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Lexikon Pharmatechnologie

Mattierung

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Sammelbegriff für eine Reihe von Verfahrenstechniken zur gezielten Herstellung matter Oberflächen auf Bauteilen aus rost- und säurebeständigen Edelstahllegierungen.

Eine Reihe von Anwendungsfällen in der Betriebs-praxis (z. B. Prüftische, Arbeitsflächen etc.) erfordern mattierte Oberflächenausführungen, z. B. zum Augenschutz des Personals. Fallweise sind auch Designgründe in der Architektur maßgeblich für die Forderung nach mattierten Oberflächenausführungen.

Oberflächen von Bauteilen aus Edelstahllegierungen sind je nach der gewählten finalen Oberflächenbehandlungstechnik (hoch-)glänzend oder aber matt (satiniert) verfügbar.

Der Mattierungseffekt ist — unabhängig von der Verursachungsart — aus physikalischer Sicht eine Reflexionsgradminderung (Reflexionsgrad), die auf eine Erhöhung der strukturellen Mikrorauigkeit (Topographie) der Oberfläche zurückzuführen ist.

Die Mattierungsarten und -verfahren kann man dabei wie folgt unterscheiden bzw. durch Reflexionsgradmessungen einteilen:

  • mechanisches Schleifen mit K 60–240, wobei typisch in Schleifrichtung gerichtete Mikroriefen einen Mattierungseffekt ergeben. Der erzielbare optische Reflexionsgrad liegt dabei bei 15–30 %,

  • Strahlen der Edelstahloberfläche mit Glasperlen, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Zeroxid etc., wobei eine unidirektionale Mikroaufrauung erzielt wird. Die Reflexionsgradwerte liegen dabei bei 10–20 %,

  • chemisches Beizen verursacht neben einem Materialabtrag von 1–3 µm einen leicht erhöhten Korngrenzenabtrag, wodurch ebenfalls eine unidirektionale Mikroaufrauung erzielt wird, die Reflexionsgrade von ca. 20–30 % liefert.

  • anodisches Beizen [Elektrochemisches Beizen] (oder lokal fehlerhaftes elektrochemisches Polieren) verursacht ebenfalls leichte Korngrenzenattacken (Korngrenze) (bzw. gasbläschenbedingte Polierfehler), welche eine Mikroaufrauung verursachen und Reflexionsgrade von 20–40 % liefern.

Der wesentliche Unterschied in der Mattierungsart zwischen mechanischen und chemischen bzw. elektrochemischen Verfahren liegt dabei darin, dass die feststellbare Mikroaufrauung bei mechanischen Verfahren über (Mikro-)Schneiden quer über die Materialoberfläche – also quer über Körner und Korngrenzen – verläuft, während bei chemischen und elektrochemischen Verfahren in der Regel die Aufrauung über die Korngrenzenstrukturen verläuft bzw. über die Lage der Hauptebenen der Körner im Materialverband der Edelstahloberfläche. Der Mattierungseffkt infolge gezielter chemischer oder elektrochemischer Verfahren hat also den Vorteil, trotz der Mattierung der Oberfläche nicht den Vorteil der optimalen Reinigbarkeit (Reinigung) der Oberfläche zu verlieren.

Grundsätzlich kann messtechnisch ein Zusammenhang erkannt werden zwischen Ra-Wertverlauf (Roughness Average) und Reflexions- bzw. Mattierungsgrad. Mit zunehmendem Rauheitswert Ra steigt der Mattierungsgrad bzw. fällt der Reflexionsgrad.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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