Das Tauchbeschichtungsverfahren (auch als Tauchplattieren oder Feuerverzinken bekannt) für Rippenrohre ist ein Herstellungsverfahren, bei dem die Rippenrohrbaugruppe – nachdem die Rippen mechanisch auf das Grundrohr aufgeschraubt wurden – in ein geschmolzenes Metallbad getaucht wird, um eine strukturelle Verbindung und einen umfassenden Oberflächenkorrosionsschutz zu erzielen. Die primär verwendeten Beschichtungsmetalle sind Zink (Feuerverzinken) und Zinn (Feuerverzinnen), wobei Cadmium in speziellen Umgebungen eingesetzt wird.

Das Hauptziel der Tauchbeschichtung ist es, den Mikroklarspalt zwischen Rippenfuß und Grundrohr mit geschmolzenem Metall zu füllen, wodurch der Kontaktwärmewiderstand vollständig eliminiert wird, während sich eine dichte Schutzschicht über die gesamte Oberfläche der Baugruppe bildet.

Um eine effektive Benetzung und Haftung zwischen dem geschmolzenen Metall und dem Substrat zu erreichen, müssen Oberflächenoxide und organische Fette vollständig entfernt werden. Unterschiedliche chemische Beizverfahren werden je nach Metallurgie angewendet:

• Chrom-Molybdän-Legierungsstahl (Cr-Mo-Legierungsstahl): Gereinigt mit einer Kombination aus Salzsäure, Schwefelsäure und Oxidationsmitteln (wie Salpetersäure), um hartnäckige Hochtemperaturzunder zu entfernen.
• Kohlenstoffstahl: Gereinigt mit kalten Salzsäure- oder warmen verdünnten Schwefelsäurelösungen, um Rost und Oberflächenwalzzunder zu entfernen.
• Kupfer und Kupferlegierungen: Streng gereinigt mit verdünnter Schwefelsäure, um übermäßiges Ätzen der Kupferbasis zu verhindern.

Nach dem Entfetten und Beizen durchläuft die Baugruppe in strenger Reihenfolge eine Flussmittelbehandlung, gefolgt von einem Eintauchen in das geschmolzene Bad:

• Flussmittelbehandlung: Mit Ausnahme von Kupferrippen werden die gereinigten Rippenrohre mit einer Ammoniumchloridlösung behandelt, die Zinnsalze enthält, um eine Wiederoxidation zu unterdrücken und die Benetzung durch flüssiges Metall zu verbessern.
• Eintauchen in das geschmolzene Bad: Die Rippenrohrbaugruppe wird in ein geschmolzenes Metallbad eingetaucht. Die Temperatur des geschmolzenen Zinkbades wird bei 400°C gehalten, während das geschmolzene Zinnbad bei 230°C gehalten wird.
• Kapillare Füllung und Erstarrung: Durch Kapillarwirkung dringt das flüssige Zink oder Zinn vollständig in den Spalt zwischen Rippenfuß und Außenrohrwand ein und füllt ihn aus.
• Beschichtungsbildung: Nach dem Abkühlen und Erstarren bildet sich eine feste Verbindung, die eine gleichmäßige schützende metallische Beschichtung mit einer Dicke von 20–50 μm über die Rippen- und Rohroberflächen bildet.

Das Tauchbeschichtungsverfahren reduziert den Kontaktwärmewiderstand erheblich, verbessert den gesamten Wärmeübergangskoeffizienten und bietet eine überlegene Korrosionsbeständigkeit gegenüber Atmosphäre und Flüssigkeiten. Allerdings sind der Metallverbrauch und die Herstellungskosten relativ hoch:

• Thermische & Korrosionsschutzleistung: Die 20–50 μm dicke metallische Schutzschicht isoliert das Substrat von korrosiven Elementen, während die kapillare Metallfüllung den Luftspalt-Wärmewiderstand eliminiert.
• Materialverbrauch: Am Beispiel des Feuerverzinkens liegt der Zinkverbrauch zwischen 1,25 und 1,30 kg pro Quadratmeter (m²) Wärmeübertragungsfläche, was eine wirtschaftliche Bewertung bei der Ingenieurauswahl erfordert.