Was ist eine Edelstahl-Oberflächenbehandlung?
Edelstahl-Oberflächenbehandlungen sind Oberflächenbehandlungen, die sich die Eigenschaft von Edelstahl zunutze machen, einen Film, den so genannten Passivfilm, zu bilden.
Nichtrostender Stahl ist eine Stahllegierung mit Eisen als Hauptbestandteil und einem Chromgehalt von 11 % oder mehr. Die Passivschicht von rostfreiem Stahl oxidiert nicht, sodass keine Korrosion im Inneren des Metalls auftritt.
Rost wird im Englischen als „stain“ (Fleck) bezeichnet und ein Stahl, der keine Flecken hinterlässt (rostet), wird als rostfrei bezeichnet. Rostfreier Stahl ist nicht nur rostfrei, sondern auch widerstandsfähig. Durch Oberflächenbehandlungen wird er in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt.
Anwendungen von Edelstahl-Oberflächenbehandlungen
Da nichtrostender Stahl seinen metallischen Glanz beibehält, ohne zu rosten, auch wenn die Oberfläche nicht mit Farbe oder Beschichtungen bedeckt wird, wird er häufig für dekorative Teile verwendet, bei denen der metallische Glanz genutzt werden soll. Beispiele hierfür sind Innenraumteile von Kraftfahrzeugen und Haushaltsgeräte.
Darüber hinaus werden Edelstahl-Oberflächenbehandlungen auch in Küchenausrüstungen, Reinräumen, Führungsteilen für Produkttransportanlagen in Fabriken sowie in Transportrutschen und Trichtern für hygienisch wichtige Produkte wie Lebensmittel und medizinische Produkte eingesetzt.
Funktionsweise der Edelstahl-Oberflächenbehandlungen
Nichtrostender Stahl kann unter Beibehaltung seines metallischen Glanzes oberflächenbehandelt werden, weil er einen Passivfilm bildet, der die Bildung von Rost verhindert. In diesem Abschnitt wird die Passivschicht von nichtrostendem Stahl beschrieben.
Eisen, der Hauptbestandteil von nichtrostendem Stahl, rostet, wenn es an der Atmosphäre oxidiert. Mit fortschreitender Rostbildung zerfällt das Eisen selbst in seine Bestandteile. Wenn jedoch Eisen mit Chrom vermischt ist, oxidiert das Chrom stärker als das Eisen.
Das Chrom auf der Oberfläche oxidiert vor dem Eisen und bildet eine Oxidschicht. Dies ist die Passivschicht des rostfreien Stahls. Vor allem bei einem Chromgehalt von über 11 % ist der Stahl fast rostfrei.
Eine Passivschicht auf nichtrostendem Stahl bildet sich, sobald die Oberfläche zerkratzt wird. Solange die Regeneration der Passivschicht nicht gestört wird, kann Edelstahl nicht rosten.
Arten der Edelstahl-Oberflächenbehandlungen
Es gibt verschiedene Arten der Oberflächenbehandlung. Die am häufigsten verwendeten Oberflächenbehandlungen sind:
1. No. 1 (Material Nummer eins)
Hierbei handelt es sich um die Entfernung von Oxidzunder von der Edelstahloberfläche. Die Oberfläche ist nicht glänzend und hat eine silbrig-weiße Farbe.
2. 2D-Oberfläche
Nach der Wärmebehandlung und dem Beizen wird die Oberfläche mattiert.
3. 2B (Zwei-Bürsten-Material)
Nr. 2D-Finish-Material mit einer glänzenden Oberfläche. Die Oberfläche ist glatt und hat einen leichten Glanz.
4. BA
Hierbei handelt es sich um eine Oberflächenbehandlung, bei der das Material kaltgewalzt und anschließend blank wärmebehandelt wird. Die Behandlung kommt einer Spiegeloberfläche nahe.
5. No. 400
Material 2B, das weiter poliert wird, um einen höheren Glanz als das Material Nr. 2B zu erzielen.
6. Hairline-Finish
Hierbei handelt es sich um eine Oberflächenbehandlung mit vertikal verlaufenden Kratzspuren. Diese Art der Oberflächenbehandlung wird häufig für Baumaterialien verwendet.
7. No. 700
Die Oberfläche ist feiner geschliffen als die Oberfläche #400. Auch Halbspiegel-Finish genannt. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie feinere Kratzer hinterlässt als eine Hochglanzpolitur.
8. No. 800
Dies ist eine Hochglanzpolitur. Die Oberfläche ist frei von Kratzern und hat eine glänzende Oberfläche.
Weitere Informationen zu Edelstahl-Oberflächenbehandlungen
1. Beizen bei Edelstahl-Oberflächenbehandlungen
Unter Beizen versteht man das Reinigen der Oberfläche von nichtrostendem Stahl durch Eintauchen in starke Säuren wie Schwefelsäure oder Salzsäure mit dem Ziel, Verunreinigungen zu entfernen und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
Durch das Beizen zum Zwecke der Beseitigung von Verunreinigungen werden Verbrennungen und schwarze Schalen, die bei der Wärmebehandlung entstanden sind, Rost und feine Kratzer, die bei der Lagerung entstanden sind, Grate und Schneidöl, die bei der Bearbeitung entstanden sind, usw. entfernt. Dadurch wird der Oberflächenzustand gereinigt und eine entsprechende Unebenheit auf der Oberfläche geschaffen, die als Grundlage für die Oberflächenbearbeitung dient und die Qualität der nachfolgenden Edelstahl-Oberflächenbehandlungen verbessert.
Beim Beizen zum Zwecke der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wird die bereits gebildete Passivschicht auf der Edelstahloberfläche entfernt, sodass sich eine neue, saubere Schicht bilden kann. Die Passivschicht bildet sich auf nichtrostendem Stahl in seinem ursprünglichen Zustand, aber die Korrosionsbeständigkeit wird durch die Zerstörung der Schicht während der Wärmebehandlung, der Bearbeitung, des Transports und der Lagerung verringert.
Aus diesem Grund wird durch das Säurewaschen der Passivierungsfilm, dessen Korrosionsbeständigkeit sich verschlechtert hat, entfernt und es bildet sich wieder ein sauberer Passivierungsfilm auf der Edelstahloberfläche.
2. Schwarzfärbung durch Edelstahl-Oberflächenbehandlungen
Edelstahl-Oberflächenbehandlungen können durch chemische Verfahren wie Chromoxidation, Schwefelung und Hochtemperaturfärbung in alkalischer Lösung geschwärzt werden. Schwarzgefärbte Edelstahl-Oberflächenbehandlungen bieten eine bessere Korrosions-, Hitze- und Verschleißbeständigkeit als gewöhnliche Passivierungsschichten.
Sie wird auch für Teile von optischen Geräten usw. und als Dekoration verwendet, da sie die Reflexion verringert.