Material und Oberflächen

Material und Oberflächen

Die Anwendung entscheidet über Material und Oberfläche der Waage und Wägetechnik. Im Lebensmittelbereich ist Edelstahl oft die einzige Alternative zu Kunststoff. Im Außenbereich kommt entweder Edelstahl, verzinkt oder vernickelt in Frage. Welches Material für welche Anwendung geeignet ist und welche Qualitätsunterschiede es gibt erfahren Sie im Folgenden.

Lackiert vs. Pulverbeschichtung

Eine lackierte Oberfläche soll vor allem den darunter liegenden Metallkörper vor Rost schützen. Aber auch der optische Eindruck wird durch die Oberfläche maßgeblich beeinflusst. Farben wirken auf den Betrachter, bewusst oder unbewusst. So können Farben gewählt werden, die Verschmutzungen nicht direkt erkennbar machen. Eine weiße Bodenwaage in einem metallverarbeitenden Unternehmen wäre wohl nicht die richtige Wahl. Bewährt hat sich eine dunkle Farbe wie z. b. Anthrazit.

Farben mit Leuchtkraft oder Signalwirkung können sowohl für die Waage selbst, wie auch für Zubehör sinnvoll sein. Im Rahmen der Unfallverhütungsmaßnahmen ist ein Anfahrschutz in einem Signalfarbton sicher die richtige Wahl. Schon aus einiger Entfernung kann das „Hindernis“ Bodenwaage identifiziert werden.

Was ist aber besser – lackieren oder pulverbeschichten?

Diese Frage muss von verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden. Zunächst werfen wir mal einen Blick auf die Umweltverträglichkeit. Lacke enthalten Lösungs- und Bindemittel. Die Lösungsmittel verdampfen beim Trocknen des Lacks und können dabei eine erhebliche Belastung für die Umwelt, das Grundwasser und die Gesundheit der Verwender darstellen.

Bei einer Pulverbeschichtung wird das Farbmaterial als Pulver aufgetragen und eingebrannt. Überschüssiges Pulver lässt sich erneut in den Produktionsprozess einführen. Dieser Punkt geht also an die Pulverbeschichtung.

Wie sieht es mit der Haltbarkeit aus. Wie schon dargestellt sind farbliche Akzente zwar auch wichtig, wichtiger ist aber der Schutz der Konstruktion. Eine Pulverbeschichtung ist deutlich kratzbeständiger und schlagfester als eine Lackierung. Die Beständigkeit gegen Korrosion und Chemikalien ist bei beiden Verfahren gegeben, auch wenn die Lackierung auf Salzsäure, Chloriede und Kohlenwasserstoffe empfindlich reagiert. Auch hier kann für die Pulverbeschichtung gevotet werden.

Beide Oberflächenbehandlungen sind für Waagen denkbar. Inzwischen kommen aber fast ausschließlich pulverbeschichtete Waagen als Bodenwaagen oder Palettenwaagen in der rauen industriellen Umgebung zum Einsatz.

Auf eine lackierte Oberfläche wird immer dann zurückgegriffen, wenn die Bauform eine Pulverbeschichtung nicht zulässt. Sehr große Bodenwaagen passen oft nicht in die Anlagen und können daher nicht pulverbeschichtet werden.

Was macht OMEGA Waagen GmbH?

Wir haben uns für eine pulverbeschichtete Oberfläche bei allen Waagen entschieden, bei denen es der Produktionsprozess und die Anwendung beim Kunden zulässt. Greifen wir auf eine lackierte Ausführung zurück, so wird die Konstruktion mindestens 2 x mit Farblack und abschließend mit Klarlack behandelt.

Vernickelt

Bei einer Vernickelung wird auf einen meist metallischen Untergrund ein Nickelüberzug aufgebracht. Häufig kommt dabei die Galvanisierung oder die chemische Auftragung zum Einsatz:

            I. Galvanisierung

            II. Chemische Vernickelung

Galvanisierung

Bei der Galvanisierung wird der zu überziehende Gegenstand in ein Nickelelektrolyt getaucht und durch elektrische Spannung scheiden sich Nickelüberzüge auf der Oberfläche ab. Dabei wird zwischen

            - Glanzvernickeln

            - Mattvernickeln

            - Halbglanzvernickeln

            - Schwarzvernickeln

            - Dispersionsvernickeln

            - Mehrfachvernickeln

            - Dickvernickeln

unterschieden. Was die einzelnen Verfahren unterscheidet finden Sie im Folgenden.

