Edelstahl mit verbessertem Korrosionsschutz
Rostflecken am Auto, das ist ein ärgerlicher Anblick. An Maschinen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie aber oder gar an chirurgischen Instrumenten sind sie ein Alarmzeichen, das sofortiges Handeln erfordert. Denn in diesen hochsensiblen Bereichen steht letztlich die Sicherheit für Verbraucher und Patienten auf dem Spiel. Deshalb findet hier besonders korrosionsbeständiger Edelstahl Verwendung.
FIB-Schnitt (Focused Ion Beam FIB) einer glasperlen gestrahlten Oberfläche des Edelstahls 1.4301 mit feinkristallinem Gefüge im oberflächennahen Bereich.
NMI Reutlingen
Doch Edelstahl ist nicht gleich Edelstahl. Man zählt über 100 Sorten, die sich in ihrer Legierung unterscheiden. Die Ansprüche an die Legierungen sind hoch, mitunter sind sie sogar gegensätzlich. So wird neben der Korrosionsbeständigkeit in vielen Fällen auch die Härtbarkeit gefordert. "Dann geht das eine auf Kosten des anderen", erklärt Dr. Rudolf Reichl vom NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut in Reutlingen. "Die Härtbarkeit wird nämlich mit einer geringeren Korrosionsbeständigkeit erkauft. Aber das soll sich jetzt ändern." Reichl ist Leiter eines Projekts, zu dem sich neunzehn Firmen aus dem Maschinenbau, der chemischen und pharmazeutischen Industrie und aus der Medizintechnik zusammengefunden haben. Alle haben nur ein Ziel: die Korrosionsbeständigkeit von Edelstählen deutlich zu erhöhen. Kein leichtes Unterfangen, wenn man all die Faktoren bedenkt, die dabei eine Rolle spielen. Da ist zunächst einmal die chemische Zusammensetzung des Werkstoffes an seiner Oberfläche zu berücksichtigen. Je nach dem, wie der Werkstoff behandelt wird, also beispielsweise, wie er in der Fertigung bearbeitet wird, hat dies Auswirkungen auf seine Oberfläche und damit auf seine Korrosionsbeständigkeit. Natürlich spielen auch die Passivierungsverfahren selbst, wie der Werkstoff mit Korrosionsschutz versehen wird, eine entscheidende Rolle. "Da kann man nicht einfach irgendwo ansetzen", stellt Reichl fest, "sondern man muss einem ganzheitlichen Ansatz folgen, der alles im Blick hat."
Dementsprechend ist die wissenschaftliche und technische Zielstellung des Projekts ausgerichtet. Bereits knapp neun Monate nach Projektbeginn können die Wissenschaftler des NMI mit konkreten Ergebnissen aufwarten. "Der erste Meilenstein ist erreicht", sagt Reichl. "Unsere Erwartungen haben sich ganz und gar erfüllt. Hinsichtlich einer höheren Produktsicherheit sind wir wirklich sehr gut vorwärts gekommen: Wir haben die Korrosionsbeständigkeit verbessern können und das bei nachgewiesener Bioverträglichkeit der korrosionsgeschützten Werkstoffoberflächen. Damit wurden Qualitätssprünge erreicht, die für unsere Partner zu entscheidenden Wettbewerbsvorteilen werden."
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