Wird Edelstahl mit dem Laser graviert, bzw. wird gezielt mit dem Laser Material abgetragen, so geschieht dies durch den Prozess der Sublimation, also den spontanten Übergang des Edelstahl vom festen in den gasförmigen Zustand. Dies geschieht durch die hohe Impulsleistung der verwendeten Lasersysteme (i.d.R. Festkörperlaser).

Genau durch diesen Vorgang kann jedoch auch rostbeständiger Stahl so verändert werden, daß dieser für Korrosion anfällig wird.

„Natürlicher“ Korrosionsschutz in Edelstahl

Der Korrosionsschutz in Edelstahl entsteht durch die Bildung einer Chromoxyd-Schicht mit einer Schichtdicke im µm-Bereich. Obwohl diese Schicht sehr dünn ist, ist sie dennoch in der Lage, sich nach mechanischer Beschädigung neu zu bilden, so daß ein dauerhafter Schutz vor Korrosion gegeben ist.

Durch aggressive Reinigungsmittel, starke mechanische Beanspruchung oder hohen Temperatureintrag kann die Chromoxydschicht jedoch dauerhaft geschädigt werden und der Stahl ist somit der Korrosion ausgesetzt.

Problematik der Lasergravur

Um (Edel-)Stähle mit dem Laser zu gravieren oder um in Stählen gezielt Material abzutragen, müssen sehr hohe Impulsleistungen verwendet werden, um den Stahl durch gezielte Sublimation abzutragen. Festkörperlaser werden hierzu im gütegeschalteten Bereich betrieben, so daß Spitzenleistungen im hohen Kilowatt-Bereich erreicht werden.

Als Ergebnis wird das Material in gasförmigem Zustand – oftmals unter Bildung einer Plasmaflamme – herausgelöst. Gerade hierbei werden jedoch üblicherweise Temperaturen weit über 1.000 °C erreicht, die dazu führen, daß die selbstschützende Chromoxydschicht des Edelstahls lokal zerstört wird.

Der Effekt, der hierbei eintritt ist die interkristalline Korrosion, die – ausgelöst durch die hohe Temperatur – dazu führt, daß das enthaltene Chrom sich mit dem ebenfalls enthaltenen Kohlenstoff zu Chromcarbid verbindet und somit nicht mehr als Korrosionsschutz zur Verfügung steht. Dieser negative Effekt ist um so stärker, je mehr Kohlenstoff im jeweiligen Stahl enthalten ist.

Die Zerstörung ist hierbei typischerweise irreversibel, der Selbstschutz geht an den Stellen, an denen der Laser eingewirkt hat vollständig verloren und der Edelstahl zeigt sich innerhalb kürzester Zeit anfällig für Korrosion.

So vermeiden Sie die Korrosion bei der Laserbeschriftung

Passivierung

Will man Edelstahl mit dem Laser gravieren oder will man Material in Edelstahl abtragen, muss man das jeweilige Werkstück zwingend PAssivieren um Korrosion zu verhindern.

Unter Passivierung versteht man in der Oberflächentechnik die spontane Entstehung oder gezielte Erzeugung einer nichtmetallischen Schutzschicht auf einem metallischen Werkstoff, welche die Korrosion des Grundwerkstoffes verhindert oder stark verlangsamt.

In der Praxis bedeutet dies, daß die jeweiligen Werkstücke für üblicherweise 0,5-1 h in einer SalPETersäure- oder Zitronensäurelösung liegen müssen, damit sich erneut eine Korrosionsschutzschicht bildet.

Beschriftung mit Ultrakurzpulslasern

Will man Edelstahlteile nur zum Zweck der Kennzeichnung mit dem Laser bearbeiten, empfiehlt sich als Alternative zur Gravur die Beschriftung mit Ultrakurzpulslasern.

Bei dieser Art der Kennzeichnung werden deutlich niedrigere Temperaturen im Stahl erzeugt – die Korrosion kann somit komplett verhindert werden!

%d Bloggern gefällt das: