiten bei Metoba

Zur Verzinnung stehen Ihnen bei Metoba folgende Techniken zur Verfügung:

Ruhebad- Gestellveredelung
Trommelveredlung
Korbtechnik
Vibrobotveredelung