Oberflächenbehandlung von Edelstahl

Die häufigste Frage lautet: Welche Vor- und Nachteile haben mechanische und chemische Verfahren? Die praktischen Erfahrungen sollen kurz angerissen werden:

• Das Strahlen von Edelstahl, selbstverständlich mit Glaskugeln, ist eine häufig angewendete Methode, wenn die Form der Konstruktion das Schleifen außerordentlich schwierig macht. Die Oberfläche wird silbrig matt und ist nicht sehr glatt.
• Durch eine chemische Behandlung werden Verunreinigungen entfernt, die Passivschicht schnell wiederaufgebaut und eine visuell einheitliche Oberfläche erzeugt.

Aus diesen Fakten ist ableitbar, dass die chemische Oberflächenbehandlung zum einen die optimalste Korrosionsbeständigkeit der Edelstähle gewährleistet und zum anderen eine häufig wirtschaftlich angewendete Methode ist, wenn optisch anspruchsvolle Oberflächen gefordert werden. Wenn Verarbeitungsmarkierungen beseitigt werden müssen, ist das Schleifen mit feiner Körnung und eventuell auch das anschließende Bürsten eine Notwendigkeit. Es gibt verschiedene Verfahren der chemischen Oberflächenbehandlung. Sie alle dienen letztlich dazu, eine metallisch reine Oberfläche zu erzielen. Auch wenn sich ihre Wirkung überlappen, dienen sie jedoch jeweils deutlich unterschiedlicheren Zwecken.

Vorbereitung

Die zu beizenden Oberflächen müssen frei von Öl, Fett, Anstrich- und Klebstoffresten sein. Die Oberflächen sollten trocken und temperiert (>5°C) sein.

Nach längerer Nichtnutzung oder längeren Lagerzeiten kann es bei Beizpasten und Sprühbeize zu einem Sedimentationsverhalten kommen. Daher ist es grundsätzlich notwendig, dass die Produkte vor dem Einsatz sorgfältig homogenisiert/ gemischt werden!

Beizen

Das Beizen entfernt Oxide, insbesondere Anlauffarben/Anlassfarben (im Schweißnahtbereich) oder andere Verfärbungen sowie Korrosionsprodukte. Es ergibt eine metallisch reine Oberfläche, welche die Voraussetzungen dafür schafft, dass die für nichtrostende Stähle charakteristische Selbstpassivierung stattfinden kann.

Beizpasten

Pelox-Beizpasten entfernen Anlauffarben/Anlassfarben und Verzunderungen im Schweißnaht- und Wärmeeinflussbereich sowie Fremdrost. Schweissschlackenreste sind vorher zu entfernen. Die Beizpaste ist vor Gebrauch gut homogenisieren und mit einem geeigneten Beizpinsel (erhältlich bei Pelox) gleichmäßig und gut deckend auf die zu beizenden Bereiche aufzutragen. Nach Gebrauch ist das Behältnis zu verschließen.

Mit 1 kg Pelox- Beizpaste können in Abhängigkeit vom Verzunderungsgrad 100-200 lfd. m Schweißnaht behandelt werden. Die Einwirkungszeiten betragen in Abhängigkeit vom Verzunderungsgrad bei Edelstahlwerkstoffen, z. B.

1.4301: 30 – 60 Minuten             1.4571: 60 – 120 Minuten

Anschließend ist die Edelstahloberfläche sorgfältig mit Wasser möglichst mittels Hochdruckreiniger abzuspülen. Hartnäckiger, aber gelöster Zunder kann mit Edelstahldrahtbürsten entfernt werden. 

Sprühbeizen

Die Pelox-Sprühbeizprodukte beizen Flächen und beseitigen Anlauffarben und Schweißzunder in einem Arbeitsgang. Durch Zugabe eines Farbindikators ist der Einsprühvorgang gut kontrollierbar und ein gleichmäßiges Auftragen der Sprühbeize gewährleistet. Die Pelox-Sprühbeize ist mit z.B. der Sprühanlage WP-1 bei einem Arbeitsdruck von 3-6 bar gleichmäßig auf die Flächen aufzutragen. Die Ergiebigkeit liegt bei 2-5 m² pro kg. Um ein gleichmäßiges Versprühen der Sprühbeize zu erreichen, sollte der Sprühabstand vom Objekt ca. 60 cm betragen. Die Einwirkzeiten betragen, in Abhängigkeit vom Verzunderungsgrad, min. 30  Minuten, wobei längere Einwirkzeiten im Regelfall unbedenklich sind. Nach Beendigung des Beizvorgangs wird die Sprühflächenbeize sorgfältig mit einem Hochdruckreiniger abgespült. Der durchschnittliche Wasserverbrauch liegt bei 6-8 l/m². Der Arbeitsdruck sollte mind. 150 bar betragen.

Hinweis:

Nach Beendigung des Sprühbeizens ist die Sprühtechnik zu säubern:

• Enthaltene Restbeize in das Gebinde zurückführen
• Sprühtechnik mit Wasser so lange spülen, bis neutrales Wasser austritt
• Im Gerät befindliches Restwasser ausleeren

Tauchbeizen

Pelox-Tauchbeizprodukte werden als Konzentrat oder Fertigmischung geliefert. Bei Konzentraten muss vor Verwendung mit Wasser in mindestens Trinkwasserqualität 1:1 (Wasser stets vorlegen!) verdünnt werden.

Die Tauchbeize arbeitet bei Raumtemperatur (+ 5° - + 30°C) und ist für alle beizbaren Edelstahlwerkstoffe geeignet. Sie entfernt Anlauffarben und Verzunderungen im Schweißnahtbereich sowie Fremdrost und arteigene Verunreinigungen, die z. B. durch Transport, Lagerung und Fertigung in die Oberfläche eingepresst wurden.

