Coatingsystemen voor metaalwerk

Voorbehandelingen zijn slechts een proloog om een goede basis te creëren voor de uiteindelijk beschermende coatingsystemen. Het kiezen van een juiste methode is niet eenvoudig. Als een coatingsysteem in staat zou zijn om de ondergrond volledig af te sluiten en toetreding van vocht en zuurstof tot het metaaloppervlak geheel te voorkomen, zou de corrosiebestrijding een betrekkelijk eenvoudig probleem zijn.

Helaas laten alle verfsoorten in meer of mindere mate vocht en lucht door. Uit de vele coatings die de laatste jaren zijn ontwikkeld, kan een schilder vaak moeilijk een keuze bepalen. Hier zijn actuele kennis en deskundigheid beslist noodzakelijk om in te spelen op de vragen en wensen van opdrachtgevers.

Bij het bepalen welke oppervlaktebehandeling geschikt is voor een object kan gebruik worden gemaakt van NEN-EN-ISO 12944 ‘Bescherming van metaalconstructies tegen corrosie door middel van coatingsystemen’. Deze norm is in 2018 geheel herzien. In dit artikel worden belangrijke onderdelen uit de norm nader belicht.

Corrosiviteitsbelastingklassen
Voor het kiezen van een coatingsysteem op metaal is het belangrijk om te weten wat de belasting in de gebruiksfase zal zijn. Om de minimale bescherming door een coatingsysteem te bepalen, kan de constructie worden ingedeeld in corrosiviteitsbelastingklassen. Deze klimaatklassen maken onderscheid tussen buiten- en binnensituaties oftewel in welke omgeving komt het object te staan en heeft de kwaliteit van het coatingsysteem te lijden onder omgevingsfactoren als vocht, vuil, temperatuur, UV-straling en eventuele chemische blootstelling.

De volgende basiscategorieën in de NEN-EN-ISO 12944 norm zijn:
C1: zeer lage agressiviteit – Corrosiviteitscategorie C1 is geschikt voor metaalcoatingsystemen binnen in verwarmde gebouwen met een neutrale atmosfeer zoals winkels, kantoren. De droge laagdikte is hierbij gemiddeld 70 mu. De klasse C1 wordt niet voor buiten gehanteerd.
C2: lage agressiviteit – Corrosiviteitscategorie C2 is geschikt voor metaalcoatingsystemen binnen met onverwarmde gebouwen waar condensatie kan optreden zoals magazijnen. De klasse C2 geldt ook voor buiten zoals blootstelling in niet-stedelijke gebieden, atmosfeer met lage vervuilingsgraad, landelijk met weinig luchtverontreiniging. De droge laagdikte is hierbij gemiddeld 100 mu.
C3: matige agressiviteit – Corrosiviteitscategorie C3 is geschikt voor metaalcoatingsystemen binnen zoals productiehallen, bijvoorbeeld in de voedingsindustrie, met een hoge vochtigheid. Buiten is klimaatklasse C3 voor een stedelijke en industriële omgeving met matige vervuiling door zwaveldioxide en kustgebieden met een laag zoutgehalte in de lucht. De droge laagdikte is hierbij gemiddeld 160 mu.
C4: hoge agressiviteit – Corrosiviteitscategorie C4 is geschikt voor metaalcoatingsystemen binnen zoals zwembaden. Buiten is klimaatklasse C4 voor industriële gebieden en gebieden met een matig zoutgehalte. De droge laagdikte is hierbij gemiddeld 200 mu.
C5: zeer hoge agressiviteit – Corrosiviteitscategorie C5 is geschikt voor metaalcoatingsystemen binnen waar permanente condensatie en een hoge verontreiniging heerst zoals chemische fabrieken. Buiten is klimaatklasse C5 geschikt voor kustgebieden en industriële gebieden met  een hoge luchtvochtigheid en hoog zoutgehalte. De droge laagdikte is hierbij gemiddeld 320 mu. (zie schema klimatologische kaart van Benelux).

Levensduurverwachting
De duurzaamheid van de verfsystemen wordt in de NEN-EN-ISO 12944 in vier klassen uitgedrukt namelijk: ‘laag’ (tot 7 jaar), ‘middel’ (7-15 jaar), ‘hoog’ (meer dan 15-25 jaar) en zeer hoog (>25 jaar). De aangegeven beschermingsduur tot het eerste onderhoud hangt af van het materiaal en vorm van de constructie, belastinggraad, geselecteerde coatingtype, laagdikte, voorbehandeling en applicatie. De beschermingsduur is geen garantieperiode. Het is een technische aanbeveling en helpt bij de planning van periodiek onderhoud. 

