Die Oberflächenveredelung von Edelstahl beeinflusst weit mehr als nur die Ästhetik – auch Leistung, Zuverlässigkeit und weitere wichtige Faktoren spielen eine entscheidende Rolle.
Unabhängig von Anwendung oder Endverwendung sollte die Oberflächenveredelung von Edelstahl stets so gewählt werden, dass sie die jeweiligen Anforderungen optimal erfüllt. Denn neben dem gewünschten optischen Erscheinungsbild beeinflusst die Oberflächenbeschaffenheit auch die Korrosionsbeständigkeit sowie Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit. Sie wirkt sich zudem auf die Schweißbarkeit, Fertigungsprozesse und letztlich auch auf die Kostenstruktur aus.
Bestimmte Anwendungen, etwa Superleiter-Bauteile oder flexible Metallschläuche, erfordern eine exakt definierte Edelstahl-Oberfläche, damit das Endprodukt wie vorgesehen funktioniert.
Es ist ebenfalls wichtig zu beachten, dass die Terminologie für Oberflächen je nach Anbieter variieren kann. In diesem Artikel erläutern wir die feinen Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungen, um ein besseres Verständnis für die möglichen Abweichungen der Lieferanten zu vermitteln.
Die Oberflächenveredelung beschreibt das äußere Erscheinungsbild des Metalls. Sie wird durch verschiedene Bearbeitungsverfahren wie Walzen, Polieren oder Strahlen erzeugt. Die Palette reicht von matt bis glänzend und umfasst mechanisch aufgebrachte Strukturen für hochspezialisierte Anwendungen.
Verschiedene Faktoren können die Oberflächenbeschaffenheit beeinflussen, darunter Materialdicke, Fertigungsweg, Oberflächenqualität der Walzen, Sauberkeit und mechanisches Schleifen.
Die meisten Schmelzwerke sind in der Lage, sämtliche Bleche und Bänder mit unterschiedlichen Oberflächen zu fertigen. Während einige Veredelungen (wie BA und polierte Oberflächen) spezielle Anlagen erfordern, haben die meisten Werke Zugang zu diesen oder arbeiten mit externen Verarbeitungsbetrieben zusammen. Allerdings erfüllen nicht alle Schmelzwerke die spezifischen Ra-Anforderungen (Oberflächenrauheit) jedes Kunden; hier kann ein Präzisionsnachwalzwerk erforderlich sein.
Oberflächenveredelungen werden häufig durch branchenübliche Bezeichnungen identifiziert, die sich auf das Fertigungsverfahren (nicht auf das Aussehen) beziehen und nach Blechbreite unterscheiden: Bleche (über 610 mm breit) und Bänder (unter 610 mm breit). Wie bereits erwähnt, verwenden einige Anbieter auch eigene Bezeichnungen oder andere Industriestandards.
Ob warm- oder kaltgewalzt, diese Oberflächen stellen den grundlegenden Lieferzustand aller Edelstahlblechprodukte dar. Sie finden universell in zahlreichen Anwendungen Verwendung und bilden die Ausgangsbasis für mechanisches Polieren und weitere Veredelungsschritte. Um die Korrosionsbeständigkeit zu optimieren, werden die meisten Oberflächen mit Säure (Beizen) gereinigt, um Zunder zu entfernen, der beim Warmwalzen und Glühen entsteht (mit Ausnahme der Glanzgeglühten Oberfläche).
Eine No. 1 Oberfläche entsteht durch Warmwalzen, gefolgt von Glühen und Beizen in Säure. Das Ergebnis ist eine matte Oberfläche, die meist dort eingesetzt wird, wo eine dekorative Glätte nicht im Vordergrund steht – beispielsweise bei Hochtemperaturanwendungen.
Eine No. 2D Oberfläche wird durch Kaltwalzen, anschließendes Glühen und Beizen erzeugt. Das Resultat ist eine glatte, nicht reflektierende, matte Oberfläche. Sie eignet sich ideal für Tiefziehprozesse und wird in der Automobilchemie, bei Abgaskomponenten und Beschlägen verwendet.
Eine No. 2B Oberfläche wird kaltgewalzt, geglüht und gebeizt. Anschließend erfolgt ein leichter Nachwalzgang mit polierten Walzen. Dadurch entsteht eine glatte, leicht reflektierende und glänzende Oberfläche. Sie ist die Standardausführung für den Kaltwalzbereich und wird in Kochgeschirr, kleinen Behältern und pharmazeutischen Anlagen eingesetzt.
Eine Glanzgeglühte Oberfläche wird kaltgewalzt und anschließend in einer Schutzatmosphäre geglüht, um die Zunderbildung zu verhindern. Auf ein Beizen wird verzichtet, da sich beim Glühen eine dünne Oxidschicht bildet, die das Beizen überflüssig macht. Diese Oberfläche wird für Zierleisten, chirurgische Instrumente und Kochgeschirr verwendet.
Diese Oberflächen werden durch den Einsatz von Schleifmitteln erzeugt, die das Material gezielt abtragen.
No. 3 und No. 4 Oberflächen entstehen durch mechanisches Polieren einer No. 2B Grundoberfläche. Das Ergebnis ist ein gleichmäßiges Erscheinungsbild, das durch den Einsatz von Schleifbändern mit verschiedener Körnung erzielt wird.
Diese Ausführungen gehören zu den am häufigsten verwendeten Edelstahloberflächen.
No. 3 Oberflächen finden beispielsweise Anwendung im Architektur- und Lebensmittelbereich. No. 4 Oberflächen kommen bei Wandverkleidungen, Aufzügen, Spülen und in der Gastronomie zum Einsatz.
Eine No. 6 Oberfläche wird durch Tampico-Bürsten einer No. 4 Oberfläche erzielt. Sie ist weniger reflektierend als die No. 4 und zeichnet sich durch einen matten, silberweißen Ton aus. Bis in die 1980er Jahre war diese Ausführung für architektonische Edelstahlkomponenten verbreitet, wird heute jedoch seltener eingesetzt.
Eine No. 7 Oberfläche entsteht durch Polieren einer fein geschliffenen Fläche. Die hochglänzende Oberfläche weist noch sichtbare Schleifspuren auf. Das Resultat ist ein extrem reflektierendes, fast spiegelartiges Produkt. No. 7 Oberflächen werden häufig bei Säulenverkleidungen, Zierleisten und Wandpaneelen verwendet.
Nach ATSM-Standard ist die No. 8 Oberfläche die am stärksten reflektierende aller Ausführungen. Sie wird durch Polieren mit immer feiner werdenden Schleifmitteln und abschließendes Hochglanzpolieren erzielt.
Aufgrund des hohen Reflexionsgrades findet die No. 8 Oberfläche zahlreiche Anwendungen im Alltag, etwa bei Pressblechen, Schildern und Wandverkleidungen. Am bekanntesten ist wohl Chicagos „Bean“-Skulptur, deren markante Spiegeloptik mit einer No. 8 Oberfläche erreicht wurde.
Individuelle Metalloberflächenveredelungen eröffnen Eigenschaften, die mit Standardoberflächen nicht erreicht werden können. Für fortschrittliche Anwendungen geben Ingenieure die gewünschte Oberflächenrauheit in Ra oder Rz (siehe unten) an, um ihre Ziele zu realisieren.
Eine TR Oberfläche wird durch Kaltwalzen einer geglühten Fläche erzielt, um bestimmte mechanische Eigenschaften zu erreichen. Das Erscheinungsbild variiert je nach Legierung und Kaltverformungsgrad. Typische Varianten sind viertelhart, halbhart und hart. Diese Oberflächen sind weit verbreitet und stellen eine der größten Edelstahlkategorien im Ulbrich-Portfolio dar.
Eine architektonische Oberfläche kann durch eine Reihe spezieller Veredelungsschritte im Temperwerk, durch besondere Beizverfahren, im letzten Walzgang oder durch eine Kombination all dieser Methoden erzeugt werden. Die genauen Spezifikationen werden in der Regel vorab zwischen Käufer und Hersteller festgelegt.
Abel Black™ Edelstahl wird durch ein firmeneigenes Färbeverfahren hergestellt, das die metallische Struktur erhält – im Gegensatz zu Lackierungen oder Beschichtungen. Mithilfe von Strom und Chemikalien wird eine Oxidschicht erzeugt, die das Licht bricht und die Edelstahloberfläche schwarz erscheinen lässt. Da diese Oxidschicht mit dem Grundmetall verbunden ist, besteht keine Gefahr des Abplatzens. Gleichzeitig wird eine höhere Haltbarkeit und Wetterbeständigkeit erzielt als bei unbehandeltem Edelstahl.
XL Blend “S” ist eine innovative Edelstahl-Oberfläche, die in der Lage ist, Oberflächenschäden zu „heilen“ und so ein sauberes, glattes und gleichmäßiges Finish sicherstellt. Aufgrund der feinen Kornstruktur ist sie weniger reflektierend und weniger anfällig für Fremdstoffe, was Reinigung und Pflege erleichtert. Typische Einsatzbereiche sind Großküchengeräte, Rolltreppen und Transportmittel.
Die Oberflächenrauheit beschreibt die Textur einer gefertigten Oberfläche und ist ein wichtiger Aspekt jeder Oberflächenveredelung. In Nordamerika wird meist der RA-Wert (arithmetische Rauheit) verwendet, der den Mittelwert aus den Höhen und Tiefen einer Oberfläche über eine definierte Messstrecke angibt. Die Werte werden üblicherweise in Mikrozoll oder Mikrometern angegeben.
In Europa ist die mittlere Rauheitstiefe (Rz) gebräuchlich. Sie gibt den Mittelwert der Differenz zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt über fünf Messstrecken an.
Die Oberflächenrauheit kann die Leistung und Haltbarkeit von Edelstahl maßgeblich beeinflussen und sollte daher sorgfältig geprüft und kontrolliert werden.
