Oberflächenbehandlung von metallischen Werkstoffen: werkstoffimmanente Verfahren und deren Anwendung bei außergewöhnlichen Fassaden

Die Oberflächenbehandlung von metallischen Werkstoffen ist je nach Legierung, Ver- und Bearbeitung sehr vielfältig möglich. Die Ergebnisse werden dabei durch die Kombination aus Legierung, Herstellung, Vor- und Nachbearbeitung sowie die physikalische und chemische Oberflächenbehandlung beeinflusst. Die Verfahren sind in Fachbüchern umfassend beschrieben [1-7]. Trotzdem gibt es hinsichtlich der Anwendung immer wieder falsche Vorstellungen, die in Projektgesprächen zutage treten. Die Herausforderungen liegen nicht bei den technischen Möglichkeiten einzelner Schritte, sondern vielmehr sind ein systemisches Verständnis von Abhängigkeiten und Auswirkungen sowie eine durchgängige Betrachtung der Materialwahl, der Fertigungsverfahren, der Oberflächenbehandlung, des Schutzkonzepts, der Montagerandbedingungen, der Pflege, des Recyclings und der projektspezifisch nötigen Prozesssicherheit unentbehrlich.
Insbesondere im Fassadenbau mit hohen Ansprüchen an Qualität und Oberflächengüte werden vorgeschlagene Prozessketten den intendierten Eigenschaften und der Haptik von Architekten und Designern oft nicht gerecht. Dies wird bei Kupferlegierungen, den unterschiedlichen Patinierverfahren und den Einflüssen bei Vor- und Nachbehandlung sowie durch Umwelteinflüsse oder Pflege offensichtlich. Der vorliegende Aufsatz fasst deshalb werkstoffgerechte Oberflächenbehandlungen insbesondere zu Kupferlegierungen zusammen, nennt ausgewählte Verfahren und zeigt Einflüsse zur Vor- und Nachbehandlung, Verpackung, Transport und Pflege auf. Abschließend werden beispielhafte Projekte mit außergewöhnlichen Oberflächenbehandlungen sowie ihre Besonderheiten beschrieben.

Surface treatment of metals: material-immanent techniques and their use for extraordinary façades
Various surface treatments can be applied to metals based on alloy and processing. The results are influenced by the combination of alloys, production, pre- and post-processing, along with the physical and chemical surface treatment. The processes themselves are described in detail in various technical books [1-7]. Nevertheless, there are a number of inaccurate ideas regarding the application of these techniques during project discussions. The challenges lie not in technical possibilities of individual steps. It is rather essential to have a systemic understanding of dependencies and effects as well as a comprehensive approach to material selection, manufacturing processes, surface treatment, protection concepts, assembly constraints, maintenance, recycling and the project-specific process reliability required.
Especially in façade design with high demands on quality and surface treatment, proposed process chains often do not meet the intended properties and haptics of architects and specifiers. This becomes obvious in the case of copper alloys, their different patination techniques, and the influences of pre- and post-treatment, environmental influences and maintenance. This article therefore summarizes surface treatments suitable for materials, in particular copper alloys as well as steel and stainless steel, lists selected processes and reflects influences from pre- and post-treatment, packaging, transport and maintenance. Finally, selected projects with unique surface treatments and special characteristics are shown.