Galvanische Oberflächen · 12. November 2026
Weißrost auf Zinkdruckguss: Ursachen und Vermeidung bei Zamak-Druckgussteilen
Chemie des Weißrosts, Ursachen in Lagerung und Galvanik, Cr(III)-Passivierung, Verpackung, Prüfungen nach ISO 9227 und ISO 6270-2 sowie praxiserprobte Abhilfemaßnahmen.
Ein Los Zamak-Bauteile kommt aus dem Lager oder trifft nach mehreren Wochen Seefracht beim Kunden ein. Beim Öffnen der Packstücke zeigen die Teile einen weißen, pulvrigen Belag, häufig genau dort, wo zwei Oberflächen aneinanderlagen. Es handelt sich um Weißrost auf Zinkdruckguss, in der Fachliteratur auch als White Rust oder Wet Storage Stain bezeichnet. In den allermeisten Fällen liegt kein Werkstofffehler der Legierung vor: Ursache sind Feuchtigkeit und Kondenswasser während Lagerung und Transport. Weißrost lässt sich daher weitgehend vermeiden.
Dieser Leitfaden behandelt die Chemie des Belags, die logistischen und galvanikbedingten Ursachen, die Abgrenzung zu anderen Fehlerbildern, die Rolle der Passivierung, die Verpackungsregeln, geeignete Prüfverfahren und die Abhilfe im Schadensfall. Die Perspektive ist die einer Gießerei: Micrometal fertigt seit 1991 in Erbusco (Brescia, Italien) Zinkdruckguss für Kunden in Europa und weltweit.
Was ist Weißrost auf Zamak? Chemie und Erscheinungsbild
Warum „Oxidation“ eigentlich der falsche Begriff ist
Der Belag besteht nicht aus reinem Zinkoxid. Die Fachliteratur zum Wet Storage Stain beschreibt ihn als Gemisch aus basischem Zinkcarbonat 2ZnCO3·3Zn(OH)2, Zinkoxid ZnO und Zinkhydroxid β-Zn(OH)2. Er ist leicht zu erkennen: weiß, voluminös und bröckelig. Sein Volumen beträgt etwa das 100-Fache des verbrauchten Zinks. Deshalb fällt Weißrost auch dann deutlich auf, wenn der tatsächliche Metallabtrag minimal ist.
Schützende Patina oder Feuchtlagerungsfleck
Den Unterschied machen Sauerstoff und Kohlendioxid. Eine Zamak-Oberfläche an freier Luft, mit ausreichend O2 und CO2, bildet eine dünne, dichte und schützende Carbonatpatina. Bleibt dagegen ein Wasserfilm zwischen aneinanderliegenden Teilen eingeschlossen und findet kaum Luftaustausch statt, kann sich diese Patina nicht ausbilden. Stattdessen wächst der voluminöse Belag: der typische Feuchtlagerungsfleck.
Wie kritisch ist Weißrost?
Nach Angaben der International Zinc Association (IZA) übersteigt die atmosphärische Korrosion von Zinkdruckgussteilen kaum etwa 12 µm pro Jahr und kann auch nur ein Zehntel dieses Werts betragen. Bei einem massiven Gussteil ist Weißrost daher eher ein optisches als ein funktionales Problem (allgemeine Referenz: ASM Handbook Vol. 13, Corrosion). Bei dekorativen Sichtteilen und bei Teilen, die noch veredelt werden sollen, ist er jedoch ein konkreter Ausschussgrund.
Hauptursachen: Feuchtigkeit, Kondensation und Temperaturwechsel bei Lagerung und Transport
Kondenswasser durch Temperaturschwankungen. Die IZA ist hier eindeutig: Trockene Gase (O2, N2, CO2) greifen Zink nicht an, erforderlich ist flüssiges Wasser. Typische Quelle ist Kondensation: Tag-Nacht-Schwankungen, unbeheizte Lagerhallen oder Packstücke, die aus kalter Umgebung in warme, feuchte Luft gelangen.
Gestapelte, ineinanderliegende oder sich berührende Teile. Das Wasser bleibt eingeschlossen, Luftaustausch und CO2-Zufuhr fehlen – ideale Bedingungen für Feuchtlagerungsflecken. Kleine Teile von der Warmkammer-Druckgussmaschine, die häufig in großen Mengen als Schüttgut verpackt werden, sind genau der Fall, in dem Verpackung und Lagerung über das Ergebnis entscheiden.
Seefracht. Praktiker berichten in technischen Diskussionen im Forum finishing.com von zyklischer Kondensation und Spuren von Salznebel selbst in vermeintlich „dichten“ Containern. Das ist Felderfahrung und keine normative Angabe, passt aber schlüssig zum beschriebenen Mechanismus.
