Metaalsoorten en hun eigenschappen

Voor de meeste schilders omvat het behandelen van metalen ondergronden maar een klein deel van hun werkzaamheden. Bij driekwart van de schildersbedrijven bedraagt het schilderwerk op metaal slechts 5 tot 10 procent van hun totale omzet.

Dit percentage stijgt de komende jaren wel bij onderhoudsschilderwerk, omdat de laatste decennia steeds meer metaalsoorten als bouwmateriaal zijn gebruikt. Daarom hebben schilders- en onderhoudsbedrijven bij verbouw, renovatie en onderhoudswerkzaamheden te maken met het schilderen van metalen voorwerpen of bouwdelen die een andere aanpak vragen.

Schilders behandelen metalen ondergronden meestal zelf. Kennis en deskundigheid over metalen ondergronden zijn echter nodig om een goed advies en plan van aanpak aan de opdrachtgever te kunnen verstrekken.

Het gaat dan om behandelplannen met betrekking tot bijvoorbeeld nieuwbouw- of onderhoudsschilderwerk voor hekwerk, trappen, balkonafscheidingen, garagedeuren, radiatoren, stalen kozijnen, constructies, damwandprofielen en verlichtingsarmaturen. Toch zijn niet alle metalen bouwdelen of onderdelen even gemakkelijk te schilderen. In sommige gevallen is het nodig om bepaalde onderdelen te demonteren en vervolgens te (laten) spuiten of te poedercoaten bij gespecialiseerde bedrijven.

Metaalsoorten
Voordat een schilder een metalen ondergrond gaat behandelen, moet hij/zij eerst weten om welk soort metaal het gaat. De schilder zal het meest te maken krijgen met ondergronden als staal, verzinkt staal, zink, koper, aluminium(legeringen) en tegenwoordig ook wel met roestvaststaal (rvs). In de metaalkunde maakt men onderscheid in ferro- en non-ferrometalen.

De groep ferrometalen zijn de metalen die ijzer bevatten en daardoor magnetische eigenschappen hebben. Alleen roestvaststaal (rvs) vormt hierop een uitzondering. Ondanks dat rvs voor het grootste gedeelte uit ijzer bestaat, is het meestal niet magnetisch. Non-ferrometalen bevatten geen ijzer en zijn dus eveneens niet magnetisch. In Tabel 1 staan voorbeelden van toepassingen van ferro- en non-ferrometalen:

IJzer en staal
Van alle bekende metalen worden ijzer en staal het meest gebruikt. In de praktijk komt men staal in diverse vormen en soorten tegen. Staal is ‘taaier’ dan ijzer en daardoor bij uitstek geschikt voor constructiewerk en draagbalken. De samenstelling en de structuur van staal zorgen voor goede buigzaamheid, duurzaamheid, goede rek- en treksterkte en is goed geleidend.

Warmgewalste staal – In de staalfabriek wordt het staal gewalst. Aan het oppervlak van het staal ontstaat tijdens het warmwalsen een blauwgrijze laag ijzeroxide, de zogenoemde walshuid. Deze laag moet voor het schilderen geheel worden verwijderd.

Koudgewalst staal – Soms wordt het warmgewalste staal koudgewalst. In dat geval wordt eerst de walshuid in de staalfabriek verwijderd. Daarna walst men het tot kamertemperatuur afgekoelde staal tot dikten van 0,5 tot 1 millimeter en vervolgens wordt het geolied om corrosie van het staal tegen te gaan. Deze olielaag als tijdelijke bescherming van het staal, moet voor het schilderen worden verwijderd. Koudgewalste plaat wordt in de bouwwereld weinig gebruikt. Daar tegenover wordt het veel toegepast bij het fabriceren van massaproducten in de industrie zoals auto’s, kasten, wasmachines, et cetera.

Gietijzer – Gietijzer is een in vormen gegoten legering van ijzer, koolstof, mangaan en silicium. Het werd en wordt in de bouwwereld gebruikt voor buizen, lantaarns, hekwerk en venstertralies. Gietijzer heeft de positieve eigenschap dat het zeer goed op druk is te belasten. De treksterkte is daarentegen niet erg groot. De schilder komt gietijzer tegen in constructies van monumentale panden zoals stationsgebouwen en historische overheidsgebouwen.

