Werkstoffe in der Vakuumtechnik

Werkstoffe in der Vakuumtechnik - Gewindestifte aus A2

Wichtige Voraussetzungen, damit ein Werkstoff in der Vakuumtechnik eingesetzt wird, sind neben wirtschaftlichen Aspekten (Verfügbarkeit, Bearbeitbarkeit etc.) vor allem Faktoren wie ein geringer Eigendampfdruck und magnetische Permeabilität sowie eine hohe mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. In der Vakuumtechnik haben sich austenitische Edelstähle als Standardwerkstoffe durchgesetzt. Auch für Verbindungselemente wie unsere Vakuumschrauben kommen diese Edelstähle zum Tragen. Ein Vorteil beim Einsatz gleicher Materialien im Vakuumsystem besteht darin, dass das gleiche Ausdehnungsverhalten der Werkstoffe weniger Unsicherheiten im Prozess mit sich bringt. Zudem birgt der Einsatz von Edelstählen bei Verbindungselementen nicht das Risiko von Materialermüdung in Folge von Wasserstoffversprödung wie es bei legierten Stählen ab Festigkeitsklasse 8.8 der Fall ist. Das Risiko des Kaltverschweißens (ugs. „Fressen“) kann durch eine passende Beschichtung oder durch die Auswahl eines alternativen Werkstoffs vermieden werden.

Typische Edelstähle sowie Nichteisenmetalle, aus denen auch unsere vakuumoptimierenden Schrauben gefertigt sind, verfügen über die folgenden Werkstoffeigenschaften:

WerkstoffFestigkeitsklasseZugfestigkeit Rm
[N/mm²] min.*
0,2% Dehngrenze Rp0,2 [N/mm²]*Dichte
[g/cm³]
Relative magnetische Permeabilität*
Austenitischer Edelstahl A2 & Edelstahl A470
7004507,9/8≤1,3**
≤1,1**
Austenitischer Edelstahl A2 & Edelstahl A4808006008≤1,3**
≤1,1**
Titan Gr. 2-4803404,51≤1,00005
Titan Gr. 5-9508804,51≤1,00005
Bumax®88-8006404,51≤1,006

* bei Raumtemperatur 20°C
** Durch Kaltverformung beim Herstellprozess kann der Wert bei Schrauben stark abweichen
    (Umklappmartensit)

 

Vakuumschrauben aus verschiedenen Werkstoffen

Edelstahl A2

Werkstoffe in der Vakuumtechnik - A2

Edelstahl A2 ist der Allrounder-Werkstoff der Vakuumtechnik. Durch eine hohe Verfügbarkeit, einen geringen Eigendampfdruck und eine gute Korrosionsbeständigkeit hat sich A2 als Standard in der Vakuumtechnik etabliert.

Edelstahl A4

Werkstoffe in der Vakuumtechnik - A4

A4 Edelstahl besitzt einen höheren Anteil an Molybdän als A2, was sich in einer besseren Korrosionsbeständigkeit und einer niedrigeren Magnetisierbarkeit niederschlägt.

Titan Grade 2 & Grade 5

Werkstoffe in der Vakuumtechnik - Titan

Titanschrauben zeichnen sich durch ihr niedriges Gewicht (ca. -45% der Dichte von Edelstahl), hervorragende mechanische Eigenschaften (Titan Gr.5 > Edelstahl Festigkeitsklasse 80) und ihre sehr geringe Magnetisierbarkeit aus.

Bumax®

Spezialschrauben der Firma Bumax® kombinieren die exzellenten Eigenschaften in Bezug auf die Magnetisierbarkeit von Titanschrauben und der Beständigkeit gegenüber korrosiven Medien sowie den mechanischen Eigenschaften von Edelstählen (Festigkeitsklasse 80).