Beschleunigende Faktoren. Chloride und Sulfate beschleunigen die Belagbildung: maritime Umgebung, verunreinigtes Spülwasser, Reinigungsrückstände. Hinzu kommen Fingerabdrücke auf passivierten Teilen sowie unvollständige Trocknung nach dem Gleitschleifen oder Waschen.
Ein typisches Verhalten der Legierungen. In den Feuchteprüfungen des ZCA-Programms (10 Tage bei 95 °C in feuchter Atmosphäre) bildeten Gussteile aus Zamak 3 und Zamak 5 Weißrost; dies wurde als typisches Verhalten von Gusslegierungen unter Feuchteeinwirkung beschrieben. Die Zamak-Legierungen ZP3, ZP5, ZP2 und ZP8 unterscheiden sich vor allem in ihren mechanischen Eigenschaften. Beim Thema Feuchtigkeit gilt für alle: Vorbeugung muss aktiv gesteuert werden, sie ergibt sich nicht von selbst.
Wenn die Ursache in der Galvanik liegt: Porosität, Vorreinigung und Kupferschicht
Nicht jede weiße Ausblühung entsteht im Lager. Bei vernickelten, vergoldeten oder versilberten Teilen haben Flecken oder Blasen, die erst Wochen nach der Beschichtung auftreten, ihren Ursprung oft im galvanischen Prozess.
Oberflächenporosität und eingeschlossene Elektrolyte. Offene Poren an der Oberfläche können Badrückstände zurückhalten. Diese treten mit der Zeit als weiße Flecken wieder aus oder heben die Beschichtung an.
Unzureichende Vorreinigung. Nach der Erfahrung von Galvanikbetrieben (finishing.com) sind Porosität und mangelhafte Vorreinigung (Öle, Trennmittel, Oxidreste) die Hauptursachen für Blasenbildung (Blistering) der Cu-Ni-Beschichtung auf Zinkdruckguss.
Der Schichtaufbau auf Zamak. Der typische Prozess umfasst eine Vorverkupferung (cyanidischer Kupfer-Strike, richtwertig mindestens 5 µm nach ASTM B252), anschließend saures Kupfer, dann Nickel und zuletzt die dekorative Deckschicht. Die Vorverkupferung ist unverzichtbar: Ist sie zu dünn, gelangt der saure Kupferelektrolyt durch die Poren bis zum Zink und greift es an. Cu-Ni-Cr-Überzüge auf Zinklegierungen sind in EN ISO 1456 geregelt (Ersatz für die zurückgezogene EN 12540). Eine solide Basisschicht ist Voraussetzung sowohl für das galvanische Vergolden von Zamak als auch für das Versilbern von Zamak-Teilen.
Die Rolle der Gießerei. Gute Galvanik beginnt beim Gussteil: Ein Zamak-Druckguss im Warmkammerverfahren mit kontrollierten Prozessparametern ergibt eine dichte, porenarme Gusshaut (allgemeine Referenz: NADCA Product Specification Standards for Die Castings). Micrometal arbeitet mit 11 Einheiten, davon 7 Warmkammer-Druckgussmaschinen und 4 Roboterzellen, im Bereich von 20 bis 90 t. Die galvanischen Oberflächen werden von qualifizierten Galvanikpartnern ausgeführt und von Micrometal für die selbst gegossenen Bauteile koordiniert.
Rohteile vor der Veredelung. Bildet sich Weißrost bereits vor der Galvanik, muss er in der Vorbehandlung vollständig entfernt werden. Andernfalls ist die Haftung der Beschichtung gefährdet.
Weißrost, Mattwerden und interkristalline Korrosion: so unterscheiden Sie die Fehlerbilder
Bei einem „beschädigten“ Teil lautet die erste Frage: Oberflächen- oder Werkstoffproblem? Laut IZA verlieren Zinkdruckgussteile in Innenräumen mit der Zeit lediglich an Glanz. Die interkristalline Korrosion (Zinc Pest) ist ein grundlegend anderes Phänomen: Aufquellen, Risse und Festigkeitsverlust infolge von Verunreinigungen wie Pb, Sn und Cd oberhalb der Grenzwerte. Die IZA stellt klar: Gussteile nach EN 12844 sind davon nicht betroffen. Die Zusammensetzung der Masseln ist in EN 1774 festgelegt; im US-amerikanischen Raum gilt für Druckgussteile ASTM B86.
