12. Konservierung

In diesem Kapitel werden die gebräuchlichsten Konservierungsmethoden erläutert.

Beizen/Passivieren

Erreichte Rauheit 0,5 µm.

Beizen/Passivieren ist die gängigste Behandlungsmethode für Edelstahl. Ziel dieses Verfahrens ist es, Oxide und Fremdmetallpartikel von der Oberfläche zu entfernen und eine hochwertige, passive Oberflächenschicht zu erzeugen. Das Ergebnis ist eine glatte, matte Oberfläche.

Beizen und Passivieren erfolgen in einem Arbeitsgang. Zunächst wird das Produkt mit einer Beizlösung behandelt (entweder im Tauchbad oder mit einer Beizpaste). Die Beizlösung enthält Komponenten, die Schweißnahtanfärbungen entfernen, und Komponenten, die die Chromoxidschicht wiederherstellen. Anschließend werden die Beizmittel abgesprüht.

Nachdem das Metall von allen Verunreinigungen befreit wurde, ist seine Oberfläche hochreaktiv. Durch direkten Kontakt mit der Außenluft oxidiert das Material und bildet eine passive Oberflächenschicht – die sogenannte Passivierung –, die den Edelstahl wieder rostfrei macht. Mechanische Bearbeitungsprozesse während der Produktion können die Chromoxidschicht beschädigen.

Schleifen, Bürsten, Polieren

Erreichte Rauheit 0,5-5 µm.

Diese Prozesse, üblicherweise als abschließender Schritt, dienen der Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Edelstahl und verleihen dem Produkt dadurch ein ansprechenderes Aussehen. In der Lebensmittel- und Chemieindustrie spielen jedoch auch Hygieneanforderungen eine Rolle.

Durch die Wahl einer anderen Körnung, Bearbeitungsrichtung oder Bürstenart lässt sich das Bearbeitungsergebnis beeinflussen. Beispielsweise bestimmt die Körnung des verwendeten Werkzeugs die Menge des beim Schleifen und Polieren zur Schadensbehebung abgetragenen Materials.

• Beachten Sie, dass das Werkzeug nicht alle Bereiche erreichen kann. In manchen Fällen ist es ratsam, diese Arbeiten vor dem Schweißen oder der Montage durchzuführen.

Elektrolytisches Polieren

Erreichte Rauheit 0,2-0,3 µm.

Bei diesem Verfahren wird ein Teil der obersten Materialschicht, einschließlich etwaiger Verunreinigungen, aufgelöst. Da sich die Erhebungen im Material schneller auflösen als die Vertiefungen, hat der Prozess eine glättende Wirkung. Kratzer verschwinden und die Oberfläche wird glänzend.

Beim elektrolytischen Polieren von Edelstahl löst sich das Eisen an der Oberfläche schneller auf als das Nickel. Da der Nickelgehalt proportional ansteigt, wird der Edelstahl dadurch noch korrosionsbeständiger.

Der Unterschied zur mechanischen Politur besteht darin, dass die Oberfläche deutlich sauberer und weniger korrosionsanfällig ist. Bei der mechanischen Politur werden Späne und Verunreinigungen in die Oberfläche eingerieben. Elektrolytisch poliertes Material weist zudem eine wesentlich glattere Textur auf, wodurch die Ansiedlung von Bakterien in den Poren erschwert wird.

Thermische Verzinkung

(Verzinken, Feuerverzinken, Feuerverzinken)

Beim Feuerverzinken bildet sich eine Legierungsschicht, indem die Produkte in ein flüssiges Zinkbad bei 450 °C getaucht werden. Eine Schicht aus reinem Zink haftet an der Oberfläche des Stahlprodukts. Diese Oberflächenschicht ist verschleißfest, langlebig und äußerst widerstandsfähig gegen Stöße und Abrieb. Im Schadensfall repariert sich die Zinkoberfläche teilweise selbst durch kathodische Wirkung. Kleinteile werden in einer Trommel im Zinkbad aufgehängt. Nach dem Herausnehmen der Trommel aus dem Zinkbad wird diese zentrifugiert, um überschüssiges Zink abzutrennen.

Vorteile:

• Dicke (50-150 µm) geschlossene Schicht.
• In der Regel ist keine Nachbehandlung erforderlich.
• Langfristig korrosionsbeständig.
• Gute Haftung auf der Oberfläche.
• Kathodischer Korrosionsschutz.
• Hohlprodukte sind auch innen mit einer Zinkschicht überzogen.

Nachteile:

• Verzerrungsmöglichkeit.
• Die Schichtdicke lässt sich nur schwer einstellen.
• Nachbehandlung von Schraubengewinden.
• Die Legierungsschicht ist hart und spröde, daher ist die Nachbearbeitung schwierig.
• Zusätzliche Öffnungen für die Belüftung und einen Zinkauslass.
• Erstarrte Tropfen, die nach dem Verzinken manuell entfernt werden müssen.
• Farbunterschiede in verschiedenen Materialien (abhängig vom Siliziumgehalt).