Glanzvernickeln

Glanzzusätze im Elektrolyten und die Einstellung der Verfahrensparameter gleichen feinste Unregelmäßigkeiten im zu vernickelnden Material aus. Die hierdurch entstehende glänzende Oberfläche hat eine schöne Optik und wird vornehmlich dort eingesetzt, wo der visuelle Effekt entscheidend ist. Die Oberfläche ist spröder als die des Mattvernickelten Materials.

Mattvernickeln

Werden die Glanzzusätze weggelassen wird eine matte Oberfläche erzeugt. Allerdings ist diese nicht gleichmäßig und so werden häufig Elektrolyte verwandt, die mit feindispersen Lösungen oder mit suspendierten Feststoffen arbeiten.

Halbglanzvernickeln

Ein Verfahren bei dem nur mit wenigen Glanzzusätzen gearbeitet wird. Hierbei ist der dekorative Aspekt nicht entscheidend, sondern vielmehr der verbesserte Korrosionsschutz in Mehrschichtsystemen.

Schwarzvernickeln

Auch dies ist nur ein visueller Aspekt der durch Zugabe von speziellen Zusätzen zu einem Anthrazitfarbenem bis schwarzen Überzugs führen. 

Dispersionsvernickeln

Kleine Partikel werden dem Elektrolyten hinzugefügt die für besondere Eigenschaften sorgen. Diamantpulver, Korund, Quarz, Titancarbid sind hierbei nur einige. Wird Teflon oder Molybdändisulfid zugefügt, so ergibt dies einen haltbaren Selbstschmiereffekt.

Mehrfachvernickeln

Hierbei werden zwei oder mehrere Nickelüberzüge kombiniert um deren Eigenschaften zu nutzen.

Dickvernickeln

Mit diesem Verfahren lassen sich verschlissene Bauteile wieder brauchbar machen. Es werden deutlich dickere Nickelüberzüge abgeschieden.

Chemische Vernickelung

Ohne Strom – vereinfacht ausgedrückt – wird das Bauteil in einen Elektrolyten eingelegt und es entsteht eine gleichmäßige Schichtdicke. Ein weiterer Vorteil: Es ist nicht ferromagnetisch und kann gelötet werden.

Bei allen Verfahren steht der Korrosionsschutz im Vordergrund, mal von den dekorativen Aspekten abgesehen. Der Nickelüberzug muss aber dicht geschlossen sein, da es ansonsten zu Lochfraß kommt. Anders als eine Verzinkung kann Nickel keine Funktion als „Opferanode“ annehmen. Daher wird ein Nickelüberzug oft als Mehrschichtsystem mit Kupfer und / oder Chrom eingesetzt.

Verzinkt

Ebenso wie bei allen anderen Oberflächenbehandlungen soll auch mit der Verzinkung ein wirksamer Korrosionsschutz aufgebaut werden. Unterschieden wird zwischen der Feuerverzinkung und der galvanischen Verzinkung. Wo sind die Unterschiede und wann brauche ich was? Diese Frage klären wir nachfolgend.

Galvanisches Verzinken

Ein Elektrolytbad ist die Grundlage. Das Bauteil wird dort hineingegeben und fungiert als Kathode. Im Bad enthaltenes Zink ist die Anode und mittels Gleichstrom wird so eine Schicht Zink auf das Bauteil aufgetragen. Je länger das Bauteil in dem Bad liegt, desto dicker wird die Zinkschicht. Dadurch wird ein wirksamer, aber nicht besonders dicker Korrosionsschutz aufgebracht.

Feuerverzinken

Das Bauteil nimmt ein entspanntes Bad in flüssigem Zink mit einer Temperatur von ca. 530° C. Es entsteht eine sehr widerstandfähige Legierung aus Eisen und Zink, die mit einer dicken Zinkschicht abgedichtet wird.

Für den Außenbereich über viele Jahre hinweg mit hoher Beanspruchung, wie z. B. bei Silowaagen und Behälterwaagen, empfehlen wir eine feuerverzinkte Oberfläche.

