Zink pulverisieren

Fragen zur allgemeinen Chemie; alles, was in keine andere Kategorie passt.

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mgritsch
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von mgritsch »

eule hat geschrieben: Mittwoch 10. März 2021, 10:40 das mit Feile oder Schleifgerät ergibt zumeist ja doch eher grobe Krümel.
Es war nicht spezifiziert wie fein das Pulver sein soll. Und mit Feile (nicht grobe Raspel ;) ) erreicht man durchaus bequem 0,1-0,2 mm Korngröße.
Holger Pfahls
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von Holger Pfahls »

Powerplay hat geschrieben: Mittwoch 10. März 2021, 09:49 ...
Theoretisch müsste es doch auch reichen diese Mühle bei - 20 Grad zB. in einer Tiefkühltruhe zu betreiben - so mit Zentrifugalkräften und so - und Warmfestigkeit - und vor allem Dauerbiegefestigkeit - sprich Ermüdungsbruch ...
Habe keine Info, ob Zink bei Tiefkühltemperaturen (-20°C) spröde wird.
Der Schlüssel zur Lösung des Problems ist die bekannte Tatsache, dass Zink bei Temperaturen von 205°C (+/- ?) spröde und leicht pulverisierbar ist.

Man könnte sich aus einem dickwandigen Stahlrohr, das an einem Ende mit einer Endkappe (anschweissen oder schrauben) verschlossen wird , einen improvisierten Schlagmöser bauen. Dazu einen Meissel zum Glätten (flaches oder rundes Schlagende), manuell oder mit einem Bohrhammer betrieben. Das Ganze mit den eingefüllten Zink-Stücken im Backofen auf 230°C vorheizen, Lederhandschuhe anziehen und es kann losgehen. Fluten mit Schutzgas (Ar /N2) und Abdichtung zwischen Rohroberkante und Meisselschaft (Tuch) wäre wenn erforderlich auch machbar.
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Powerplay
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von Powerplay »

Hallo - Frage an die Chemie Spezialisten unter Euch!

Habe gerade mal "Nanoteilchen herstellen" in Google eingegeben und das kam als 1. dabei herraus:

Die Fällung (Ausflockung) von Feststoffen aus einer Metallionen enthaltenden Lösung ist eines der am häufigsten verwendeten Herstellungsverfahren von Nanomateriali- en. Metalloxide, nichtoxidische und auch me- tallische Nanopartikel können so durch Fäl- lung hergestellt werden.

Also mein Zink lösst sich ganz hervorragend in Schwefelsäure aber auch in Natronlauge - soll so sein, da mein Zink nicht sauber ist - reines Zink soll sich erst mal gar nicht gross lösen - kann ich leider nicht nachprüfen, da ich kein reines Zink besitze.
Nicht das mir das Ausfällen als Lösung für mein Problem nicht auch schon eingefallen wäre - das haben wir hier aber noch nicht durch diskutiert.

ES geht darum, dass Zink nicht soooo edel ist und bei Kontakt mit Wasser oxidiert - das ist bei einem grossen Auswuchtgewicht nicht tragisch - beim Einschmelzen hatte ich viele Krusten, die vermutlich aus Zinkoxyd und Carbonaten bestanden haben.

Wenn ich nun aber eine wässrige Lösung habe, die mit Zinkionen gesättigt ist und ich diese neutralisiere - dann fällt das als Ion vorher gelöste Zink als dunkler Schleier aus. Nun wiederrum überzieht sich jedes Teilchen rasch mit einer Oxydschicht um sich zu passivieren -

]Wenn ich mich irre - dann verbessert mich ruhig - die Ausfällungsreaktion ist mir vom Aufwand nämlich bei weitem an Liebsten


Genau diese Passivierung soll bei einer Zinkstaubfarbe negativ auf die Rostschutzwirkung auswirken. Ist ja auch klar, dass bei der Oberfläche, sehr viel Oxyd entsteht.
Man benötige aktiviertes Zink .
Den Zinkstaub den ich im Internet kaufen kann - da steht dann auch dabei, dass das es mit Wasser zu heftgen Reaktionen kommen kann - wieso? - Vermutlich auch wieder Oxidation.