| Phänomen | Erscheinungsbild | Ursache | Auftreten | Risiko | Abhilfe |
|---|---|---|---|---|---|
| Weißrost | Weißer, voluminöser, bröckeliger Belag | Kondenswasser oder stehendes Wasser bei geringem Luftaustausch | Lagerung und Transport | Optisch (Ausschuss bei Sichtteilen) | Reinigung, Trocknung, korrekte Verpackung |
| Mattwerden | Gleichmäßiger Glanzverlust | Natürliche Alterung in Innenräumen | Nach Monaten oder Jahren | Geringfügig optisch | Schutzbeschichtung, falls Glanz gefordert |
| Interkristalline Korrosion (nur nicht normgerechte Legierungen) | Aufquellen, Risse, Verformung | Pb, Sn, Cd oberhalb der Grenzwerte von EN 12844 / EN 1774 | Im Laufe der Zeit, auch im Betrieb | Strukturell | Keine Rettung möglich: Ersatz durch Gussteile aus normgerechter Legierung |
| Blasenbildung der Beschichtung | Blasen, Ablösung, Ausblühungen unter dem Überzug | Porosität, unzureichende Vorreinigung, zu dünne Vorverkupferung | Tage oder Wochen nach der Galvanik | Optisch und funktional | Entschichten, Neubeschichtung, Prozessanalyse |
Micrometal verarbeitet die vier Legierungen ZP3, ZP5, ZP2 und ZP8 nach EN 12844 mit einem nach ISO 9001 zertifizierten Qualitätsmanagementsystem. Bei normgerechten Legierungen ist interkristalline Korrosion ausgeschlossen: Eine weiße Ausblühung ist dann als Oberflächen- und Lagerungsproblem zu behandeln.
Trivalente Passivierung Cr(III): Funktionsweise, Leistung und Grenzen
Funktionsweise. Die Passivierung erzeugt eine dünne Konversionsschicht (Referenz für Chromatierschichten: ISO 4520), die den Angriff von Feuchtigkeit auf die Zinkoberfläche verlangsamt. Sie verlangsamt ihn – sie verhindert ihn nicht. Eine absolute Barriere ist sie nicht.
Cr(III) und Cr(VI). Die RoHS-Richtlinie 2011/65/EU begrenzt Cr(VI) auf 0,1 % in homogenen Werkstoffen, und die REACH-Verordnung (EG) 1907/2006 unterwirft Cr(VI)-Verbindungen der Zulassungspflicht. Chrom(III)-Konversionsschichten sind deutlich weniger toxisch und bieten eine gleichwertige oder höhere Korrosionsbeständigkeit, häufig in Kombination mit einer Versiegelung oder einem Topcoat.
Richtwerte zur Leistung. Für passivierte Druckgussteile nennt die IZA etwa 240 h im Salzsprühnebeltest nach ASTM B117 als gut erreichbar, bis hin zu etwa 400 h; farblose und schwarze Varianten liegen in der Regel darunter. Diese Werte hängen von der – meist proprietären – Chemie des jeweiligen Produkts ab.
Praktische Grenzen. Der Farbton variiert je nach Legierung; keine einfache Tauchbehandlung übersteht 120 °C ohne deutlichen Schutzverlust; Fingerabdrücke und Handhabung beeinträchtigen die Schicht.
Wann sinnvoll? Die Passivierung eignet sich vor allem für Teile ohne galvanische Beschichtung und für technische Funktionen, bei denen Toleranzen und Aussehen zählen. Versiegelung oder Lack schaffen zusätzliche Reserve bei langen Lagerzeiten oder hohen optischen Anforderungen. Die Passivierung gehört zu den Oberflächenbehandlungen, die Micrometal mit qualifizierten Partnern koordiniert. Die Leistungsanforderungen sind am konkreten Bauteil festzulegen und zu verifizieren.
Verpackung und Lagerung: die wirksamste Vorbeugung
Wenn Zink nur in Gegenwart von flüssigem Wasser korrodiert, liegt der wichtigste Hebel darin, zu verhindern, dass Wasser an die Teile gelangt und dort verbleibt. Die meisten Schadensfälle lassen sich an dieser Stelle vermeiden.
Vollständige Trocknung nach Waschen, Gleitschleifen und Galvanik: Kein feuchtes Teil darf verpackt werden. Verpackung mit VCI-Folie oder VCI-Beuteln, auf das Volumen abgestimmten Trockenmittelbeuteln sowie Trennlagen oder Formeinsätzen, damit Teile nicht ineinanderliegen und sich keine Flächen berühren. Für Seefracht und lange Lagerzeiten empfehlen Praktiker eine vollständig geschlossene Umhüllung ohne Öffnungen, Container-Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikatoren.
