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Technische Referenzen / Materialien

Werkstoffe in der Vakuumtechnik müssen zwei Arten von Forderungen erfüllen: spezifisch vakuumtechnische (Gasdichtheit, geringer Eigendampfdruck, geringer Fremdgasgehalt, saubere Oberflächen, ...) und verfahrenstechnische (chemische Resistenz, thermische Anforderungen, mechanische Festigkeit, ...).
In allen Fällen, in denen ein Korrosionsschutz unabdingbar ist und besonders reine Bedingungen erforderlich sind, wird für Vakuumbauelemente Edelstahl verwendet. Bauteile von Trinos Vakuum Systeme sind im Standard aus 1.4301 (304) Edelstahl gefertigt, wird ein kohlenstoffarmer Edelstahl gewünscht aus 1.4404 (316 L) oder 1.4306 (304 L).
Wellschläuche und Federungskörper sind in der Regel aus 1.4571 (316 Ti) Edelstahl gefertigt, können aber auch auf besonderen Wunsch aus 1.4435 (316 L) hergestellt werden.
Deutsche Werkstoffnummer DIN Werkstoffbezeichnung AISI1
1.4301 X5 CrNi 18 10 304
1.4306 X2 CrNi 19 11 304L
1.4401 X5 CrNiMo 17 12 2 316
1.4404 X2 CrNiMo 17 13 2 316L
1.4435 X2 CrNiMo 18 14 3 316L
1.4571 X6 CrNiMoTi 17 12 2 316Ti
Die den deutschen Werkstoffen gegenübergestellten Materialien nach anderen Normen können zum Teil nur näherungsweise verglichen werden.

1 American Iron and Steel Institute

1.4301 (304) Edelstahl ist für den Großteil der Vakuumanwendungen vollends ausreichend und ohne Vorerwärmung schweißbar. Erfordert die Anwendung eine höhere chemische Beständigkeit, insbesondere auch gegen Chlorionen, so sollten Bauteile aus 1.4404 (316 L) Edelstahl verwendet werden. Er ist ebenfalls sehr gut ohne Vorerwärmung schweißbar und lässt sich zudem hervorragend polieren.

Das Wellschlauchmaterial 1.4571 (316 Ti) ist gekennzeichnet durch seine sehr guten Korrosionseigenschaften. Allerdings lässt sich der Werkstoff aufgrund des Titan-Zusatzes nur schlecht zerspanen und polieren. Für Vakuumbauteile mit besonders hohen Korrosionsschutzanforderungen verwendet man daher vorzugsweise 1.4404 (316 L) Edelstahl oder den ihm ähnlichen Werkstoff 1.4435 (316 L). Sein minimierter Ferritgehalt verleiht ihm eine etwas bessere chemische Beständigkeit, so dass er vorzugsweise in der Halbleiterindustrie, chemischen Industrie oder Pharmazie verwendet wird.

Müssen Vakuumbauteile hinsichtlich ihrer Festigkeit, Temperaturbelastbarkeit oder chemischen Resistenz keinen besonderen Anforderungen genügen, so können Bauteile auch aus Aluminium bzw. Al-Si-Legierungen verwendet werden.

Normalstahl wird für Vakuumbauelemente verwendet wenn kein Korrosionsschutz erforderlich ist und solange nicht Drücke von weniger 10-5 mbar erzeugt und aufrechterhalten werden müssen. Außerhalb des Vakuumbereiches, z. B. bei Klammerschrauben oder Überwurfflanschen, kann durch eine Verzinkung des Normalstahls ein hinreichender Korrosionsschutz erzielt werden.