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Edelstahl – die Mischung macht‘s
Wenn Sie als Meister in der Industrie dem Zersetzungs- und Korrosionsprozess etwas Wirksames entgegen setzen wollen, dann gibt es nur eins: Edelstahl. Die unter Fachleuten gern als Chrom-Nickel-Stahl bezeichnete Legierung verbindet alle noch unempfindlich gegenüber Säuren und Laugen. Für die industrielle Verarbeitung von Edelstahl, ist es gut, die exakte Zusammensetzung eines Edelstahls und die entsprechende Wirkung der Komponenten zu kennen:
- Chrom: macht den Stahl rostfrei
- Nickel stärkt die Widerstandsfähigkeit gegen Säuren
- Molybdän verstärkt die positive Wirkung von Chrom
- Vanadium verfeinert die Legierung und erhöht die Verarbeitungsfähigkeit
Auf den kommenden Seiten erfahren Sie, welche Eigenschaften Edelstahl so langlebig machen und welchen Beitrag Sie beim Trennen und Schleifen für die Lebensdauer Ihrer Bauteile leisten können. Wussten Sie, dass es bei der Lagerung von Edelstahl einiges zu beachten gilt? Hier lesen Sie die Details und lernen Fehlerquellen kennen. Zusätzlich erfahren Sie, welche Eigenschaften Edelstahl z. B. für den Einsatz in der Behälter-Industrie oder der Arzneimittelfertigung so interessant machen und was bei der Bearbeitung von Edelstahl zwingend beachten werden muss, um das edelste aller Metalle in seiner schönsten Form zu präsentieren.
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Glanz ist nicht alles: Eigenschaften von Edelstahl
Im Ergebnis entstehen aus Edelstahl z. B. Messerklingen und andere Bestecke, Scheren sowie Kochgeschirre (Chrom), Spülen, Innenverkleidungen von Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen (Chrom-Nickel-Stahl).
Zum Liebling der Industrie wird Edelstahl durch den Mix seiner vielfältigen Eigenschaften, der Langlebigkeit, seiner weitgehender Rostfreiheit, einer guten Verarbeitbarkeit und natürlich aufgrund seiner ansprechenden Optik. Auch seine spezifischen Materialeigenschaften werden branchenübergreifend geschätzt:
- enorme Härte
- hohe Elastizität
- je nach Zusammensetzung unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit
- je nach Legierung unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit
- in Abhängigkeit von der Legierung verschiedene Beschichtungsoptionen
Als Branchenkenner wissen Sie vermutlich, dass auch beim Edelstahl nicht alles rostfrei ist, was glänzt: Denn entgegen der Annahme ist Edelstahl nicht prinzipiell frei von Korrosion. Ausschlaggebend sind die Legierungspartner und deren Kontakt zur Stahloberfläche. Sind etwa eisenhaltige rostfähige ferritische Metalle vorhanden, kann auch Edelstahl rosten – Flugrost oder auch tiefe Korrosion sind dann nicht ausgeschlossen.
Anforderungen an Edelstahl: Nicht nur die Optik zählt
Das Aussehen ist bekanntlich nicht alles. Eine gebürstete Edelstahloberfläche steht in einigen Branchen jedoch bspw. für Reinheit. Kommt Edelstahl an Anlagen zum Einsatz, die etwa Arzneimittel herstellen oder aber für die Lebensmittelindustrie konstruiert werden, legen Endkunden besonderen Wert auf die Rostfreiheit. Bekannt als so genanntes Hygienic Design müssen Anlagen im Life Science Bereich sehr oft und einfach zu reinigen sein – bei Bedarf auch mittels Hochdruck und Dampf. Wenn auch Sie Bauteile und Komponenten für diese Branchen fertigen, kennen Sie die strengen Auflagen der herstellenden Unternehmen in puncto Anlagendesign und Hygiene. Das Material muss rostfrei und säurebeständig sein und optimalerweise auch zur härten.
Stichwort Härte: die steht z. B. im Fokus, wenn Schneidwerkzeuge für den Werkzeugbau produziert werden müssen.
Im Anlagenbau steht oft die Produktion von z. B. Pumpen- oder Turbinenteilen und Ventilen auf der Agenda – Bauteile die übrigens auch im Automotive-Sektor nachgefragt werden. Ebenfalls fast immer aus Edelstahl gefertigt: Armaturen aller Art für nahe jeden Industriezweig.
Doch nicht nur im Kleinen punktet Edelstahl mit seinen Eigenschaften: Die chemische Industrie und der Behälterbau machen sich die Festigkeit und Rostfreiheit von Edelstahl gleichermaßen zu Nutze und bauen daraus Behälter aller Art. Noch eins drauf setzen spezielle Verarbeiter, die aus Edelstahl Druckbehälter fertigen, die dann nicht nur rostfrei und säurebeständig sind, sondern auch hitzebeständig mit bis zu 1000°C.