Zink als ondergrond
Bij zink is onderscheid te maken in verzinkte deklagen op staal en bladzink. Vaak wordt verzinkt staal of zink met een onjuist verfsysteem behandeld. Daarover in het volgende artikel meer.

Verzinkte deklagen op staal – Om corrosie van staal te voorkomen, brengt men soms een deklaag van zink op het staal aan. Dit wordt ook wel metallieke deklaag genoemd. Verzinkte deklagen zijn te onderscheiden in thermisch verzinkte deklagen, galvanische verzinkte deklagen en opgespoten zinklagen, het zogenoemde schooperen.

Thermisch verzinken is het aanbrengen door onderdompeling van gereinigde stalen delen in een bad met gesmolten zink. Het is alleen mogelijk als de te behandelen delen qua grootte passen in het zinkbad. Balkonhekken en omheiningen zijn bijvoorbeeld vaak van thermisch verzinkt staal gemaakt. Thermisch verzinkt staal is te herkennen aan de zinkkleur en het ‘ijsbloemeffect’. Het ontstaat wanneer zich tijdens het afkoelen van de zinklaag zinkkristallen vormen.

Galvaniseren is het aanbrengen een laag zink op staal volgens elektrolyse. Deze methode maakt gebruik van elektriciteit om een voorwerp te overdekken met een laagje metaal. Door middel van galvaniseren kan bijvoorbeeld een ijzeren plaat worden voorzien van een laagje zink om het meer corrosiebestendig te maken. Galvanisch verzinkt staal komt de schilder vooral tegen als beplatingen van gevels en deuren.
Schooperen is het opspuiten van gesmolten zink op staal. Deze methode wordt toegepast wanneer een object te groot is voor het zinkbad en niet thermisch verzinkt kan worden. Een nadeel van deze methode is dat de opgespoten zinklagen vrij poreus zijn.

Bladzink – Bladzink voor dak- en gevelbekledingen, dakgoten en hemelwaterafvoersystemen wordt gemaakt van de legering titaanzink. Het heeft een glad en glanzend oppervlak die door weersinvloeden een mat uiterlijk krijgt. 

Aluminium ondergrond
Een andere metaalsoort waar de schilder regelmatig mee te maken heeft, is aluminium. Aluminium is het meest toegepaste non-ferrometaal. Het is ongeveer driemaal zo licht als andere metalen die in de bouw worden toegepast. In vergelijking met staal is het betrekkelijk zacht. Daarom wordt aluminium alleen toegepast als geen hoge sterkte of hardheid is vereist. Zo is aluminium niet geschikt voor constructiewerk zoals overkappingen of lateien.

Wel kan aluminium worden toegepast voor kozijnen, deuren en balkonhekken. Aluminium is een onedel metaal. In korte tijd vormt zich een dunne, maar dichte oxidelaag op het aluminium. Deze oxidelaag is hard en gesloten en beschermt het aluminium tegen verder oxideren. Zo’n oxidelaag kan ook fabrieksmatig worden aangebracht. Dit noemt men anodiseren.

Vooral aluminium profielen voor raam- en deurkozijnen worden geanodiseerd. De dikte van de anodiseerlaag op aluminium is ongeveer 25 µm. Op een geanodiseerde aluminium ondergrond hecht de verf moeilijk. De gladde, harde en glasachtige laag zal dus goed moeten worden voorbehandeld.

Koper als ondergrond
Koper is een roodgele metaalsoort, is buigzaam, eenvoudig vervormbaar en heeft een zeer groot geleidingsvermogen. Onder invloed van de atmosfeer krijgt koper een groene oxidelaag. Als ondergrond voor schilderwerk komt koper vooral bij water- en gasleidingen voor en soms moet koperen dakbeplating worden behandeld.

Roestvaststalen ondergrond
Roestvast staal schilderen, is geen dagelijkse bezigheid voor de schilder. Het zal in uitzonderingsgevallen  voorkomen. Roestvast staal is een legering van ijzer, chroom (minimaal 10,5%) en koolstof (maximum 1,2%) met kleine percentages nikkel, titanium, koper en/of aluminium. Door het chroom gaat het ijzer in roestvast staal niet oxideren. Het oppervlak van het materiaal is bijzonder hard en glad. Zonder goede voorbehandeling kan roestvast staal niet worden geschilderd.

Auteur: Gerard Scholten

Meer over schilderen en coaten lezen? Bekijk onze categoriepagina.