Opbouw coatingsysteem
In principe is een coatingsysteem voor metalen ontwikkeld voor corrosiewering. Door het beschermingssysteem wordt namelijk een barrière gevormd tussen het metaal en de omgeving. Om  functionele en/of esthetisch redenen bestaan zulke systemen uit verschillende lagen. In het algemeen zijn de verfsoorten ondergebracht in primers, sealers, bodycoats of buildcoats en finish of topcoats. (In de metaalbeschermingswereld worden veel Engelse termen gebruikt). De kenmerken en functies worden hieronder beschreven:
Primer – Een primer is de Engelse benaming voor een grondlaag en de eerste laag die op het metaaloppervlak wordt aangebracht. De corrosiewerende eigenschappen van een primer ontstaan door de aanwezigheid van anticorrosieve pigmenten zoals zinkfosfaat en/of de vorming van een goed afsluitende laag zoals ijzerglimmer. Primers behoren een goede hechting te geven op een voldoende gereinigd en opgeruwd metaal. Het moet er eveneens voor zorgen dat er een gezonde basis en hechting voor de volgende coatinglagen ontstaat. Tijdens de ‘bouwperiode’ en de beschermingsduur moet een primer zorgen voor anticorrosieve bescherming.
Sealer – Een sealer wordt gebruikt als tussenlaag in een coatingsysteem om de totale bescherming te vergroten en zorg te dragen voor een goede intercoathechting. Met name bij een poreuze ondergrond (denk aan geschoopeerd aangebrachte zinklagen) wordt insluiting van lucht voorkomen door toepassing van sealers. Het gebruik van vulstoffen met een laminaire structuur, zoals aluminiumpoeder of talk, verminderen of vertragen vochtpenetratie en de doordringbaarheid van zuurstof.
Bodycoat of buildcoat – Een buildcoat of tussenlaag in een coatingsysteem wordt aangebracht om meer ‘body’ voor de totale laagdikte te verkrijgen en daardoor meer bescherming aan de ondergrond te bieden. Door het opvoeren van de laagdikte worden namelijk de penetratie van vocht en de doordringbaarheid van zuurstof vertraagd. Als een tussenlaag moet worden afgewerkt met een topcoating, moet een buildcoat voldoende hechting geven aan de afsluitende toplaag. Door de kleur van een buildcoat aan te passen aan de gekozen eindkleur zal dit ten goede komen aan de dekkracht van de topcoating.
Finish of topcoat – De finish of topcoat geeft de gewenste kleur, glans en oppervlakteweerstand aan het coatingsysteem. Het is de eerste verdedigingslijn tegen weer, zonlicht, condensatie, mechanische belastingen en chemische belastingen. Een topcoat wordt meestal in een dunne gesloten laag aangebracht en moet gemakkelijk te reinigen zijn. Soms bezitten deze lagen speciale eigenschappen zoals antislip, zelfreinigend of chemicaliënvastheid.

Keuze coatings
Voor de conservering van metaal zijn veel verschillende verfproducten verkrijgbaar. Het type, de samenstelling, de aanbrengmethode en de toegepaste laagdikte bepalen daarbij in hoge mate de eigenschappen van het uiteindelijke systeem (zie kader 1). Het bindmiddel is het meest functionele deel in coatings.

Schilders werken het meest met verfproducten op basis van PU-acrylaten, alkydharsen, epoxy ’s, vochtuithardende polyurea’s en polyurethanen. De producten zijn oplosmiddelhoudend of watergedragen. Verder is er onderscheid in één- en tweecomponentenverven.

In de bouwsector worden coatingsystemen toegepast op gietijzer, staal, verzinkt staal, aluminium, koper en rvs of oude verflagen. Veel van deze systemen worden in fabrieken of werkplaatsen aangebracht. Het metaal wordt daar voorzien van de eerste coatinglagen en kan daar ook worden afgewerkt. Het aanbrengen van de laatste lagen kan, na plaatsing en montage van de verschillende onderdelen, echter ook op de bouwplaats gebeuren.

In tabel 1 worden de meest voorkomende verfsoorten beschreven met hun toepassingsgebied die in de schildersector worden gebruikt. Specifieke producten voor industriële afnemers zijn niet opgenomen.

• Keuze coatingsystemen
  
  Meerdere factoren zijn bepalend in de selectie van de juiste coatings voor metaal. De schildersector heeft andere wensen dan de industriële afnemers van marine & protective coatings. Tijdens het keuzeproces spelen onder andere de volgende factoren een rol:Type en samenstelling metaal of metaallegering;
  
• Oppervlaktegesteldheid van het te coaten materiaal;
• Omstandigheden tijden het aanbrengen van de verf;
• Toekomstige omgevingsfactoren;
• Esthetische kenmerken zoals kleur, glansgraad of effecten;
• Gewenste levensduur;
• Mogelijkheid of onmogelijkheid voor het voorbehandelen.

Tabel 1:

Auteur: Gerard Scholten

Meer over schilderen en coaten lezen? Bekijk onze categoriepagina.