Weil es anders hergesellt ist - weil es anders gefällt wurde - mit einem unpolaren Lösungsmittel - z.B. organisches Löaungsmittel - organisch gebundenes Zink - und nu - weiss ich erst mal nicht weiter - gibt es ein Verfahren - vielleicht über ausfrieren - vielleicht gibts ja ein organisches Lösungsmittel, das Zink in der Hitze lösst und das Zink dann in der Kälte wieder abgibt - aber reines Zink abscheiden - so in Pulverform - ist mir nix bekannt.
- Hitze scheidet ja wohl aus, denn wenn ich] die Temp erhöhe, muss sofort der Sauerstoff ferngehalten werden,. weil sich sonst Oxyde bilden.

Elektrolyse oder Galvanik scheidet auch aus, da die ja auch im wässrigen arbeitet.

Wollte ich nur mal so in den Raum stellen - also, vielleicht kennt sich ja einer von Euch besser damit aus- ich weiss gerade nicht weiter und weiss auch nicht,wo ich guggen kann - aber vielleicht hat ja von Euch einer den Durchblick.?!?
Bis bald A.
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mgritsch
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von mgritsch »

Wenn man Zink in Schwefelsäure oder Natronlauge auflöst, dann ist es kein Zink mehr sondern wurde zu Zink-Ionen oxidiert. Elektrochemische Reduktion zurück zu Zink ist zwar unter speziellen Bedingungen möglich (Galvanisches Verzinken), führt aber AFAIK nicht zu einem Pulver bzw erfordert sehr reines Zink. Metalle lösen sich in keinem Lösungsmittel einfach so wie Zucker in Wasser. (Es sei denn man würde Hg als Lösungsmittel bezeichnen?)
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eule
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von eule »

Ok, sicher kann man aus zinkhaltigen Lösungen das Zink als Hydroxid ausfällen, was sicher auch schön voluminös wäre. Nach dem Filtrieren und Trocknen mußt du es dann erst zum Oxid dehydrieren, danach mittels CO oder vergleichbar zum Metall reduzieren. Dabei am Ende aber feines Pulver anstelle poröser Klümpchen zu erhalten stelle ich mir aufgrund der bei diesen Prozeduren notwendigerweise auftretenden Temperaturen schwierig vor.
natürlich kann man versuchen, zb feines Zinkoxidpulver im Gasstrom schwebend mit CO oder H2 zu reduzieren, aber ganz ehrlich, das wäre alles zusammen noch aufwendiger, als dein Zink zu destillieren.
Das mit der Galvanik ergibt kein Pulver sondern eine feste Schicht (wenn man es fachgerecht ausführt).

Was ist denn das Ziel deiner Bemühungen/Betrachtungen? ganz feines Zinkpulver oder ein flächig verzinktes Eisen-/Stahlblech?
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von Powerplay »

Hallo Immi07,
ja es geht darum, dass ich hier zwar Zinkstaubfarbe bekomme ( Fa. Hempel, 1k Lack ), die Konsistenz ist auch gut, das heisst - dort herinnen in der Dose ist ca.1/3 Zinkstaub - auf jeden Fall grauer Feinstaub, der als Lösungsmittelfarbe angemischt ist. Ich habe nun während mehrerer Jahre miterleben müssen, dass bei der Restauration eines Busses die eingesetzen Bleche relativ schnell wieder zu rosten beginnen. Diese Zinkstaubfarbe ist zwar rostschützend, jedoch wie bei jedem 1k Lack relativ weich in der Erstarrung - also nach dem Trocknen kann ich den mit dem Fingernagel wieder runternehmen . Ich habe nun einen 2 k Lack der aber kein Zink enthält, der ist kratzfest und lichtecht und bezahlbar - da mein Schiff 6,80 mtr. lang ist, brauche ich von dem Zeugs jede Menge. Das heisst, nachdem ich mal wieder meine gedengelten Reparaturbleche eingeschweisst habe, werden diese mit diesem Lack überzogen. Ist pure Chemie und stinkt auch ziemlich - bloss das Zink fehlt halt.
Ich habe nun Zinkauswuchtgewichte verschiedener Marken hier gesammelt und will sie eben für diesen Lack als Komponente haben.
Das Problem: die Korngröße!

HIer, wo ich wohne sind solch spezielle Artikel nicht so gut zu bekommen und wenn ja - sind sie unvehältnismässig teuer - deshalb ist mir das Thema so wichtig.