Edelstahl richtig bearbeiten und Stolperfallen vermeiden
Die Bearbeitung von Edelstahl bedarf einiger Vorbereitungen in der Werkstatt oder am industriellen Arbeitsplatz. Beste Voraussetzungen in puncto Güte und Qualität der Ergebnisse schaffen Sie, in dem an einem fest definierten Platz ausschließlich Edelstahlwerkstücke bearbeitet werden. Ist Ihnen das nicht möglich, reinigen Sie Ihre Arbeitsumgebung vor den Edelstahlarbeiten gewissenhaft.
- Wussten Sie, dass selbst das Lagern von Edelstahl in unmittelbarer Nähe „anderer“ Stähle zu folgenschweren Verunreinigungen führen kann?
Unser Tipp: Planen Sie Ihre Lagerkapazitäten mit Bedacht. - Hätten Sie gedacht, dass sich Edelstahl schwieriger schweißen lässt als andere Stahlsorten? Schuld an teilweise unschönen Schweißnähten ist seine Reinheit – ein höherer Phosphor- und Schwefelgehalt vereinfacht das Schweißen nämlich deutlich!
Unser Tipp: Halten Sie sich hochwertiges Formiergas und Edelstahlelektroden bereit. Für Schweißarbeiten bedarf es Kenntnissen in WIG, MIG, MAG und E-Schweißen. - Prüfen Sie, ob eine Vorbereitung der Oberfläche durch Beizen möglich ist. Das reinigt die Edelstahloberfläche von Eisenresten und vereinfacht den Schweißprozess.
- Achten Sie immer auf Ihre vollständige und intakte Schutzausrüstung (PSA) beim Edelstahlschweißen.
- Bei Schweißarbeiten an Edelstahl entsteht Schlacke. Ihre PSA schützt Sie beim Entfernen der Schlacke.
Trennen, nicht brennen – Edelstahl richtig schneiden
Wie bei der Lagerung auch, hängt die Qualität der Verarbeitung von der Struktur und – wie gesagt – von der Sauberkeit an Ihrem Arbeitsplatz ab. In jedem Fall sollte eine wechselnde Nutzung Ihrer Spannwerkzeuge für das Bearbeiten von Edelstahl- und Stahlwerkstücken vermieden werden.
Zudem sollte die Spannvorrichtung den Edelstahl schützen und die Wärmeeinbringung in das Werkstück reduzieren. Vielleicht haben Sie das Phänomen von Anlauffarben bereits schon selbst erlebt: ein zu starker Hitzeeintrag ins Material kann eine solche Verfärbung verursachen. Genauso unschön, und potenzielles Risiko Nr. 2, sind Verwerfungen und das Verbrennen von Chrom-Anteilen. Die Konsequenz ist ein Anstieg der Korrosionsgefahr.
Edelstahl korrekt abschleifen: glänzend in Form bringen
Nach dem Trennen des Edelstahls erfolgt meist das Abtragschleifen für die weitere Formgebung eines Werkstücks. Mit diesen hilfreichen Tipps erhalten Sie die positiven Eigenschaften des Edelstahls und erleichtern sich das Handwerk:
- Setzen Sie beim Abtragschleifen auf ein eher grobes Korn: es sorgt für eine bessere Spanabfuhr und hält die Temperatur tendenziell gering.
- Der Einsatz eines Schleifmittels mit schleifaktiver, kühlender Zusatzbeschichtung kann je nach Aufgabenstellung eine Option sein.
- Setzen Sie Schleifmitteln ein, die frei von eisen-, schwefel- und chlorhaltigen Füllstoffen sind.
- Nutzen Sie als zusätzliche Kühlung eine Unterlage, z. B. aus Aluminium, um die Wärmeabfuhr zu beschleunigen.
- Arbeiten Sie mit tendenziell geringem Anpressdruck und vollführen Sie im besten Fall oszillierende Bewegungen.
- Achten Sie bei der Wahl der Schleifmaschine auf eine ausreichende Antriebsleistung.
- Schützen Sie nicht nur Ihr Werkstück vor gefährlichem Funkenflug, sondern nutzen Sie immer auch Ihre persönliche Schutzausrüstung.
Wenn Sie all das beachten, werden Sie nicht nur mit optisch ansprechenden Schleifergebnissen belohnt, sondern holen auch das Beste aus Ihrem Edelstahlwerkstück heraus: ein perfekter Schliff erhöht die Korrosionsbeständigkeit signifikant.
Achtung: Schleifwerkzeuge, die Sie bereits zur Bearbeitung anderer Metalle eingesetzt haben, sind für die Nutzung bei Edelstahl tabu. Nur so lassen sich optimale Ergebnisse beim Schleifen erzielen.
