Het kleuren van roestvast staal Deel 2

Als we denken aan roestvast staal, is er geen reden om de keuze van de kleur te beperken tot zilverkleurig. Er is een breed spectrum aan ondoorschijnende en transparante kleuren beschikbaar. De textuur van het onderliggende oppervlak kan dan zichtbaar blijven en een warme aanblik geven. De buitengewoon hoge corrosiebestendigheid van roestvast staal maakt dat gekleurd roestvast staal een uitstekend en duurzaam materiaal is voor toepassingen waaraan hoge eisen worden gesteld [1].

(klik hier voor deel1)


Het rode roestvast stalen oppervlak in het metrostation Piazzale Carlo Maciachini in Milaan is een echte attractie. Foto: Centro Inox, Milaan (I).




Coil coating is een bekend proces voor het inline kleuren van roestvast stalen rollen, dat meestal wordt uitgevoerd door een staalfabrikant of een gespecialiseerd bedrijf. Er is een breed scala aan kleuren mogelijk en er kunnen heldere lakken (antivingerafdruk oppervlakken) aangebracht worden Voorafgaand aan het coatproces wordt het roestvast staal chemisch gereinigd en gespoeld. Het staalsubstraat kan zowel austenitisch als ferritisch zijn en aan de coatings kunnen specifieke eigenschappen worden gegeven, zodat ze optimaal functioneren in de omgeving waar ze worden toegepast. Primers en aflakken worden met een roller in een continue lijn op het oppervlak van de roestvast stalen rol aangebracht. Het voorbewerkte oppervlak wordt van een primer voorzien, in een convectieoven gehard en vervolgens afgelakt. Er zijn diverse coatings beschikbaar voor verschillende toepassingen, omgevingen of bedrijfsomstandigheden. Gecoat roestvast staal wordt met succes in veeleisende omgevingen gebruikt, zoals bijvoorbeeld in tunnels met veel verkeer, die vaak slecht geventileerd zijn en worden gekenmerkt door een hoog gehalte aan vocht en vervuilende uitlaatgassen. De corrosiebestendigheid van het roestvast staal als substraatmateriaal wordt niet verhoogd door de aangebrachte kleuren. In geval van krassen of beschadigingen aan de verf en op de randen, wordt de intrinsieke corrosiebestendigheid van roestvast staal echter volledig benut, vooral op de ongeverfde achterzijde. In tegenstelling tot conventionele materialen (bijv. gelakt gegalvaniseerd staal), zijn gecoate roestvast stalen rollen ongevoelig voor blaasvorming en delaminatie op gesneden randen [12]. Het aanbrengen van verf wordt om esthetische redenen gedaan of om het materiaal niet-verblindend of ongevoelig voor vingerafdrukken te maken, het biedt geen extra bescherming tegen corrosie Gecoate rollen zijn niet lasbaar, maar door lijmen kan het materiaal heel goed worden samengevoegd [13]. Als de randen van de platen niet gecoat zijn, lijkt de lasmethode veel op die van ongelakt roestvast staal. Anders moeten enkele eenvoudige regels worden aangehouden [12]:

 

• Laserlassen en plasmalassen kan zonder speciale voorzorgsmaatregelen worden toegepast. Het is niet nodig de randen ongelakt te laten.
• Wanneer puntlassen wordt toegepast, wordt geadviseerd het gebied rond het te lassen gedeelte mechanisch te schaven. Er is een groot assortiment aan coatings beschikbaar, die onder andere worden gebruikt voor huishoudelijke apparatuur, meubelen, architecturale panelen en decoratieve panelen, koelcellen, klimaatsystemen, metalen deuren en verlichting [14, 15]. Door een zeer strikte beheersing van de procesparameters zijn de kleuren precies reproduceerbaar. Leveranciers hebben over het algemeen de meest gevraagde kleuren op voorraad, maar bij bestellingen van minimale hoeveelheden is praktisch elke kleur mogelijk.
   

Op roestvast staal kunnen zowel heldere als ondoorschijnende coatings worden aangebracht.
Foto: Replasa, Astrain, Navarra (E).


De als tunnelbekleding gebruikte roestvast stalen rollen worden gecoat om verblinding te voorkomen. Foto: ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni, Terni (I).