Ich arbeite bei meiner Reparatur überlappend - diese Arbeitsweise ist solide, hat jedoch den Nachteil, dass eindringendes Wasser sich wochenlang in den dadurch entstehenden Spalten zwischen den eingeschweissten Blechen halten kann. Dort rostet es dann wieder still vor sich hin - dies will ich damit verhindern, dass ich diese Räume versiegele - soll für Länger halten.

Grüsse Adrian
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immi07
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von immi07 »

Hallo powerplay,

alles klar, das ist mal ein Projekt. Hut ab. Lies mal zu MS Polymer, damit kleben sie standardmäßig die Autoscheiben ein und dichten die Fugen zwischen den Blechen. Wo ein Hohlraum ist, ist auch ein Wasser. Die Alten haben ihre Rep.-Karossen verzinnt. Aber bei dieser Größe...Auch die Menge Zinkstaub, die herzustellen ist.

Gruß Thomas

Edit:

Mein Projekt ist mir damals nach 3 Jahren auch unterm Hintern weggefault. Man kommt einfach nicht mehr überall ran fürn durchgehenden KorrSchutz.
DCP_5342.jpg
Aus dem Projekt ist auch der KFZanteil der Polyester- und Epoxi-Erfahrung.

Und nun das ganze noch auf ner einsamen Insel - Also gasbrennerbeheizter 205° Betonmischer mit Stahlkugeln aus Kugellagern und nem guten Deckel und viel Zeit....wäre meine Idee

Edit die zweite: Das Problem der unerreichbaren Hohlräume bleibt trotzdem.
Wenn Du ein Schiff bauen willst, dann rufe nicht die Menschen zusammen, um Pläne zu machen, Arbeit zu verteilen, Werkzeug zu holen und Holz zu schlagen, sondern lehre sie die Sehnsucht nach dem weiten, endlosen Meer. Dann bauen sie das Schiff von alleine.

Du hast eine Handvoll Brombeeren und wirfst sie zur Erde. Sie verbinden sich mit der Erde zu Erdbeeren. Und Brom wird frei.

Können ist, wenn "Glück gehabt" zur Gewohnheit wird.
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von Powerplay »

Was versteht man unter Atomisation und was ist zinklammenlack
siehe hier - alles so beschrieben, dass ich nicht so genau weiss, was damit gemeint ist.

https://www.zink.de/themen/korrosionssc ... aubfarben/

Hier wird von sphärischen Partikeln gesprochen - auch Dinge, über die ich noch nie was gehört habe - geht wohl um den Aufbau von Litiumbatterien -

https://data.epo.org/publication-server ... ument.html#

Kennt sich da jemand von Euch damit aus - ansonsten wird es wohl erst mal bei der Zementmischerlösung zur Herstellung des Staubes bleiben - ist Zeit , kommt Rat - kommt Tat
Liebe Grüße Adrian
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mgritsch
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von mgritsch »

Powerplay hat geschrieben: Donnerstag 11. März 2021, 06:36 da mein Schiff 6,80 mtr. lang ist, brauche ich von dem Zeugs jede Menge. [...]
Ich habe nun Zinkauswuchtgewichte verschiedener Marken hier gesammelt und will sie eben für diesen Lack als Komponente haben.
ah, jetzt kommt Licht in die Sache :)
Damit sind angesichts des industriellen Ausmaßes in dem du das Zn brauchst die bisherigen Vorschläge tendenziell hinfällig. Die wären allenfalls für einen maximal paar 100 g Maßstab tauglich, ein Tropfen auf den heißen Rost.

Du hast 3 Möglichkeiten:
a) du bleibst bei deinem Plan so einen Lack selbst herzustellen (hoffen wir mal dass das Zn nicht generell stört und am Ende nur unbrauchbare Pampe übrig bleibt) und schaffst dir tatsächlich irgendwie die Möglichkeiten, das Zn im >10kg Maßstab feinst-pulverisiert zu bekommen. Ich schätze die Investitions- und Betriebskosten dafür in der Größenordnung eines klein-PKW zuzüglich einem anständigen Arbeitsaufwand und einigem teuren Lehrgeld bis mal überhaupt etwas brauchbares rauskommt.