Im Lager sind eine trockene, belüftete Umgebung abseits von Toren und Quellen für Temperaturwechsel, vom Boden abgehobene Paletten und eine Bestandsführung nach dem FIFO-Prinzip erforderlich. Bei der Handhabung gilt: Handschuhe bei passivierten oder zur Veredelung bestimmten Teilen. Beim Wareneingang sollten Packstücke vor dem Öffnen akklimatisieren, damit sich auf den kalten Teilen kein Kondenswasser niederschlägt.
Ein Managementsystem nach ISO 9001 ermöglicht es, all dies als dokumentierte, losbezogen rückverfolgbare Anforderung festzulegen. Bei Micrometal erfolgt die Verpackung in der Regel im eigenen Haus; die Verpackungsspezifikation sollte daher bereits in der Angebotsphase definiert werden. Wenn Ihre Teile für lange Lagerzeiten oder Seetransporte vorgesehen sind, fordern Sie eine technische Bewertung an.
Prüfverfahren: Salzsprühnebelprüfung nach ISO 9227 und Kondenswasserprüfung nach ISO 6270-2
Die neutrale Salzsprühnebelprüfung (ISO 9227, US-amerikanisches Äquivalent ASTM B117) ist ein vergleichender Kurzzeittest: geeignet, um Beschichtungsprozesse miteinander zu vergleichen, nicht jedoch, um die Lebensdauer im Einsatz vorherzusagen. Die Prüfung im Kondenswasserklima (ISO 6270-2) bildet dagegen genau die Kondensation nach, die Weißrost bei Lagerung und Transport auslöst, und kommt dem realen Problem damit näher.
| Prüfung | Simuliert | Prüfbedingungen | Aussage bei Zamak | Einsatz | Grenzen |
|---|---|---|---|---|---|
| ISO 9227 NSS / ASTM B117 | Aggressive Salzatmosphäre, beschleunigt | Nebel aus neutraler Salzlösung in geregelter Prüfkammer | Auftreten weißer Korrosionsprodukte und Angriff des Grundwerkstoffs | Vergleich von Passivierungs- oder Beschichtungsprozessen | Keine Vorhersage der Lebensdauer im Einsatz |
| ISO 6270-2 | Kondenswasser bei Lagerung und Transport | Feuchte Atmosphäre mit Wasserkondensation auf der Oberfläche | Anfälligkeit für Feuchtlagerungsflecken | Qualifizierung von Verpackung, Passivierung, Rohteilen | Bildet die Chloride des Seetransports nicht nach |
In Zeichnung oder Lastenheft sollten festgelegt werden: das Abnahmekriterium (erstes Auftreten weißer Korrosionsprodukte oder Korrosion des Grundwerkstoffs), die Anzahl der Prüflinge und der Zustand des Teils (roh, passiviert, beschichtet). Die Ergebnisse hängen von der Passivierungschemie und von der Geometrie ab: Vergleichbar sind nur Prozesse, die unter identischen Bedingungen geprüft wurden.
Was tun bei Weißrost? Bewertung, Reinigung und Nacharbeit
Vor jeder Entscheidung stehen drei Fragen: Wie ausgeprägt ist der Belag (leichter Schleier oder dicke Schicht)? Um welche Art von Teil handelt es sich (roh, passiviert, galvanisch beschichtet)? Welche Funktion hat es (dekorativ oder technisch)? Die IZA weist darauf hin, dass das Phänomen in erster Linie optischer Natur ist: Die Entscheidung richtet sich daher nach dem Verwendungszweck des Bauteils.
• Ja: Entfernung des Belags in der galvanischen Vorbehandlung, anschließend korrekte Trocknung und Verpackung.
• Nein: schonende Reinigung, Spülen, vollständige Trocknung und Neuverpackung.
• Oberflächlich: nicht abrasive Entfernung, Spülen, Trocknung und Sichtprüfung; bleibt der Fleck, Nachbearbeitung der Oberfläche prüfen.
• Unter der Beschichtung (Blasen, Ausblühungen): Entschichten und Neubeschichtung nach ISO 1456, nach Analyse von Porosität und Vorreinigung.
Der letzte Schritt ist der wichtigste: Ohne Ermittlung der eigentlichen Ursache tritt das Problem beim nächsten Los erneut auf. Micrometal fertigt seit 1991 in Erbusco Zinkdruckguss aus Zamak-Legierungen, mit einem nach ISO 9001 zertifizierten Qualitätsmanagementsystem. Wenn Sie ein Bauteil planen, das bei der Lagerung geschützt werden oder eine galvanische Oberfläche erhalten soll, kontaktieren Sie unser Technik-Team oder rufen Sie uns an unter +39 030 7760830.
Technische Prüfung: Marco Sega
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