Jak można barwić stal nierdzewną i jakie metody są dostępne?

Termin „barwienie stali nierdzewnej” oznacza procesy modyfikacji wyglądu powierzchni stali odpornych na korozję. W przeciwieństwie do powłok organicznych, takich jak powłoki lakiernicze lub proszkowe, które tworzą warstwę kryjącą, profesjonalne barwienie pozwala zachować metaliczną strukturę i połysk podłoża. W tym celu mirrorINOX wykorzystuje powłokę PVD/TiN oraz technologię nanoINOX®. Metody te zmieniają sposób załamywania światła na powierzchni lub polegają na nanoszeniu niezwykle cienkich warstw transparentnych bądź półtransparentnych. Celem jest uzyskanie trwałej, odpornej na promieniowanie UV i obciążenia mechaniczne kolorystyki, która spełnia rygorystyczne wymagania sektora B2B oraz architektury zewnętrznej.

Określenia i synonimy – odpowiednie normy i nazwy

W branży obróbki stali nierdzewnej funkcjonują różne określenia, które często stosuje się zamiennie, choć z technicznego punktu widzenia definiują one konkretne grupy materiałów.

V2A i V4A

Te historyczne oznaczenia pochodzą od serii próbnej 2 (austenit) oraz 4 (austenit) firmy Krupp. V2A (najczęściej gatunek 1.4301) to standardowa stal nierdzewna do zastosowań ogólnych. V4A (najczęściej gatunek 1.4404) zawiera dodatek molibdenu i wykazuje wyższą odporność na korozję wywołaną przez chlorki, co ma kluczowe znaczenie przy barwieniu stali nierdzewnej przeznaczonej do projektów realizowanych w pobliżu wybrzeża.

Normy AISI

American Iron and Steel Institute klasyfikuje stale nierdzewne za pomocą trzycyfrowych oznaczeń. AISI 304 odpowiada w dużej mierze europejskiemu gatunkowi 1.4301, natomiast AISI 316L jest odpowiednikiem gatunku 1.4404. Nomenklatura ta ma szczególne znaczenie w międzynarodowych przetargach dotyczących budowy fasad i wzornictwa produktów.

DIN EN 10088

Jest to kluczowa norma europejska określająca techniczne warunki dostawy stali nierdzewnych. Definiuje ona skład chemiczny i właściwości mechaniczne, które stanowią podstawę każdego procesu barwienia stosowanego przez mirrorINOX.

Skład chemiczny

Przydatność do barwienia oraz późniejsza odporność na korozję zależą bezpośrednio od składu stopu. Stal nierdzewna składa się głównie z:

• Żelazo (Fe) jako pierwiastek bazowy
• Chrom (Cr): co najmniej 10,5%, tworzy ochronną warstwę pasywną
• Nikiel (Ni): stabilizuje strukturę austenityczną i poprawia podatność na odkształcanie
• Molibden (Mo): zwiększa odporność na korozję wżerową (szczególnie w przypadku gatunków 1.4404/1.4435)
• Mangan (Mn), krzem (Si) i węgiel (C) w niewielkich ilościach w celu regulacji wytrzymałości i spawalności

Właściwości

Właściwości stali nierdzewnej muszą zostać zachowane również po procesie barwienia lub zostać celowo uzupełnione poprzez uszlachetnianie.

Właściwości mechaniczne

Stal nierdzewna charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie i ciągliwością. Nasze procesy PVD i nanoINOX® nie wpływają na parametry mechaniczne materiału bazowego. Powłoki TiN (azotek tytanu) mogą nawet zwiększyć twardość powierzchni, poprawiając jej odporność na zużycie.

Właściwości fizyczne

Materiał ma gęstość ok. 7,9–8,0 kg/dm³. Przy projektowaniu wielkoformatowych, barwionych elementów elewacyjnych należy uwzględnić rozszerzalność cieplną i przewodność cieplną, aby uniknąć naprężeń w układzie zespolonym.

Odporność na korozję

Naturalna odporność na korozję wynika z obecności warstwy tlenku chromu (warstwy pasywnej). Podczas barwienia metodą nanoINOX® jest ona uzupełniana dodatkową warstwą zol-żel, która jeszcze bardziej zwiększa odporność chemiczną i chroni stal przed wpływem czynników środowiskowych.