b) du kaufst die dafür benötigte Menge an Zn-Staub bei einem Hersteller. Nur eine Frage der Portokasse. Oder man sieht sich anderweitig um ein fertiges Produkt um das den Job besser tut. Bei einem (2-K) Lack der richtig versiegelt kommt ohnehin keine Feuchtigkeit mehr ans Metall und der zusätzliche Korrosionsschutz durch Zn ist nicht nötig. Ehrlich gesagt halte ich es sogar für kontraproduktiv: wenn die Zn-Partikel aus der Lack-Matrix langsam raus gelöst werden, hinterlassen sie mikrofeine Löcher durch die die Feuchtigkeit und Sauerstoff erst recht an das Grundmaterial gelangen und somit ist die Versiegelung hinfällig. Es gibt schon einen Grund warum die Automobilindustrie die gesamte Karosserie verzinkt und dann erst mit Lack oben drauf geht!

c) du gehst den richtigen elektrochemisch Weg, Opferanode. Ich dachte sowas ist bei Schiffen ohnehin standard? Normalerweise wäre das Magnesium, aber Zn sollte den Job auch tun. Mach ein paar anständige Barren draus und niete / schraube / klemme sie außen so fest, dass sie immer in Kontakt zum Wasser + Metall sind. Wenn sie weg korrodiert sind ersetzen, fertig. Das Grundmaterial bleibt jungfräulich rostfrei.
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immi07
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von immi07 »

Hallo mgritsch,
Powerplay hat geschrieben: Donnerstag 11. März 2021, 06:36 miterleben müssen, dass bei der Restauration eines Busses die eingesetzen Bleche relativ schnell wieder zu rosten beginnen. ...... und bezahlbar - da mein Schiff 6,80 mtr. lang ist, brauche ich von dem Zeugs jede Menge.
das umgangssprachliche Schiff ist ein Bus

Gruß Thomas

Edit: Zinklamellenüberzug
sphärische Partikel sind Kugeln, klingt nur besser
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von mgritsch »

Oh. Schade. Dann hilft Opferanode wohl nicht, es sei denn man fährt damit viel offroad im Wasser rum :)

Das was ich über die potenzielle Schwachstelle die man mit dem Zn im Lack aufmacht gesagt habe bleibt aber gültig. Ich würde daher irgend eine andere Korrosions-Schutz Schicht aufbringen und dann mit einem gut versiegelnden Lack oben drüber.

Handelsübliche Rostumwandler die so eine Phosphatierungs-Schicht ergeben sind erstaunlich gut! Ich habe mir zB selbst meine Labor-Stative gebastelt, aus gewöhnlichem schwarzem Baustahl. Natürlich rosten die in null-komma-nix an. Einmal mit der Phosphatierung drüber e voila! Seit dem sind sie elegant schwarz-matt und rosten nicht mehr. Mit korrosiven Stoffen bin ich nicht zimperlich.

Auch bei der Herstellung von LKW-Anhängern benutzt man gerne sowas ähnliches . Der fertige Anhänger (Container) wird in ein riesiges Tauchbad versenkt und gleichzeitig phosphatiert und mit einem Epoxid versiegelt. Auf das kommt dann die Lackierung drauf.

Lacke mit Zn-Pulver sind ein reines Hobbybereichs-Produkt, allenfalls für den Gartenzaun gut.
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von eule »

Ähm, sorry, aber wieviele Kilogramm dieser Zinkklümpchen hast du da angesammelt?
wenn du das Zeug da wirklich einsetzen willst, dann setz besser auf die galvanische Verfahrensweise, die mgritsch ansprach. dazu solltest du das zu behandelnde Blech vollständig ausgebaut und mindestens gesandstrahlt haben. Der verbreitet zu kaufende 'Lack' auf Basis von Zinkstaub ist meines Wissens auch nicht so gedacht, daß du es aufsprühst und dann ist gut, es sollte hinterher nochmal gründlich auf das darunterliegende Metall daraufgeschmolzen/auflegiert werden, sonst bekommst du ja garnicht die gewünschten (galvanischen) mikroelemente, die eben nur das Zink der Oberfläche anlösen lassen, während das wichtigere Eisen unversehrt bleibt. Das ist der Sinn und Hintergrund des "Feuerverzinkens". Ein 2K-lack mit etwas Zinkstaub drin sieht ja ganz nett aus, aber der Schutz basiert dann einfach auf 'kommt halt kein Wasser dran'. Mein Ratschlag: besorg nochmal den Zinkstaub zum Aufsprühen, verarbeite das komplett (incl aufschmelzen mittels Hitze) und lackiere da nochmal richtig mit PU-Lack oder so drüber.
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immi07
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von immi07 »

Hallo Adrian,

Erfahrungen aus siehe oben.