Schilderen

Roestvast staal wordt op dezelfde manier geschilderd als andere metalen, het verschil is dat het vooral om esthetische redenen wordt gedaan en niet om bescherming tegen corrosie te bieden. Bij het schilderen van nieuwe objecten moet er rekening mee worden gehouden dat het roestvast stalen substraat veel minder gevoelig is voor omgevingsinvloeden dan de verf. Besluitvormers moeten daarom goed overwegen wat er later moet gebeuren als de verflaag veroudert. Soms worden de objecten opnieuw geschilderd, maar in andere gevallen kiezen de eigenaars ervoor het roestvast staal te ontdoen van de verfrestanten en het blanke oppervlak te behouden. Het niet voldoen van verf komt meestal door een slechte hechting doordat het oppervlak niet goed is schoongemaakt en voorbewerkt, met als gevolg lelijke schilfers en mogelijk corrosie. Bij elk lakproces moet er goed op worden gelet dat het oppervlak vrij is van zouten, vervuilende stoffen, olie, grond, roest, corrosieproducten en andere kleine deeltjes.




Gecoat roestvast staal kan in gevelelementen worden verbogen. Foto: Centro Inox, Milaan (I).



Om bij de historische omgeving te passen is deze roestvast stalen brug in Venetië zwart geschilderd. Foto’s: IMOA, Londen (GB).


Het oppervlak moet een zekere ruwheid hebben om een goede hechting mogelijk te maken en bij roestvast staal moet bovendien de passieve laag kort voor het lakproces worden verwijderd omdat deze een goede hechting in de weg zou staan. Roestvast stalen oppervlakken zijn hard en glad, vooral als ze koud gewalst zijn of heel glanzend zijn afgewerkt. Wanneer het oppervlak ruw moet zijn, wordt dit gedaan door beitsen, zuuretsen, stralen met een abrasief middel, of borstelen met een roestvast staalborstel. Zo snel mogelijk na het ruw maken van het oppervlak moet een geschikte metaalprimer (etsprimer) en verfsysteem worden opgebracht, zodat de passieve laag niet de kans krijgt zich te herstellen. Stralen met abrasieve middelen kan op diverse wijzen worden uitgevoerd. Door kogelstralen wordt de ruwheid van het oppervlak verhoogd. Dit mag alleen worden uitgevoerd op zware onderdelen, zoals constructiedelen en dikke platen, die niet vervormd worden door de kogeltjes. Het kan het best worden uitgevoerd met schone, harde, niet-ijzerhoudende deeltjes met verhoudingsgewijs kleine korrelgrootte, aangedreven door een luchtstraal die geheel vrij is van compressorolie. Soms worden ook glasparelstralen toegepast. Soms is het mogelijk om vervorming van dun plaatmateriaal te voorkomen door een ondersteunende plaat. Dit mag echter alleen door ervaren bedrijven worden uitgeprobeerd. Advies over het te gebruiken laktype en de te gebruiken procedures voor het aanbrengen van primers en aflakken kan het beste aan verffabrikanten worden gevraagd. Een voor roestvast staal geschikte metaalprimer (etsprimer) kan worden gebruikt voor het verwijderen van de passieve laag op een al voldoende ruw oppervlak. Warmgewalste oppervlakken, 2B en 2D afgewerkte oppervlakken en ruwer gepolijste oppervlakken zoals een 2G of 2J (No.4) zijn goed schilderbaar. De passieve laag moet daarbij echter wel worden verwijderd. Reinheid is een eerste vereiste bij het schild eren van roestvast staal. Het oppervlak moet schoon zijn en het is een goede gewoonte om alleen in schone, stofvrije omgevingen te werken. Aanbevolen wordt om dunne lagen aan te brengen en een lange droogtijd aan te houden tussen het opbrengen van de lagen [16].




Roestvast stalen leuningen zijn voor slechtziende mensen gemakkelijker te vinden als ze gekleurd zijn. Foto: Rimex Metals, Enfield (GB).


Om de zichtbaarheid te verhogen is het vaak wenselijk een verflaag aan te brengen. Foto’s: Centro Inox, Milaan (I).

Metallische coatings

Metalen coatings worden in de eerste plaats voor dakbedekkingen en dakgoten en toebehoren gebruikt, daarnaast ook voor buitenmuurpanelen [17]. Met tin bekleed roestvast staal verouderen tot een mediumgrijze tot donkergrijze tint of kunnen voorverouderd worden gekocht. Hoewel al deze materialen door krassen of abrasieve werking kunnen worden beschadigd, zal dit de corrosiebestendigheid van het substraat niet aantasten. De uiteindelijke kleur is afhankelijk van de omgeving waarin het materiaal gebruikt wordt. In tegenstelling tot koolstofstaal, worden metallische coatings op roestvast staal niet gebruikt om de corrosiebestendigheid te verbeteren. Een laagje tin verbetert de schilderbaarheid aanzienlijk. Er zijn architectonische omgevingen waarbij voor daken en dakgoten de duurzaamheid van roestvast staal vereist kan zijn, maar een metaalachtig uiterlijk wellicht niet met de esthetiek van bijvoorbeeld monumentale gebouwen overeenstemt. Als in zulke gevallen gebruik wordt gemaakt van primers en verven die door fabrikanten worden aanbevolen, kan met tin bekleed roestvast staal worden geschilderd zonder het oppervlak voor te bewerken [17, 18]. Dit is een gemakkelijkere werkwijze dan het schilderen van onbehandeld roestvast staal omdat het niet nodig is de passieve laag van het staal te verwijderen.