Die Beizzeiten schwanken in Abhängigkeit vom Werkstoff, der Badbewegung und -temperatur, der Badpflege und der konstruktiven Durchbildung und Temperatur des zu beizenden Objektes.

Als Beizzeit-Richtwerte können kalkuliert werden (Zeiten vor Einsatz durch Test ermitteln):

Werkstoff:

1.4301 ca.      1,0    Stunden         1.4571 ca.      2,0    Stunden

1.4462 ca.        2,0    Stunden         1.4429 ca.      4,0    Stunden

1.4439 ca.     12,0    Stunden

Das Beizgut wird vollständig in das Beizbad eingetaucht. Kleinteile sollten in Beizkörbe eingelegt werden. Mittelgroße Teile sollten mittels Haken (Edelstahl!) in das Bad eingehängt werden. Große Beizteile sollten unter Verwendung von säurefesten Seilen oder Gurten eingebracht werden.

Zur Minimierung der Ausschleppverluste das Beizgut über dem Becken abtropfen lassen und die Oberflächen mit einem feinen Wasserstrahl abwaschen, damit es zu keinen Anhaftungen der gelösten Salzbildner kommt!

Anschließend das Beizgut weiterhin intensiv mittels Hochdruckreiniger (mind. 150 bar) abspülen. 

Wichtige Hinweise zum Tauchbeizen:

o  Durch den Beizprozess nimmt der Säuregehalt im Bad ab und der Metallgehalt steigt an. Durch zyklische Analysen sind deshalb der Gehalt an freien Säuren und der Eisengehalt zu bestimmen. Der Eisengehalt ist ein wichtiger Indikator für die Qualität des Beizbades. Der Säuregehalt des Bades kann durch Nachschärfen (Zugabe der ermittelten Säureparameter) wieder auf den vorgegebenen QS-Standard eingestellt werden. Pelox erstellt auf Wunsch diese Analysen, um das Nachschärfekonzentrat optimal auf die Qualitätsanforderungen einzustellen.

Unsere Beiz­pro­dukte

Beim Abspülen der Beizreste ist darauf zu achten, dass die Schweissnahtbereiche und die Flächen neutral gespült werden. Am effektivsten hinsichtlich Zeitaufwand und Wasserbedarf kann das Neutralspülen der gebeizten Flächen mit einem Hochdruckreiniger erfolgen. Der Arbeitsdruck sollte mindestens 150 bar betragen. Der Wasserverbrauch ist mit 6-8 L/ m² zu kalkulieren. Das Spülwasser sollte mindestens Trinkwasserqualität besitzen, wobei möglichst geringe Werte der Inhaltsstoffe (z. B. Eisen-, Chloridgehalt und Härtebildner) vorteilhaft sind. Wenn der Auftraggeber das Spülen mit chloridfreiem Wasser fordert, ist vollentsalztes Wasser, sauberes Kondensat oder Destillat zu verwenden. Sollten im Schweißnahtbereich noch Reste von Verzunderungen oder Anlauffarben erkennbar sein, so können die Nahtbereiche mit Wasser (Hochdruck/ Rundstrahldüse) nachbehandelt werden. 

Passivieren

Die Eigenpassivierung der gebeizten Edelstahloberflächen durch Reaktion mit Luftsauerstoff kann in Abhängigkeit von den mikro-klimatischen Umgebungsbedingungen über einen Zeitraum von mehreren Tagen verlaufen. In dieser Zeit unterliegen die Werkstoffe äußeren Einflüssen und es können lokale oder flächenhafte Korrosionserscheinungen durch nicht entfernte Beizrückstände und andere Verunreinigungen auftreten.

Es ist deshalb sinnvoll, eine sofortige inaktive Ausbildung der Passivschicht durch Auftragen der Pelox- Passivierungsprodukte zu erreichen.

Der Auftrag der Passivierungslösung erfolgt bei kleineren Flächen mit Handsprühgeräten, bei größeren Flächen mit Sprühtechnik, z. B. dem Sprühgerät WP-1. Die Ergiebigkeit liegt bei

8-12 m²/kg. Nach einer Einwirkzeit von ca. 30 Minuten ist mit sauberem Wasser abzuspülen.

Neutralisation

Unter Beachtung der AwSV, AbwV und/oder örtlicher/regionaler oder länderspezifischer Verordnungen sind die Abwässer vor Einleitung in Kanalisationen aufzufangen und gemäß den Bestimmungen aufzubereiten bzw. durch Fachbetriebe zu entsorgen

Bewährt hat sich die Neutralisation und Ausfällung der Wasserinhaltsstoffe mit 10%iger Kalkmilch, die Filtration mit Ableitung des Klarwassers und die Entsorgung des abgepressten schwermetallhaltigen Schlammes durch eine autorisierte Firma.

Um eine optimale Ausfällung der Wasserinhaltsstoffe (Fe, Cr, Ni, Fluoride, Nitrit) und Einstellung des Abwassers auf den zulässigen pH-Wert zu erreichen, sollte das Erreichen eines pH-Wertes von > 9,5 während des Neutralisationsvorganges kontrolliert und die erreichbare Fällung durch entsprechende Bewegung der Flüssigkeit (Rühren oder Presslufteintrag) unterstützt werden. 

Beim Umgang mit chemischen Produkten sind die produktspezifischen Sicherheitsdatenblätter zu beachten und die auf den Gebindeetiketten angegebenen Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen (H- und P-Sätze) einzuhalten und ebenso die vorgeschriebenen Körper-/ Säure-/ Atemschutzausrüstungen.

Unsere Passivier­ungs­pro­dukte