Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

KorroPad: Neuer Schnelltest für Oberflächen nichtrostender Stähle

15.04.2014

KorroPad heißt ein neuer an der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung entwickelter Farbschnelltest, mit dem die Oberflächen nichtrostender Stähle schnell, preiswert und vor allem auch von Nicht-Fachleuten überprüft werden können.

Die Freude an so mancher Konstruktion oder an Bauteilen aus Edelstahl ist manchmal schon nach kurzer Zeit dahin. Statt metallischem Glanz sind nach wenigen Monaten Verfärbungen und Flecken zu sehen. Wenige Optimisten mögen darin noch ein Leopardenmuster, eine belebte Oberfläche erkennen. Die meisten Kunden reklamieren einfach, da das Erscheinungsbild nicht den Erwartungen entspricht.

Für die unerwarteten Verfärbungen und Flecken gibt es eine Ursache: Die schützende Chromoxidschicht – auch Passivschicht genannt – kann sich nicht vollständig ausbilden. Allein dieser Schicht aber verdankt der nichtrostende Stahl seinen Namen. Sehen kann man diese Schicht nicht, folglich auch Fehlstellen darin nicht erkennen. Die Gründe für eine gestörte Schutzschicht sind vielfältig.

Häufig entstehen die Fehler bereits bei der Verarbeitung. Aber auch eine fehlerhafte Herstellung der Halbzeuge, die heutzutage weltweit erfolgt, führen zu Abweichungen in der erwarteten Korrosionsbeständigkeit der Werkstoffe.

Mit dem Korropad-Test kann man die Oberfläche der Stähle im Lieferzustand und nach der Verarbeitung überprüfen. Auf diese Weise können sich zum Beispiel Handwerksbetriebe vor kostenintensiven Gewährleistungsansprüchen schützen. Und es muss auch nicht nur bei optischen Problemen bleiben.

Denn die nicht rostenden Stähle sind auch Ausgangsmaterial für die Herstellung von Ankern und Dübeln, Behältern für Gefahrgüter oder komplexen chemischen Anlagen. Und diese sind später meist so verbaut, dass ein Fehler gar nicht auffällt, was zu Sicherheitsproblemen führen kann. So dient das KorroPad auch der technischen Sicherheit.

Pro Prüfung werden drei Pads benötigt, die auf den nichtrostenden Stahl gelegt werden. Damit bekommt man eine Momentaufnahme über den Zustand der Passivschicht. Die Pads haben etwa die Größe einer Fünf-Cent-Münze. Zunächst wird die Oberfläche mit Aceton oder Alkohol gereinigt und dann die Pads auf der zu prüfende Oberfläche leicht angedrückt. Nach 15 Minuten werden die Pads mit einem Spatel abgelöst, auf eine Kunststoffträgerfolie gelegt und können eingescannt oder fotografiert werden.

Und die 15 Minuten sind sehr schnell im Vergleich zu anderen Methoden, bei denen die Versuche oft mehrere Stunden oder auch Wochen dauern. Und noch ein Vorteil bietet KorroPad: Das Bauteil kann nach der Prüfung weiterverarbeitet oder beim Kunden eingebaut werden, denn die Prüfung erfolgt praktisch zerstörungsfrei.

Wasser und ein Indikator für Eisenionen sind die Inhaltsstoffe der gelartigen Pads. Fehlt die schützende Chromoxidschicht auf der Stahloberfläche, reagiert der Indikator mit den Eisenionen im Werkstoff. Die Folge: Der Indikator verändert seine Farbe. Auf den leicht gelblichen Pads erscheinen blaue Punkte. Jeder Punkt zeigt an, dass sich die schützende Passivschicht auf der Stahloberfläche nicht ausbilden konnte.

Nichtrostende Stähle bestehen zu mindestens zwölf Prozent aus Chrom. Für die Ausbildung der Schutzschicht an der Oberfläche braucht es Sauerstoff und Wasser (aus der Luftfeuchtigkeit) sowie eine saubere, metallisch blanke Metalloberfläche. Durch die Passivschicht wird die Oberfläche versiegelt. Kann sich die Schutzschicht nicht überall auf den Oberflächen ausbilden, kommt es zur Rostbildung.

„KorroPad ist Hilfe zur Selbsthilfe“, sagt Andreas Burkert, der zusammen mit Jens Lehmann den Test an der BAM entwickelt hat. Optisch blank sehen die Oberflächen am Anfang eigentlich immer aus. Aber halten die Bauteile im Einsatz auch das, was der Name des Werkstoffs verspricht? Viele Einflussfaktoren entscheiden darüber: Wie wurden die Oberflächen bearbeitet? Wie die Schweißnähte nachbehandelt? Sind die Legierungselemente gleichmäßig verteilt? Burkert weiter: „Es ist wie beim Kuchen backen: Alle Zutaten drin allein reicht nicht! Der Teig muss richtig durchgerührt werden und die anschließende Wärmebehandlung im Backofen muss bei der richtigen Temperatur und über die richtige Zeit erfolgen.“

Mittlerweile setzen schon einige Firmen auf KorroPad. Aber auch in der Ausbildung, an den beruflichen Schulen und Universitäten steht das Schnellverfahren auf dem Lehrplan. KorroPad macht Materialeigenschaften sichtbar, die sonst dem menschlichen Auge verborgen bleiben. Und KorroPad zeigt den Lernenden, wie wichtig es ist, Verarbeitungsregeln einzuhalten. Denn: Normen allein führen nicht zur sicheren technischen Anwendung, sondern das, was davon in der Praxis auch tatsächlich umgesetzt wird.

Bestellbar sind die Pads über den Webshop der BAM. Natürlich können dort im Bedarfsfall auch Endverbraucher den Test erwerben. 100 Stück kosten 390 Euro, kleinere Verpackungseinheiten werden aufgrund zahlreicher Nachfragen demnächst auch angeboten. Eine Prüfung mit drei Pads kostet also etwa 12 Euro. Das Verfahren ist so einfach, dass es sogar von Laien anwendbar ist. So könnte auch der private Bauherr schnell und kostengünstig überprüfen, ob sein neues Edelstahlgeländer aus einwandfreier Qualität ist.

Das Vorhaben 17136 N/1 der Forschungsvereinigung GfKORR e.V. wurde über die AiF im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Kontakt:
Dipl.-Ing. Jens Lehmann
Abteilung 6 Materialschutz und Oberflächentechnik
E-Mail: Jens.Lehmann@bam.de


Die BAM ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Dr. Ulrike Rockland | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.bam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie