Tips zum Polieren von Edelstahl Oberflächen

Edelstahl - Hintergründe eines vielseitigen Werkstoffes

Edelstahl bezeichnet im Allgemeinen legierte Stahlsorten, die in der Regel korrosions- und säurebeständig sind und einen speziellen Reinheitsgrad aufweisen. Rostfreie korrosionsbeständige Stähle zeichnen sich durch einen Mindestanteil von 10,5% Chrom aus. Je höher der Anteil an Chrom ist, desto besser ist der Korrosionsschutz.

Die vier grundlegenden rostfreien Stahlsorten

• Austenitische Edelstähle (auch bekannt als CrNi-Stähle) enthalten hauptsächlich Chrom, Nickel und Molybdän, wobei der Nickelgehalt in der Regel über 8% liegt (eher weich, verformbar, gut schweißbar, korrosionsbeständig, am häufigsten eingesetzt in universellen Anwendungen)
• Austenitisch-ferritische Edelstähle (Duplex) bestehen aus Chrom, Nickel und Molybdän mit einem Ni-Gehalt unter 8% (hohe Festigkeit, gute Schweißbarkeit, höchste Korrosionsbeständigkeit, ermöglicht besonders dünnwandige Konstruktionen)
• Martensitische Edelstähle enthalten hauptsächlich Chrom sowie Kohlenstoff oder Nickel (sehr hart und fest, Anwendung in Werkzeugen, Kugellagern, Messer etc.)
• Ferritische Edelstähle ("Chromstahl") sind nickelfrei und magnetisch, leicht zu formen und zu bearbeiten (Haushaltswaren, Abgassysteme etc.)

Wofür steht V2A oder V4A?

Bereits vor über 100 Jahren patentierte die Friedrich Krupp AG neuartige Stahlsorten auf Grundlage der bahnbrechenden Forschungen von B. Strauß und E. Maurer. Erstmals wiesen diese Stähle eine optimale Korrosionsbeständigkeit gepaart mit guten mechanischen Eigenschaften auf. Die gewählten Abkürzungen V2A/V4A standen dabei für „Versuchsschmelze 2 bzw. 4 Austenit“ und wurden seit 1922 während fast 100 Jahren unter der Marke "Nirosta" durch ThyssenKrupp äußerst erfolgreich vermarktet.

Bis heute werden vorwiegend im Metallbau eingesetzte CrNi-Stähle mit den Werkstoff-Nummern 1.4301, 1.4541 und 1.4307 noch unter der Bezeichnung V2A, sowie die überwiegend im Anlagenbau eingesetzten CrNiMo-Stähle mit den Werkstoff-Nummern 1.4401, 1.4571 und 1.4404 unter der Bezeichnung V4A gehandelt.

Anwendungen Edelstahl

Edelstahl wird häufig in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, darunter auch im Bauwesen und der Lebensmittelindustrie. Aufgrund seiner hohen Beständigkeit gegenüber Korrosion und Säuren ist er besonders geeignet für Anwendungen, bei denen Hygiene eine wichtige Rolle spielt.

Der spezielle Reinheitsgrad von Edelstahl ermöglicht es ihm, selbst unter extremen Bedingungen seine Eigenschaften beizubehalten. Dadurch kann er sowohl hohe Temperaturen als auch extreme Kälte problemlos aushalten. Dies macht ihn zu einem vielseitig einsetzbaren Werkstoff. Ein weiterer Vorteil von Edelstahl ist seine Langlebigkeit. Durch die legierten Stahlsorten bleibt das Material über lange Zeiträume hinweg widerstandsfähig und robust. Das bedeutet weniger Wartungsaufwand und geringere Kosten für Reparaturen oder Austausch.

Überdies bietet Edelstahl ästhetische Vorteile: Seine glänzende Oberfläche verleiht jedem Produkt einen modernen Look und lässt sich leicht reinigen – ideal also für den Einsatz in Küchen oder anderen Bereichen mit erhöhtem Anspruch an Sauberkeit. Insgesamt ist Edelstahl ein hochwertiger Werkstoff mit zahlreichen positiven Eigenschaften wie Haltbarkeit, Resistenz gegen Korrosion sowie einfacher Pflege- und Reinigungsmöglichkeiten.

Dank dieser Merkmale ist der Einsatz von Edelstahl in vielfältigen Branchen weit verbreitet - vom Maschinenbau bis zur Architektur -, wodurch der Werkstoff zu einer unentbehrlichen Komponente in der modernen Industrie geworden ist.

Grundlegendes zum Schleifen von Edelstahl

Ein feiner und besonders gleichförmiger Schliff stellt die Voraussetzung für ein optimales Polierergebnis von Edelstahl dar. Insbesondere bei den am häufigsten verarbeiteten, nicht rostenden austenitischen Edelstahlsorten mit niedrigem Chromanteil ist es wichtig, eine hohe Oberflächengüte mit mögliches glattem Schliffbild zu erreichen. Denn sind beim Schleifen erst einmal Fehler auf der Edelstahloberfläche entstanden, können die nachfolgenden Polierschritte diese erfahrungsgemäß nicht mehr ausgleichen. Das schrittweise Schleifen ist dann von Beginn an zu wiederholen.

Schleifen in Stufen abnehmender Korngröße

Bestenfalls wird Edelstahl in einer Sequenz von Schleifmitteln zunehmender Feinheit geschliffen. Für die Auswahl des Schleifmittels gilt näherungsweise die Faustregel, dass bei jedem Schritt maximal die Korngröße halbiert wird: also z.B. P60 - P120 - P240 - P320.

Üblicherweise beginnt man im ersten Schleifschritt mit sehr groben Schleifkorn (P35 - P60) um zunächst die Schweißnähte und grobe Fehlstellen zu beseitigen. Bei kaltgewalztem Stahl beginnt man den Vorschliff hingegen eher mit Korn P60 - 120. In den darauf folgenden Schritten erfolgt der Feinschliff mit Kornstärken P120 - P240. Abschließend behandelt man die perfekt plan und störungsfrei geschliffene Oberfläche mit Feinheiten von P320 - P400.

Praxistipps für das Schleifen

• Bei abnehmenden Korngrößen sollte auch die Geschwindigkeit reduziert werden
• Beim Feinschliff darf nicht zu viel Druck ausgeübt werden, um Verfärbungen oder grobe Kratzer zu vermeiden.
• Insbesondere austenitischer Edelstahl führt die eingetragene Energie viel langsamer ab als die ferritischen, chromlegierten Sorten. Die professionelle Bearbeitung austenitischer Stähle erfordert deshalb einige Erfahrung, da für ein perfektes Ergebnis die kritischen Parameter wie Anpressdruck und Drehzahl, sowie die optimale Abfolge der Schleif- und Polierwerkzeuge präzise aufeinander abgestimmt sein müssen
• Die einzelnen Schleif- und Poliervorgänge sollten stets im Kreuzschliff durchgeführt werden, also möglichst rechtwinklig zum vorherigen Arbeitsgang
• Der Arbeitswinkel zwischen Werkstück und Schleifscheibe sollte zwischen 10 und 15 Grad betragen
• Die Werkstücke sollen nach jedem Schleifschritt gründlich gereinigt werden, um die gröberen Schleifmittel nicht in den feineren Schliff zu verschleppen

Grundlegendes zum Polieren von Edelstahl

Für das Glanzpolieren von Edelstahl empfehlen wir, eine Schnittgeschwindigkeit von 30 bis 35 m/s. Es ist wichtig, die Arbeitstemperatur beim Polieren auf etwa 50 bis 60°C zu begrenzen, um unerwünschte Oberflächenveränderungen und Anlauffarben zu vermeiden. Diese Schäden können durch weiteres Polieren oft nicht rückgängig gemacht werden. Zudem besteht bei höheren Temperaturen die Gefahr, dass dünne Bleche sich verziehen. Um eine ungünstige Temperaturentwicklung zu kontrollieren, sollte man die Konstruktion der Scheiben auswählen, Kontaktzeiten begrenzen und die Eintauchtiefe in die Polierscheibe steuern.

Schrittweises Polieren

Die wichtigste Voraussetzung für einen feinen Spiegelglanz auf Edelstahloberflächen ist es, mehrere aufeinander abgestimmte Polierschritte auszuführen. Entscheidend ist dabei, die Polierpasten zusammen mit den Scheiben in aufeinanderfolgenden Schritten immer weiter zu verfeinern. Dabei soll von Stufe zu Stufe die Schrittgröße zwischen den Korngrößen maximal 100 % betragen (also z. B. von Korn 300 auf Korn 600 bzw. von 600 auf Korn 1200 etc.). Für das Vorpolieren eigenen sich insbesondere Polierscheiben aus Sisal oder Sisal-Nessel. Danach wechselt man für die Hauptpolitur auf Polierscheiben aus festem Baumwollgewebe. Durch das Polieren mit Polierscheiben aus feinstem Molton in nahtfreier Verarbeitung und einer Super Finish Polierpaste erreicht man schließlich edelsten Glanz auf Edelstahl, wie er z. B. im Yachtbau erwünscht ist. Für die Nacharbeit und das Polieren schwer zugänglicher Stellen empfehlen wir unsere breite Auswahl an Polierscheiben für Bohrmaschinen.