Edelstahl

In der Lebensmittelindustrie und in Lebensmittelverarbeitenden Unternehmen führt oft kein Weg an Edelstahl vorbei. Auch in vielen Bereichen der Landwirtschaft ist Edelstahl oft unumgänglich. Grundsätzlich wird unter 3 Edelstahltypen unterschieden:

            Ferritisch

            Martensitisch

            Austenitisch

Sie werden aus unterschiedlichen Legierungen hergestellt und weisen andere Eigenschaften auf. Ferritische Edelstähle haben einen geringen Chromanteil. Dadurch rosten diese auch und sind für den Lebensmittelbereich und auch für eine Anwendung im Außenbereich nicht geeignet. Martensitischer Edelstahl hat einen deutlich höheren Chromanteil und ist damit deutlich beständiger gegen Rost. Er wird auch als V2A bezeichnet. V4A Edelstahl ist ein austenitischer Edelstahl und besonders unempfindlich gegen Korrosion. Auch Salzwasser und Säure ist für diesen Edelstahl kein Problem.

Waagen aus Edelstahl haben neben der Korrosionsbeständigkeit noch weitere Vorteile. Sie sind wetterfest, leitfähig und halten sehr lang. Die Temperaturbeständigkeit ist für Waagen ein sehr entscheidender Vorteil gegenüber Stahl. Für die Lebensmittelindustrie und Chemieindustrie ist die Hygiene entscheidend. Auch da punktet der Edelstahl durch die Möglichkeit auch scharfe Reiniger und Desinfektionsmittel einzusetzen, ohne das Material zu schädigen.

Zwei Bezeichnungen für Edelstahl wurden bereits genannt, V2A und V4A. Das sind aber noch nicht alle. Folgende Tabelle stellt die Begrifflichkeiten gegenüber:

Begriff

Werkstoffnummer

AISI

Zusammensetzung

V2A

1.4301

304

X5CrNi18/10

1.4305

303

X8CrNi18-9

V4A

1.4571

316

X6CrNiMoTi17-12-2

 

1.4541

 

X6CrNiTi18-10

 

Der Edelstahl, der gemeinhin als V2A bezeichnet wird unterteilt sich in zwei Werkstoffnummern. Die Werkstoffnummer 1.4301 ist säurebeständig und für eine Temperaturbeanspruchung bis 600° C geeignet. Er lässt sich mit allen gängigen elektrischen Schweißverfahren gut bearbeiten, Gasschmelzschweißen sollte aber nicht angewandt werden. Dieser Edelstahl lässt sich gut polieren und besonders gut verformen. Man kann ihn tiefziehen, kanten und rollformen. Bei der Zerspanung muss mit Werkzeugen aus hochlegiertem Schnelldrehstahl oder Hartmetall gearbeitet werden.

Ebenfalls als V2A wird der Edelstahl mit der Werkstoffnummer 1.4305 bezeichnet. Er wird mit Schwefel legiert und weist daher eine bessere Zerspanbarkeit auf. So kann er gut auf Automaten verarbeitet werden. Allerdings sinkt durch den Schwefelzusatz die Korrosionsbeständigkeit. Dieser Edelstahl ist nicht für die Kaltumformung geeignet und sollte auch nicht bei Verbindungsschweißungen eingesetzt werden.

Kommen wir zum V4A. Dieser Edelstahl ist mit allen Schweißverfahren gut zu verarbeiten. Eine abschließende Wärmebehandlung ist nicht erforderlich. Dieser Stahl ist polierfähig und wird sehr häufig in der Lebensmittelindustrie und im Salzwasser eingesetzt, wie z. B. beim Schwimmbadbau.

Weder als V2A, noch als V4A bekannt ist die Werkstoffnummer 1.4541. Er ist die Königsklasse unter den Edelstählen. Eine Vielzahl von aggressiven Medien, wie auch Erdölprodukte und Verbrennungsgase können ihm nichts anhaben. Bis zu 900° C, bzw. bis zu 800° C bei Temperaturwechseln verträgt der Werkstoff 1.4541. Er ist mit allen bekannten Schweißverfahren zu bearbeiten. Mit Titan als Carbidbildner legiert ist er kornzerfallbeständig nach EN3651. Dadurch ist unabhängig vom Querschnitt keine thermische Behandlung nach dem Schweißen erforderlich.

Letztlich ist es anwendungsabhängig welches Material mit welcher Oberfläche für Ihre Waage eingesetzt wird. Wir beraten Sie gern.

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