Die Korrosionsbeständigkeit kann durch Aufbringen einer Pulverbeschichtung auf die Zinkschicht, das sogenannte Duplexsystem, weiter verbessert werden.

Zum Strahlen

Erreichbare Rauheit beim Glasperlenstrahlen: 1,5–3 µm. Erreichbare Rauheit beim Keramikstrahlen: 0,8–2,0 µm.

Das Produkt wird im Wesentlichen mit Strahlmittel bestrahlt, wodurch die Oberfläche gereinigt wird. Strahlen dient auch als Endbearbeitungsverfahren. Auf dem Markt sind zahlreiche Strahlmittel erhältlich, von sehr grob bis sehr fein, rund bis scharfkantig, metallisch bis inert. Man unterscheidet außerdem zwischen Einweg- und Mehrweg-Strahlmitteln.

Der Unterschied zwischen Glasperlenstrahlen und Keramikstrahlen liegt im Strahlmittel. Beim Glasperlenstrahlen werden die Glaspartikel zerkleinert, was zu einer höheren Oberflächenrauheit als beim Keramikstrahlen führt. Für optimale Ergebnisse empfiehlt es sich, Edelstahlprodukte vor dem Strahlen zu beizen, um Verunreinigungen zu entfernen.

Schlagzeug

Das Trommelpolieren eignet sich besonders für kleinere Produkte. Dabei werden die Kanten abgebrochen, wodurch das Produkt ein mattes Aussehen erhält. Der Trommelpolierer enthält kleine Steine ​​oder andere Materialien mit einer bestimmten Härte. Das Endergebnis dieser Oberflächenbearbeitung hängt von der Körnung der Steine ​​ab.

Elektrolytisches Verzinken

Zinkbeschichtungen dienen primär dem Schutz von Stahl. Die Zinkschicht ist weniger edel als der Grundwerkstoff und verschleißt bei Korrosion. Die Schichtdicke variiert zwischen 5 und 40 µm. Mit zunehmender Schichtdicke bzw. steigendem Chromgehalt verbessert sich die Korrosionsbeständigkeit. Die Zinkschicht wird üblicherweise passiviert (chromatiert oder bichromatiert). Die Passivierungsschicht verbessert nicht nur das Aussehen der Zinkbeschichtung, sondern bietet auch zusätzlichen Korrosionsschutz. Ein Vorteil dieser Behandlung ist die Vermeidung von wärmebedingten Verformungen.

Pulverbeschichtung

Pulverbeschichtung ist ein Verfahren, bei dem eine Kunststofflackschicht aus Pulverlack aufgetragen wird. Das Pulver wird durch Erhitzen geschmolzen; der Schmelzpunkt liegt oberhalb von 180 Grad Celsius. Das geschmolzene Pulver fließt auf das Produkt und bildet eine dichte Beschichtung. Pulverbeschichtung ersetzt zunehmend die Nasslackierung, da sie ohne Lösungsmittel auskommt.

Pulverbeschichtung eignet sich für alle hitzebeständigen Materialien. Die Beschichtung ist hart und verschleißfest. Sie bietet Schutz vor Korrosion und ist witterungsbeständig. In Bereichen mit aggressiverem Klima (z. B. in der Schifffahrt, in Industriegebieten oder in urbanen Gebieten) wird häufig ein Zweischichtsystem eingesetzt.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, das Pulver aufzutragen:

• Pulversprühen: pneumatisch (auf vorgeheizten Objekten) oder elektrostatisch (wobei das Produkt das Pulver anzieht).
• Flüssigkeitssintern, bei dem erhitzte Teile durch ein Becken mit wirbelndem Pulver geführt werden.
• Flammspritzen, bei dem das Pulver mit einer Flamme geschmolzen und anschließend aufgesprüht wird.

Vorteile:

• Sie benötigen keine teuren, gesundheitsschädlichen, entzündlichen oder explosiven Lösungsmittel.
• Weniger umweltschädlich.
• 100%ige Effizienz durch Rückgewinnung des verlorenen Pulvers.
• Bessere Randabdeckung.
• Die Materialkosten pro m² sind recht niedrig.

Nachteile:

• Farbeinstellung schwierig.
• Kein schneller Farbwechsel.
• Orangenschalen.
• Dünne Schichten sind nicht möglich.
• Reparaturen mit Pulver sind nicht möglich.
• Wenn sich an den Schneidkanten eine Oxidschicht gebildet hat, haftet das Pulver schlecht.

Die Entscheidung zwischen Pulverbeschichtung und Nasslackierung liegt beim Kunden. Hier einige Tipps:

• Bei der Wahl des Nasslackierens ist zu beachten, dass die Produkte in der Regel vor dem ordnungsgemäßen Sprühen gestrahlt werden müssen.
• Wählen Sie das Nasslackieren, wenn mehrere Farbschichten auf das Produkt aufgetragen werden müssen.
• Bei Nassanstrichen ist eine lange Aushärtezeit zu berücksichtigen.
• Beachten Sie, dass bei Wahl der Pulverbeschichtung das unbehandelte Material direkt nach dem Entfetten beschichtet werden kann. Dadurch entfallen teure und zeitaufwändige Vorbehandlungen.