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 Betreff des Beitrags: Edelstahl an Baustahl; Ionentransfer
BeitragVerfasst: Sa 9. Feb 2013, 12:56 
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Registriert: Mo 8. Okt 2012, 20:12
Beiträge: 310
welcher TVR: TVR
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Verbindungen von Stählen unterschiedlicher Güte und Resistenz findet man überall im Stahlbau. Seit der
Erfindung von Edelstählen durch Harry Brearley einerseits und den Krupp-Mitarbeitern Eduard Maurer und
Benno Strauß andererseits welche in 1912 bzw. 1913 es zum Patent anmeldeten, hatte die Germania-Werft
bereits im Jahre 1908 für Herrn Krupp seine Privatjacht "Germania" aus diesen Werkstoff gebaut.

Im Hoch- und Tiefbau, Schiffs- und/oder Automobilbau finden dieser Werkstoff neben anderen Bereichen hin zu
dem Besteck zur Nahrungmittelausnahme, der Spüle zum Abschwaschen, der Trommel der Waschmaschine etc. etc. etc
bis heute vielseitig seine Anwendung.

Wie zumeist kamen zu Beginn solch "neuer Werkstoffen" und deren Umgang mit neuen Verfahren auch Fehler auf
welche überraschten bzw. deren angestrebte Ziele verfehlten. Wie fast immer steckt der "Teufel" im Detail.

Soweit im reinen jeder Werkstoff getrennt für sich verwendet, treten keine "sonderbaren Erscheinungen" auf.
Verbindet man aber Stähle mit Edelstählen durch Verschraubung, Nietung und/oder Verschweißen kann es
zu chemoelektrischen Reaktionen kommen, sobald das Teilstück der Verbindung, sagen wir mal der Schweiß-
naht auf ein Elektrolyt trifft. Nehmen wir mal Wasser gemischt mit anderen Stoffen wie z.B Salz.

Das Elektrolyt bewirkt nun, daß vom höher legierten Stahl = Edelstahl zum minder legierten Stahl elektrisch
geladene Teile überfliesen und zur Erosion auf atomarer Ebene führen kann. Auch schon mal als Ionentransfer
bezeichnet.Im überigen findet das auch an verzinkten Stellen mit Baustahl als Untergrund statt wenn die
Verzinungsschicht schadhaft wird und auf einen Elektrolyt trifft.

Bild

Der Schiffsbau vorran die Germaniawerft und Herr Krupp hatten schon damals dieses unerklärliches Phänomen
und sich mit diesen herumschlagen müssen. Da viele Metalle bei Booten zum Einsatz kommen die alle aufeinander
reagieren, setzte man zum Schutz derer zum Abschluß der "leitenden Verkettung" Opferanoden ein, die meist
und aus Blei sind um die chemoelektrischen Reaktionen auf diese abzuleiten. Opferanoden sind aus unedelen
Metallen die dem Elektrolyt gezielt dem Namen entsprechend geopfert werden um von den edelen Metallen.....
Stahl, Messing, Aluminiumbronze, Edelstahl usw. abzulenken. Vor deren vollständiger Auflösung durch das
Elektrolyt müssen diese unbedingt rechtzeitig erneuert werden um der aggresiven Reaktion mit den höherwertigen
Metallen vorzubeugen.

In der Baubranche, speziell dem Stahlbau wurde der Werkstoff Edelstahl ab den 70er vermehrt eingesetzt. Nach den
ersten Versuchen diesen ausschließlich d.h. rein zu 100% einzusetzen, welches ohne Probleme ging, wurden später
auch Verbindungen von Baustählen mit Edelstählen benutzt sobald es die Scheißtechnik zuließ. Hier wurde dann viel
Lehrgeld bezahlt. Die anfänglichen Schweißmittel und deren Zusätze waren meist von minderer Qualität, die Schweiß-
naht an sich und deren Umfeld wurde nicht oder nur unzureichend geschützt. Ein Einsatz von wartungsbedingten
"Opferanoden" blieb anfänglich völlig aus und wird an Gebäuden und im Stahlbau zu Land erst seit einigen Jahren
angewendet was dazu führte, daß diese Verbindungen ohne ersichtlichen Grund nachgaben und im Bereich der
Schweißstelle brachen.