Schweißen und Nachbearbeitung
Beim Schweißen verlangt Edelstahl mindestens genauso viel Aufmerksamkeit wie beim Schleifen. Als gängige Schweißverfahren haben sich folgende Schweißarten etabliert:
- MIG
- WIG
- MMA Edelstahl (Manual Metal Arc – Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden)
Haben Sie erfolgreich geschweißt, folgt im nächsten Schritt das Abtragen von überschüssigem Material. Hier können Sie z. B. auf einen klassischen Winkelschleifer zurückgreifen. Unsere Tipps:
- Achten Sie auf den richtigen Winkel bei der Verwendung des Schleifgerätes, um negative Phänomene wie Fugenhobeln oder Hinterschneiden zu vermeiden.
- Ihre Scheibe sollte als nicht-eisenhaltig (eisenfrei) und für Inox geeignet gekennzeichnet sein.
- Da ein späteres Polieren eine echte Herausforderung ist, beginnen Sie das Schleifen bestenfalls mit einer Scheibe mit mittlerer Körnung. So vermeiden Sie Kratzer und eine aufwendige Nachpolitur.
Polieren und Satinieren von Edelstahl
Ist das Abtragschleifen beendet, soll Edelstahl mittels Politur oder Satinieren meist ein abschließendes Finish erhalten. Welche Güte dieses Finish hat, orientiert sich am Einsatzort und Zweck eines Werkstückes bzw. Bauteils. Wird Glanz gewünscht. ist Polieren Mittel der Wahl, soll eine eher matte Oberfläche oder ein gebürstetes Finish entstehen, wird satiniert.
Wenn Sie z. B. Edelstahl für Anlagenbauer mit Schwerpunkt Lebensmittelherstellung oder Pharmaindustrie bearbeiten, gehören beide Verfahren zur abschließenden hochwertigen Politur bzw. Satinierung von Flächen, Armaturen oder Komponenten zum Standard. Und zwar aus zwei Gründen: zum einen werden die Branchen so den hohen regulatorischen Rahmenbedingungen – Stichwort Hygienic Design – gerecht, zum anderen erhöht sich automatisch die Korrosionsbeständigkeit. Auch hierzu einige hilfreiche Hinweise:
- Achten Sie auf hervorragende Vorbereitung der Bauteile durch korrektes Schleifen.
- Polieren Sie gröbere Kratzer aus.
- Achten Sie auf die richtige Drehzahl für die eingesetzten Polierwerkzeuge.
- Polieren Sie bis zum Spiegelglanz und passen Sie für eine evtl. abschließende Hochglanzpolitur das Schleifmittel erneut an.
Das richtige Schleif- und Reinigungsmittel: Wenn Wasser und Seife nicht reichen
Zu welchem Werkzeug und welchen Schleifmitteln Sie greifen, orientiert sich natürlich nicht nur am Grad der Verschmutzung, sondern auch an der Größe der zu reinigende Fläche. Mechanisch können Sie Verschmutzungen z. B. mit Nylon-Schleifpads beseitigen: Verkrustungen oder Schmutz lassen sich so – und in Kombination mit Wasser und Seife – weitgehend entfernen.
Sind Bauteile fest verbaut, bieten sich Reinigungsmittel auf Seifen-/Wasserbasis an. Branchen, in denen sich fetthaltige Rückstände ansammeln, profitieren von der einfachen und wirksamen Entfettung von Oberflächen.
Eine weitere Option sind Lösungen von ein-prozentigem Ammoniak – Fingerabdrücke und leichte Verschmutzungen sind damit im Handumdrehen entfernbar. Verschiedene Flüssigkeiten auf chemischer Basis können präventiv vor einer erneuten Verschmutzung eingesetzt werden.
Bitte verzichten Sie auf aggressive Reinigungsmittel, da diese auch zu Riefen führen können.
Für den Fall, dass Ihre Kunden einen Gegenstand aus Edelstahl ständig beanspruchen, wie es z. B. bei Griffen in Großküchen der Fall ist, eignen sich bspw. Kohlenwasserstofflösungen wie Brennspiritus, Isopropylalkohol oder Azeton, um Edelstahl von unschönen Flecken zu befreien.
FAQ – Wissenswertes zur Bearbeitung von Edelstahl
Ich bin unsicher, ob die von mir gewählte Scheibe die richtige ist. Wie erkenne ich, ob eine Scheibe für die Bearbeitung von Edelstahl geeignet ist?
Gibt es weitere Aspekte, die ich bei der Wahl einer Scheibe für die Edelstahlbearbeitung, z. B. speziell für das Trennen, beachten muss?
Ich habe gehört, dass es bei Edelstahl zu verstärkter Wärmeentwicklung kommt. Was empfehlen Sie?
Ich habe gehört, dass es durch Schleifmittel zu Korrosion kommen kann, stimmt das?
Wie kann man schnell und ohne Hitzeentwicklung eine Wick-Schweißnaht entfernen?
Wie erziele ich ein feineres Finish auf Edelstahl mit dem Winkelschleifer?
Sie haben Fragen zur komplexen Bearbeitung von Edelstahl und zu den besten Bearbeitungsmöglichkeiten?
Unsere Experten sind gern beratend für Sie da.
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