Magnetyzm

Preferowane przez nas do barwienia gatunki austenityczne (np. 1.4301, 1.4404) w stanie po wyżarzaniu przesycającym są niemagnetyczne. Natomiast gatunki ferrytyczne, takie jak 1.4016, które również uszlachetniamy, wykazują właściwości ferromagnetyczne.

Zastosowania i branże

Barwiona stal nierdzewna mirrorINOX znajduje zastosowanie w wielu sektorach:

• Architektura i budowa fasad: Wielkopowierzchniowe okładziny zewnętrzne, elementy dachowe i systemy ochrony przeciwsłonecznej w kolorze złotym, brązowym lub czarnym.
• Zabudowa sklepowa i projektowanie wnętrz: Systemy ekspozycyjne, okładziny lad i panele ścienne, często w połączeniu z naszymi powierzchniami VIBES lub BEADS.
• Budowa jachtów i statków: Barwione komponenty o wysokiej odporności na korozję do zastosowań zewnętrznych i wewnętrznych (preferowany gatunek stali 1.4404 lub stal duplex 1.4462).
• Produkcja wind: Odporne na zarysowania i atrakcyjne wizualnie ściany kabin oraz panele sterowania o właściwościach zapobiegających pozostawianiu odcisków palców.
• Wzornictwo przemysłowe: Obudowy urządzeń elektroniki użytkowej lub ekskluzywnego sprzętu AGD.

Międzynarodowy przegląd oznaczeń normowych

W przypadku globalnego zaopatrzenia i specyfikacji obowiązują następujące odpowiedniki:

• 1.4301: AISI 304, SUS 304 (JP), X5CrNi18-10
• 1.4404: AISI 316L, SUS 316L (JP), X2CrNiMo17-12-2
• 1.4016: AISI 430, SUS 430 (JP), X6Cr17
• 1.4571: AISI 316Ti, X6CrNiMoTi17-12-2

Uszlachetnianie stali nierdzewnej – co potrafi mirrorINOX

W zakładzie w Cleebronn firma mirrorINOX prowadzi jeden z najnowocześniejszych na świecie obiektów produkcyjnych specjalizujących się w wykańczaniu powierzchni stali nierdzewnej. Od 2016 roku, zgodnie z certyfikacją ISO 9001, wytwarzamy powtarzalne powierzchnie spełniające najwyższe wymagania estetyczne.

Stosujemy dwie główne metody barwienia stali nierdzewnej:

1. Powłoka PVD/TiN: w procesie odparowania łukowego ARC w wysokiej próżni metale są odparowywane i osadzane na powierzchni stali nierdzewnej w postaci niezwykle cienkiej, twardej warstwy. Pozwala to uzyskać odcienie takie jak szampański, złoty, różowe złoto, brązowy i antracytowy. Proces jest przyjazny dla środowiska i całkowicie wolny od substancji toksycznych.
2. Powłoka nanoINOX®: Ta metoda, oparta na technologii zol-żel, umożliwia nanoszenie warstw o grubości od 2 do 5 µm. Dzięki pigmentom barwnym uzyskujemy niemal nieograniczoną paletę kolorów, w tym Abyss Black (głęboka czerń), a także indywidualne kolory specjalne. nanoINOX® zapewnia korzyści funkcjonalne, takie jak efekt Anti-Fingerprint (AFP) oraz właściwości Easy-To-Clean (ETC).

Uszlachetniamy stale gatunków od 1.4016, poprzez 1.4301, 1.4401 i 1.4404, aż po 1.4435, a także Duplex 1.4462 i 1.4571. Każdy arkusz jest kontrolowany za pomocą spektrofotometrycznego pomiaru barwy w przestrzeni LAB, aby zagwarantować odchylenie barwy mniejsze niż jeden punkt w skali LAB. Zapewnia to powtarzalność również przy kolejnych zamówieniach. Nasze marki własne, takie jak Perfect Mirror No. 10®, często stanowią bazę dla tych wysokiej klasy powłok.

• Specyfikacje produktów mirrorINOX PVD/TiN i nanoINOX®, stan na 2024 r.
• DIN EN 10088-2: Stale odporne na korozję – Techniczne warunki dostawy.
• System zarządzania jakością mirrorINOX zgodny z ISO 9001.
• Dane dotyczące zakładu w Cleebronn, produkcja od 2016 roku.