Es reichte halt nicht aus (wenn überhaupt) bei Erneuerung eines Balkongeländers den aus dem Beton herausragenden Rest-
stumpf aus Baustahl samt Schweißnaht zum Schutz überzulackieren. Die Feuchte drang ja bei jeden Regen (zum Teil auch
sauer) in den Beton ein der mit seinen Bestandteilen für einen äußerst aggressiven Elektrolyten sorgte und die Schweiß-
stelle wie voran geschildert angriff.

Nun das Thema vom "Grossen und dem Ganzen" auf unseren Mikrokosmos reduzierd übergehend, geben wir unseren Kunden die
Qual der Wahl. Einige kennen vielleicht unsere diesbezüglichen Angebote zum Thema Chassis - Refit welche abgestuft sich
aufbauen/erweitern und nur knapp vor der Maxime "Neuaufbau" enden. Den letzten und abschreckensten "Fall" des Neuaufbaus
haben wir aus Gründen der Anteilnahme bisher noch nicht isn Netz gestellt. Doch auch hier bietet sich ein bunter Blumen-
strauss von Möglichkeiten.

Nun zurück zum Thema. Doch bitte ich um Verständnis, daß ich aus Gründen der Wahrung unserer Geschäftinteressen keine
Details benenne bzw. einige auslassen.

Die befallene Sektion des Originalrahmens wird von diesem getrennt und von aussen und innen (mittels Endoskope) überprüft
ob diese frei von Korrosionsbefall ist. Nun, so die Wahl auf die Edelstahlausleger (outrigger) fiel, werden diese zuerst
genau angepasst und durch ein Edelstahl-Innenrohr welches deutlich über das Maß der späteren Schweißnaht beidseitig hinaus
geht gestützt und verbolzt. Anschliessend werden Edelstahl und Baustahl von aussen verschweißt und hermetisch abgeschlossen.

Bild

Nun nach Kundenwunsch erfolge die Versiegelung wahlweise per :

- Epoxydlack
- Pulverbeschichtung
- Verzinkung
- dem Mix vorgenannter Möglichkeiten.

Wie die Wahl auch ausfällt werden die Rohre des Rahmen im Anschluß der Versiegelung hermetisch verschlossen und im Anschluß
durch Auftragung weiterer Schutzschichten unterzogen. Somit soll es keinem Elektrolyten gelingen die vorher beschriebene
Reaktionskette auszulösen.

Warum aber der "outrigger" aus Edelstahl und ist eine Verzinkung o.ä. nicht ausreichend ? Dieses deffiniert der Kunde
und sein Schutzbedürfnis zum "Objekt seiner Begierde" ! Wir setzen den Schutz der Schweißnaht und seiner direkten Umgebung mal
voraus. Wo sind den die Primären Roststellen am "Objekt unserer Begierde" ? Abgesehen von Verarbeitungsfehler des Herstellers
treten diese an den äußeren Auslegern -outrigger- " auf. Die Reifen katapultieren jeden Dreck des Untergrundes mit hoher
Geschwindigkeit gegen die äusseren "outrigger". Je nach Beschaffenheit des "Drecks" und seiner Geschwindigkeit werden auch
hochwertige Versiegelungen bis hin zu Zink durchlöchert. Nun käme es doch zum Rost und "Zinkrost" ist heimtückisch, da dieser
innerhalb der Zinkschichten stattfindet und von aussen kaum feststellbar ist.

Bild

Wenn nun die Versiegelung ausserhalb des Sicherheitsbereiches der Edelstahl/Baustahl - Schweißnaht im Edelstahlbereich be-
schädigt/durchdrungen werden sollte wäre der Rahmen durch eben die Beschaffenheit des betroffenen Werkstoffes weiterhin
geschützt und rostet nicht.

Heute weiss man den Grund der chemoelektrischen Reaktionen und kann diese durch modernerer Werkstoffverbindungen und
Schutzmaßnahmen unterbinden. Letztlich ist es ein Kampf der Elemente den wir wie in grauen Vortagen zum abwenden böser
Geister ein Opfer bringen oder die Werkstoffe von den Elementen schützen und isolieren. Opfergaben wie Huhn, Schaf oder
der eigenen Ehefrau bringen hierbei nichts. Leider!?.......bezogen auf welche Opfergabe !??

Sicher gibt es hier im Forum und/oder anderswo einige die besser, detailierter über die Zusammenhänge berichten können
und so verbleibe ich.....


mit nichtrostenden Grüßen.


Gregor



P.S.: Metalle im Periodensystem "grün" abgegrenzt.


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