Hoe voorkom je galvanische corrosie van aluminium?
Doordat onbehandeld aluminium, in contact met zuurstof in de omgeving, spontaan een dunne, maar effectieve oxide laag vormt heeft in het materiaal de meeste omgevingen een zeer goede corrosiebestendigheid. De gevormde oxide laag beschermt het onderliggende aluminium en zal verder oxideren verhinderen. Aluminiumoxide is dicht en hecht sterk aan de onderlaag, in tegenstelling tot de oxide laag op vele andere metalen. De oxide laag is stabiel in het PH-gebied van 4 tot 9. Indien aluminium wordt blootgesteld aan een zeer zuur of zeer alkalisch milieu buiten het PH-gebied van 4 tot 9, dan zal er metaalcorrosie optreden.
Waarbij de bovengenoemde vorm van ‘corroderen’ het aluminium beschermd, zijn er een aantal andere corrosievormen die minder gewenst zijn in een constructie:
- galvanische corrosie
- putcorrosie
- spleetcorrosie
Het meest voorkomende type corrosie in aluminium constructies is galvanische corrosie. Hoe ontstaat nu galvanische corrosie en hoe kan je dit als ontwerper voorkomen?
Galvanische corrosie
Galvanische corrosie kan ontstaan wanneer verschillende metalen direct contact met elkaar maken en er tegelijkertijd een continue elektrolytbrug tussen de metalen is. Het minst edele metaal wordt de anode in de combinatie en corrodeert, terwijl het edelste metaal gaat werken als kathode en wordt beschermd tegen corrosie. In de meeste combinaties met andere metalen is aluminium het minst edele metaal. Daardoor is het risico op galvanische corrosie voor aluminium groter dan voor de meeste andere constructiematerialen.
Twee zaken zijn van invloed bij galvanische corrosie van aluminium:
- Een contact met edelere metalen of andere elektronengeleiders met een hogere chemische potentiaal.
- De aanwezigheid van een (goed geleidende) elektrolyt tussen de metalen en toevoer van zuurstof.
Om die reden zal er geen galvanische corrosie optreden bij bijvoorbeeld (droge) binnen toepassingen.
Om galvanische corrosie te voorkomen moet je zorgen dat er niet aan bovenstaande voorwaarden voldaan kan worden. Dit kan door materialen van elkaar te scheiden of oppervlakten te isoleren, bijvoorbeeld door het toepassen van kunststof ringen en bussen zoals in de afbeelding hierboven te zien is.
Waar isolatie moeilijk of niet wenselijk is, zoals bij grote constructies of toepassingen in extreme omstandigheden, is het een alternatief om te zorgen dat er zich geen elektrolytische brug kan vormen tussen de metalen. Lakken is dan een optie. Ik beveel aan om het kathodische oppervlak te lakken, met andere woorden het meest edele metaal. Ook is het toepassen van een isolerende laag tussen de metalen een optie.
Keuze van bevestigingsmateriaal
Het toepassen van aluminium bevestigingsartikelen in aluminium constructies voorkomt galvanische corrosie omdat er dan geen sprake is van een potentiaalverschil tussen verschillende materialen. Het gebruik van aluminium bevestigingsartikelen is in veel gevallen alleen technisch niet mogelijk.
In veel constructies worden daarom RVS (A4) bevestigingsartikelen toegepast, door het kleine potentiaalverschil zal er minimale galvanische corrosie optreden. Dit heeft geen verdere invloed op de kwaliteit van de verbinding en constructie.
Als zelfs deze minimale vorm van corrosie niet is toegestaan zijn er bevestigingsartikelen verkrijgbaar met speciale coatings zoals Dacrolit of Geomet. Deze coatings, bestaande uit zink- en aluminiumvlokken, zorgen voor een zeer hoge corrosie bestendigheid. In de afbeelding hieronder kan je effect van deze coating zien, na het uitvoeren van een corrosietest.
