Oberflächenoptimierung bei Nichtrostenden Stählen für Apparate
Die Legierungszusammensetzung hat einen sehr hohen Einfluß auf die Korrosionsbeständigkeit, beim Verschmutzungsverhalten, Reinigbarkeit von Behältern eher nicht
Während die Legierungszusammensetzung einen sehr hohen Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit hat, spielt diese beim Verschmutzungsverhalten und der Reinigbarkeit von Behältern und Anlagen eine eher untergeordnete Rolle. Diese Systemeigenschaften werden massiv von den physikalischen Eigenschaften bestimmt. Hier spielt die Qualität der Oberflächenbearbeitung eine extrem wichtige Rolle da die Gitterstruktur in der äußersten Randzone bei einer mechanischen Bearbeitung massiv gestört wird.
Dieser, auch als Beilby-Zone bezeichnete Bereich nimmt einen erheblichen Einfluss auf die physikalisch Eigenschaften der Oberfläche. Am Ende des Prozesses werden beim Elektropolieren über einen elektrochemischen Prozess wenige Atomlagen abgetragen und damit wird ein Teil bei der vorangegangenen mechanischen Bearbeitung geschädigten entfernt. Je nach Intensität und Tiefe der Beilby-Schicht bleiben Einflüsse aus der vorangegangenen Ver- und Bearbeitung des Stahles erhalten. Der Lösungsansatz besteht darin, dass schon bei der Fertigung, insbesondere bei der mechanischen Oberflächenbearbeitung durch Schleifen, der Energieeintrag und die Gefügeschädigung minimiert werden.
Hier setzt eine bei Bolz Intec entwickelte Bearbeitungsstrategie ein, bei der durch ein teilautomatisiertes Feinstschleifen über einen längeren Zeitraum die Schädigung der äußersten Gefügezone (Beilby-Schicht) minimiert wird. Bei diesem, auch als Optimized Grind Finishing bzw. OGF-Verfahren bezeichneten Prozess verbeiben in der äußersten Gefügezone weniger Gitterfehler und in Kombination mit dem finalen Elektropolieren entsteht eine optimierte Oberfläche. Neben einer verminderten Rauigkeit sind es besonders physikalische Effekte, die zu veränderten Reaktionen beim Kontakt mit den verschiedensten Medien führen.
Erste Erfahrungen mit dieser Oberflächengestaltung zeigen, dass die Anhaftung an der Oberfläche kleiner werden, das Fließ- und auch das Reinigungsverhalten verbessert werden. Ob und in welcher Weise diese Effekte eintreten, hängt naturgemäß von der Art des Kontaktmaterials und dessen physikalischen und chemischen Eigenschaften ab.
Da der in der Branche übliche Bearbeitungsprozess im Inneren von Behältern meist noch aus einer händischen Bearbeitung besteht, bietet der OGF-Prozess zudem noch den Vorteil einer viel besseren Reproduzierbarkeit des Bearbeitungsprozesses und bietet Vorteile bei der Qualitätsüberwachung.
Über die konsequente Optimierung des gesamten Herstellungsweges wird berichtet. Nur hierdurch können die hohen Ansprüche an die Oberflächenqualität auf eine nachhaltige Art und Weise erfüllt werden und die Anlagen und Behälter können den hohen Sicherheitsanforderungen bei mehrfacher Nutzung auch in sensiblen Bereichen gerecht werden.