Lacke verschiedener Hersteller vertragen sich nur bedingt. Und jetzt modifizierst Du noch irgendeinen durchgestylten Lack mit deinem Pulver. Poren, Haarrisse, Untergrundanlösung... und das ganze auf verschiedenen Untergründen, Blechen, Rahmenteilen, Schweißpunkten, großflächige Spachtelmassen und alte Lacke, die im Fahrbetrieb alle unterschiedlich schwingen. Und schön soll die letzte Lackschicht auch noch sein.
Und wie bekommst du den Lack in die Überlappungen?? Ich vermute mal, Du hast den "immer wieder Rost" nicht auf den Flächen, sondern an den Schweiß- und Spachtelstellen...

Rostumwandler, Grundierung, Primer, Spachtel, Füller, Grundlack, Decklack aus einem System würde dein Problem lösen - nach einem Lottogewinn.

Gruß Thomas
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Holger Pfahls
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von Holger Pfahls »

Holger Pfahls hat geschrieben: Mittwoch 10. März 2021, 12:19
Man könnte sich aus einem dickwandigen Stahlrohr ...
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.
Improvisierter Schlagmörser zur Pulverisierung von Rohstoffen, hergestellt aus Baumarkt-Produkten:
Schlagmoerser improvisiert.jpg
Schlagmoerser improvisiert.jpg (40.25 KiB) 3173 mal betrachtet
Als Dichtmanschette könnte man vielleicht einen Bratschlauch verwenden, den man durch Umwickeln mit einem dünnen Draht an die Aussenwand des Zylinders und an den Meisselschaft dicht anpresst. Bratschlauch besteht aus einer sehr dünnen (< 0,01 mm) aber reissfesten, durchsichtigen, schlauchförmigen Folie aus Polyamid und ist temperaturbeständig von -40°C bis +220°C;
erhältlich im Supermarkt z.B. von Melitta Toppits® oder von KERL® für 1,80 Eur pro Packung mit 3 Meter, Umfang: 2 x 29,5 cm.
Motto: Man muss versuchen in allem das Nützliche zu sehen.


Zitat zu Thema Schlagmörser:

"Die Proben wurden in einem Schlagmörser aus hartem Material, z.B. Widia, gepulvert. Da sich zeigte, daß die bisher üblichen Mörser einige Nachteile haben, wurde ein Schlagmörser entworfen, der diese vermeidet. Er besteht aus der Mörserschale, dem Pistill und dem Deckel, der verhindern soll, daß die Probe beim Zerschlagen verspritzt. Das Pistill hat eine gewölbte Schlagfläche, der Krümmung der Mörserschale entsprechend, es ist im Grundriß kissenförmig. Die abgerundeten Kissenecken geben die Führung des Pistills an den zylindrischen Wänden der Mörserschale. Das Pistill kann sich so nicht festfressen. Im Längsschnitt hat es Keulenform, so daß aufspritzende Probenteilchen am Schaft nicht eingepreßt werden können. Das Pistill wird automatisch durch ein von einem Motor betriebenen Hebe- und Fallwerk betätigt. Dabei wird es ständig gedreht, so daß die ganze Randzone in der Mörserschale bearbeitet wird."

Quelle:
Heinrich Kaiser (1957). Entwicklung spektrochemischer Analyseverfahren für technische Gläser und ähnliche Stoffe,
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen (Leo Brandt Hrsg.) Nr. 368, S. 9-10
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Re: Zink pulverisieren

Beitrag von immi07 »

Hallo Adrian,

machst Du das Schweißen so, oder legst Du übereinander und punktest an der Kante lang?
Hast Du mal über verzinktes Karosserieblech nachgedacht? Hast du die Probleme auf der Fläche oder hauptsächlich an Fensterfalzen, Schwellern, Radläufen, Lampenkästen.
Wie viel Reparatur darf man am Ende sehen? Hochglanzoldtimer oder Nutzfahrzeug?

Alles Fragen um sich am DIYZinklack vorbeizuschummeln.

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