Poliersets zum Durchstarten

Für den schnellen Start bieten wir Ihnen genau auf Ihr Projektziel abgestimmte Poliersets für Edelstahl an. Mit Hilfe unseres praktischen Konfigurators können Sie Ihr Projektziel und den verfügbaren Antrieb (z.B. Bohrmaschinen, Winkelpolierer oder stationärer Polierbock) benennen und werden dann direkt zu unserer Produktempfehlungen geleitet. Unsere Poliersets sind vielfach anwendungstechnisch erprobt und bei unseren professionellen Kunden ständig im Einsatz. EICKELIT Poliersets enthalten nur hochwertige Polierscheiben aus unserer eigenen Herstellung sowie exakt darauf abgestimmte professionelle Polierpasten.

Praxisbeispiel für das Polieren bis zum Super-Finish im Yachtstandard

Vorbemerkungen

• Richten Sie Polierscheiben vor Gebrauch mit Hilfe eines geeigneten Abrichtwerkzeuges ab
• Benetzen Sie die Polierscheiben bei Arbeitsgeschwindigkeit ausreichend mit der jeweiligen Polierpaste
• Dosieren Sie den Anpressdruck vorsichtig! Zu hoher Anpressdruck und/oder einer zu kleinen Drehzahlen können eine Überhitzung des Werkstückes auslösen, was oft zur einer unruhigen Oberfläche ("Orangenhaut") führt. Dies lässt sich durch weiteres Polieren nicht mehr verbessern und erfordert einen erneuten Schleifprozess!
• Achten Sie auf die Sauberkeit am Arbeitsplatz. Eine Kontamination von Polierscheiben mit dem Abrieb gröberer Polierpasten ist zu vermeiden. Die Oberfläche sollte vor dem jeweils nachfolgenden, feineren Polierschritt stets sorgfältig von den gröberen Pastenresten gereinigt werden
• Unser Tipp aus der Praxis: lagern Sie Ihre Polierscheiben nach jedem Gebrauch sofort in einer staubdicht verschlossenen Folienverpackung ein

Schritt 1 - Vorpolieren

• Polieren sie zunächst die sorgfältig auf P320 - P400 geschliffene und gereinigte Oberfläche in Kreuzgängen mit einer Sisal-Nessel Vorpolierscheibe Typ SB-VR zusammen mit der universellen Vorpolierpaste Menzerna 439T bei einer Schnittgeschwindigkeit von ca. 25-30 m/s zügig vor. Das Werkstück soll nach dem Vorpolieren eine gleichmäßige, seidenmatte Oberfläche ohne Kratzer und Riefen aufweisen
• Reinigen Sie nach dem Vorpolieren gründlich die Oberfläche mit einem weichen und fusselfreien Tuch. Falls notwendig, können Sie die Oberfläche mit einem geeigneten Lösungsmittel oder Wiener Kalk säubern und entfetten.

Schritt 2 - Hauptpolitur

• Die gleichmäßig vorpolierte und gereinigte Oberfläche wird nun in Kreuzgängen mit einer Polierscheibe aus vollrunden Blättern N2550 und der Medium-Cut Hauptpolitur-Paste Menzerna P14F bei der Schnittgeschwindigkeit von ca. 25-30 m/s zügig bis zum schönen Glanz poliert
• Nach dem Polieren sollten Sie die Oberfläche erneut mit einem frischen, weichen und fusselfreien Tuch säubern. Auch hier können Sie die Oberfläche mit einem geeigneten Lösungsmittel oder Wiener Kalk entfetten und reinigen

Schritt 3 - Hochglanzpolitur

• Die saubere, glänzend polierte Oberfläche wird nun mit einer Polierscheibe aus Vollrunden Blättern N2501 und der Edelstahl-Hochglanzpolierpaste Menzerna P126 bei ca. 25-30 m/s zügig und in Kreuzgängen bis zum makellosen Hochglanz poliert
• Bitte reinigen Sie die Oberfläche wieder mit einem frischen, weichen und fusselfreien Tuch, ggf. zusammen mit einem geeigneten Lösungsmittel oder Wiener Kalk

Schritt 4 - Super-Finish

• Schließlich wird die sehr saubere und auf Hochglanz polierte Oberfläche mit der nahtfreien Super-Finish Polierscheibe Effekta FM230 und der Super-Finish Polierpaste Menzerna P175 bei ca. 25-30 m/s zügig in Kreuzgängen bis zum Superfinish abgeglänzt
• Da die Super Finish Polierpaste P175 sehr trocken eingestellt ist, hinterlässt sie auf der nun makellosen Edelstahl-Oberfläche lediglich einen unsichtbaren Mikrofilm. Zur Schonung des kratzerfreien Glanzes vermeidet man nach dem Super-Finish bestenfalls jede weitere, mechanische Reinigung