Dichte Oberfläche. Lexikon Pharmatechnologie - prozesstechnik online

Lexikon Pharmatechnologie

Dichte Oberfläche

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Auch: Geschlossene Oberfläche.

Maß für die (mikro-)geometrische und strukturelle Integrität einer Oberfläche eines festen Stoffes, wie z. B. eines Kunststoffs oder einer austenitischen Edelstahloberfläche hinsichtlich Adsorption und Penetration von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffpartikeln (Partikel).

Bei mikroskopischer Betrachtung von technischen Oberflächen aus Kunststoff oder austenitischen Edelstahllegierungen zeigen sich meist lokale Untiefen, Furchen, Überlappungen etc., die je nach Einsatzfall für die Anwendung Bedeutung haben können.

Abb. D 10: Darstellung einer mechanisch geschliffenen Oberfläche mit entsprechenden Oberflächendefekten. Werkstoff 1.4404, geschliffen in Richtung der Rohrachse, Ra (quer) = 1,0 µm / Ra (längs) = 0,1 µm. (Quelle: J. Rau, TAE-Seminar, Esslingen, 2002)

Abb. D 11: Darstellung einer weitgehend defektfreien elektrochemisch polierten Edelstahloberfläche. Werkstoff 1.4404, elektropoliert (Henkel-Elektrolyt HE 100), Abtrag ≈ 25 µm, Ra = 0,12 µm. (Quelle: J. Rau, TAE-Seminar, Esslingen, 2002)

Aus dem Bereich der sensiblen Reinigungstechnik (Reinigung) der pharmazeutischen Produktion, aber auch aus der Hochvakuumtechnik ist bekannt, dass besonders mechanisch bearbeitete Edelstahloberflächen eine ca. 3-5 µm dicke Oberflächenschicht (Beilby-Schicht) haben, die keinesfalls als morphologisch sauber bzw. als topographisch dicht bezeichnet werden kann (Integrales Porösvolumen). Diese amorphe und geometrisch mikroporöse Schicht ist anfällig gegenüber der Anlagerung / Adsorption von gasförmigen und flüssigen sowie partikulären Feststoffen und erschwert eine rückstandsfreie Reinigung erheblich bzw. ist dafür verantwortlich, dass bei Hochvakuumanlagen Nachpumpeffekte bzw. bei Freispülungen erheblich verlängerte Spülzeiten anfallen.

Demgegenüber ist die kristallreine, dichte und geschlossene Edelstahloberfläche mit minimaler wahrer Ausdehnung (Wahre Oberfläche) nach einem sachgerechten Elektropolierprozess (Elektrochemisches Polieren, Abtrag > 10-15 µm) absolut frei von diesen technologischen und funktionalen Nachteilen; Nachgasungseffekte beim Evakuieren werden vermieden und kürzeste Spül- und Reinigungszeiten bzw. eine einfache „porentiefe” Reinigung werden ermöglicht.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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