Roofs 2004-03-20 Zink creëert bijzondere effecten

De toepassingen van titaanzink in de bouw zijn legio; die in hemelwaterafvoersystemen en als dak- en gevelbekleding zijn daarvan de belangrijkste. Bij veel projecten zijn met het materiaal opvallende resultaten bereikt; denk bijvoorbeeld aan het stadhuis van Alphen a/d Rijn of het Bonnefantenmuseum in Maastricht. In dit artikel wordt in een gesprek met Theo van Houten, Technical Services Engineer bij zinkproducent NedZink, nader ingegaan op het productieproces van titaanzink.

 Begin jaren tachtig werd het metaal door architecten ontdekt als een zeer goed bewerkbaar materiaal, waar bijzondere effecten mee zijn te bereiken. Zink heeft een uitstraling die goed is in te passen in het karakter van een gebouw. De diverse systemen voor dakbedekking en gevelbekleding bieden de architect de mogelijkheid verschillende accenten aan zijn of haar ontwerp te geven. Er worden hierdoor fraaie resultaten gerealiseerd: van een robuust uiterlijk tot een vloeiend lijnenspel. Het materiaal, leverbaar in platen, stroken en rollen, is ook in een geprepatineerde uitvoering verkrijgbaar: met de kunstmatige patinalaag krijgt het blanke zink reeds een kleur, die de natuurlijke patinalaag benadert en bij veel architecten gewild is. Ook als dakgoot of deklijsten (‘daktrimmen’)  wordt zink veelvuldig toegepast.

NedZink is A-producent van gewalst zink voor de bouw. Het bedrijf, gevestigd in het Brabantse Budel-Dorplein, is voortgekomen uit de in 1892 opgerichte Kempensche Zinkmaatschappij en maakt sinds 1995 deel uit van Koramic Building Products. De verkoopactiviteiten zijn verdeeld over twee vestigingen: de locatie in Budel-Dorplein bedient het hele westen van Europa (van Spanje tot en met Scandinavië); de locatie in het Duitse Essen voorziet het midden en oosten van Europa (van Griekenland tot en met het voormalige Oostblok) van titaanzinkproducten.

 Het bedrijf koopt de basisgrondstof ‘zuiver zink’ bij verschillende Europese partners in en bewerkt het middels smelten, legeren en walsen zodanig, dat het geschikt wordt voor de diverse toepassingen in de bouw.

 Productie

Het ingekochte hoogzuivere zink wordt in een smeltoven op de gewenste temperatuur gebracht. Aan dit vloeibare zink worden kleine hoeveelheden titaan en koper toegevoegd. Van Houten: ‘Dit is nodig, omdat het zuivere zink te zacht is om als bouwmateriaal te gebruiken. Door het te legeren, wordt het materiaal stevig en goed vervormbaar; vrijwel al het gewalste zink dat op dit moment in de bouw wordt toegepast, is titaanzink (herkenbaar aan de stempeling met vermelding van de kwaliteitsaanduidingen en de fabrikant).’

 Het vloeibare gelegeerde titaanzink wordt via speciale goten getransporteerd naar de gietmal. Middels een semi-continu gietproces worden de walsblokken gegoten. Tijdens dit semi-continu gieten daalt de bodem in de gietmal, waarbij de gietsnelheid gelijk blijft aan de stolsnelheid van het metaal. Op deze manier kan zo’n 10 ton per uur worden verwerkt.

 De walsblokken worden aansluitend warm gewalst, waarbij het metaal rekristalliseert en de basis wordt gelegd voor de goede mechanische eigenschappen. Het dikke walsblok wordt teruggewalst naar een dikte van circa 1 cm, een reductie van zo’n 95%. Deze dikke band wordt opgerold en koelt vervolgens af tot kamertemperatuur, waarna de rol naar de eindwals gaat: een recente (en de grootste) investering van NedZink. Bij het eindwalsen of koudwalsen wordt de dikte gereduceerd tot de gewenste eindmaat 0,30 tot 1,00 mm (in Nederland is dit veelal 0,80 mm). Het walsproces wordt via beeldschermen bewaakt. Door de juiste keuze van de procesomstandigheden realiseert men de gewenste materiaaleigenschappen, zoals vastgelegd in nationale en internationale normen en de zelf opgelegde keurmerken. Al het eigen omloopmateriaal dat tijdens de productie ontstaat, gaat weer terug de smeltovens in; zo wordt al het kostbare materiaal weer volledig gebruikt.

 Het nu ontstane titaanzink heeft een microstructuur met een hexagonaal (=zeshoekig) rooster en door het legeren met titaan en koper is het materiaal sterk, kruipvast en goed vervormbaar geworden in zowel de walsrichting als dwars daarop.

 Bewerking

Na het eindwalsen gaan de zinken rollen of coils nog door de strek-richtmachine. Hier krijgt het gewalste titaanzink een strek-richtbehandeling en ontstaat de mooie vlakke zinken plaat. In deze productiefase krijgt het materiaal zijn stempeling en daarmee is het herkenbaar en traceerbaar: de fabriek is hiermee te identificeren. Op deze productie-eenheid worden zowel bladen als rollen of coils gemaakt van verschillende breedten. De rollen kunnen op een separate productie-unit worden omgecoild naar kleinere rollen, smallere banden of stroken. In het Service Centrum kan het zink verder op maat worden bewerkt.

 Onder de naam NedZink NTZ® verkoopt de fabrikant het materiaal als blad- of bandzink. Naast de ‘Naturel’ uitvoering, biedt men een geprepatineerde variant aan: ‘NedZink NTZ® Art’. Van Houten: ‘Het natuurlijk patineren van zink is een langdurig proces. Wanneer de architect na montage direct een patinalaag wenst, dan vormt dit product een belangrijke uitbreiding van de creatieve mogelijkheden van de architect. De verschillende dak- en gevelsystemen brengen alle hun eigen uitstraling met zich mee. Het felssysteem is goed bruikbaar voor rechte en vooral gebogen vormen. Het roevensysteem en het schakelsysteem komen het beste tot hun recht op rechte oppervlakken. Het losangesysteem bestaat uit kleine gelijkvormige plaatdelen (diverse vormen zijn mogelijk) die in elkaar gehaakt worden, wat een vlakvormige uitstraling geeft.’

 Materiaaleigenschappen

‘Titaanzink heeft eigenschappen, die het materiaal zeer bruikbaar maken voor toepassing op daken en gevels,’ aldus Van Houten. ‘Allereerst is het gemakkelijk in de verwerking. Zink is een ductiel (vervormbaar) en kruipvast materiaal, dat daarbij zeer sterk is. Het is dus goed te vouwen, plooien of te solderen, zonder dat het materiaal beschadigd raakt. Zink vormt zelf ook een corrosiewerende zinkpatinalaag, waardoor het materiaal de levensduur van een mensenleven en langer krijgt. Het veroudert niet, en oud bouwzink wordt volledig gerecycleerd.’

 Duurzaam bouwmetaal

Van Houten: ‘Mede door deze lage corrosiesnelheid heeft het materiaal een geringe emissie. Het materiaal is dus niet, zoals wel eens wordt beweerd, schadelijk voor het milieu. Zink is een element dat van nature in het milieu aanwezig is en onmisbaar voor alle organismen. Zink is daarmee een natuurlijk en essentieel element. De discussies over zink in relatie tot het milieu zijn niet eenvoudig. De laatste jaren zijn veel studies verricht naar de toepassing van zink in de bouw en het effect op het milieu. Het inzicht is gegroeid, dat er veel meer bronnen zijn die zink in het milieu brengen en dat de feitelijke bijdrage van bouwzink veel lager is dan in het verleden werd verondersteld en geschreven. Publicaties geven aan, dat het effect van de bijdrage door toepassing van gewalst titaanzink aan de totale zinklast naar het oppervlaktewater een ‘nuleffect’ geeft. Ter illustratie: de natuur zelf onttrekt mineralen – en dus ook zink – aan de bodem en water, en geeft dit weer terug wanneer het afsterft. Deze hoeveelheid is meer dan het 100-voudige van de zinklast die afspoelt van titaanzink. De overheid kent inmiddels deze nieuwe informatie en gaat de nieuwe emissiegegevens verwerken in de monitoring van het milieu.’

 ‘De zinkproducenten NedZink, Rheinzink en Umicore hebben in samenwerking en afstemming met het Ministerie van VROM en V&W een coating ontwikkeld voor de binnenkant van de goot. Daardoor vermindert de al weinige emissie die van de goot komt met meer dan 95%. De genoemde drie A-producenten van titaanzink garanderen deze coating middels de producent hiervan (Enke) uitsluitend bij toepassing op het eigen materiaal. In tegenstelling tot het verhoudingsgewijs moeizame inplakken van een gootbekleding is verwerking van de coating eenvoudig en snel en blijft de zinken goot goed recyclebaar. Vooral in situaties waar wordt afgekoppeld is de gecoate zinken goot door de overheid zeer positief ontvangen en gewaardeerd.’

 Technische ondersteuning

NedZink biedt als A-producent aan architecten en verwerkers een verregaande technische ondersteuning met de inzet van projectadviseurs en een uitgebreide technische documentatie. Daarnaast organiseert het bedrijf een groot aantal cursussen en workshops in het eigen opleidingscentrum.

 Kwaliteitscontrole

Voordat het materiaal verhandeld kan worden, wordt het aan een uitgebreid laboratoriumonderzoek onderworpen. Van iedere smelt wordt een monster genomen, waarvan de samenstelling wordt bepaald en getoetst aan de eisen in de normen. Van ieder walsblok wordt het gewalste product onderzocht op mechanische en fysische eigenschappen. In afwachting van de uitkomst van dit onderzoek wordt het geproduceerde materiaal in quarantaine gehouden. Het materiaal dat verhandeld wordt, voldoet vanzelfsprekend aan de Europese norm; daarenboven voldoet het aan de eisen van het KOMO-keurmerk. Verder heeft de fabrikant als A-producent zichzelf veel strengere eisen opgelegd, die worden gegarandeerd door het internationale keurbureau Lloyd’s Register. De procesgang is gecertificeerd volgens NEN EN ISO 9001-2000.

 Toekomst

Op het moment is men in Budel-Dorplein bezig met de bouw van een grote nieuwe fabriekshal, waar het bedrijf in het midden van 2004 de nieuwe prepatineerlijn installeert. De uitbreiding van deze productiemogelijkheid maakt het ook mogelijk om een coating aan te brengen voor dak- en gevelbekleding. NedZink speelt op deze wijze nog beter in op de wens van de architect: creatief werken met NedZink NTZ®.