Met tin bekleed roestvast staal wordt al tientallen jaren met succes toegepast in dakbedekkingen
en dakgoten. Foto:  Aperam, Luxemburg (L).


Het galvanisch proces kan ook worden gebruikt om een dun laagje koper op roestvast staal aan te brengen. Foto: Roofinox, Schaan (FL).
 

Het reinigen van gekleurd en gelakt roestvast staal

Hoewel het substraat de intrinsieke robuustheid van roestvast staal zal hebben, heeft het laksysteem gevolgen. Abrasieve reinigingstechnieken die soms voor onbehandeld roestvast staal worden gebruikt, zijn niet geschikt voor gekleurd of gelakt roestvast staal. Er kunnen slechts algemene aanwijzingen worden gegeven voor het onderhoud en de reiniging van gekleurd roestvast staal. Specifiek advies moet worden ingewonnen bij de productleveranciers of bij deskundige schoonmaakbedrijven met ervaring in het reinigen van elektrochemisch gekleurde oppervlakken. Sommige fabrikanten raden aan om gebruik te maken van een mild schoonmaakmiddel en een ontvettend oplosmiddel, dat ook voor motorvoertuigen wordt gebruikt. Lakfabrikanten bieden vaak gepatenteerde schoonmaakmiddelen aan voor hun laksystemen. Omdat de kleur van roestvast staal wordt bepaald door een verdikte oxidelaag, een PVD of een zwarte oxidelaag, moet er tijdens het schoonmaken goed op worden gelet dat het oppervlak niet beschadigd wordt. Een “reparatie” houdt in dat het paneel moet worden vervangen (19).

Voorreiniging
Aangenomen wordt dat het oppervlak gedurende transport, opslag en installatie beschermd is. Gekleurde en gelakte oppervlakken worden meestal beschermd met zelfklevende, verwijderbare kunststoffolie. Het is van vitaal belang dat de aanbevolen maximale levensduur van de folie bij het verwijderen niet is overschreden, anders kan lijm aan het metalen oppervlak blijven hechten. Als achtergebleven lijm verwijderd moet worden, dient advies te worden ingewonnen bij de leveranciers van de folie en het roestvast staal of bij een gespecialiseerd schoonmaakbedrijf [19]. Lijm op waterbasis kan meestal zonder problemen van het gekleurde oppervlak worden verwijderd. Voor sommige lijmsoorten zijn echter oplosmiddelen nodig die coatings kunnen beschadigen.

Routinematige reiniging
De reinigingsprocedure is hetzelfde als voor onbehandeld roestvast staal, waarbij er speciaal op moet worden gelet dat het oppervlak niet beschadigd wordt. Dit geldt vooral voor gekleurd roestvast staal dat zwaar vervuild is. Hogedruk waterstraalreiniging kan het gekleurde oppervlak beschadigen. Het verdient de voorkeur onder lage druk water met een schoonmaakmiddel op te spuiten. Als het vuil blijft zitten, is dit vaak te verwijderen door voorzichtig met een zachte doek of een kunststof borstel met zachte haren te wrijven. In het algemeen is het raadzaam om advies in te winnen bij de fabrikant van gelakt of gekleurd roestvast staal of bij gespecialiseerde schoonmaakbedrijven [19].

Vandalisme, ongelukken en herstellende reiniging
Terwijl er technieken zijn om verf- en inktvlekken van gekleurd en gelakt roestvast staal te verwijderen, moet het verwijderen van dit soort graffiti overgelaten worden aan gespecialiseerde schoonmaakbedrijven, anders kan het oppervlak onherstelbaar worden beschadigd. Een graffiti kras op gelakt roestvast staal heeft hetzelfde visuele effect als op gelakt koolstofstaal, met het voordeel dat de kras niet groter wordt door corrosie. Of het mogelijk is het bekraste gebied opnieuw te verven en het gelakte roestvast stalen oppervlak te herstellen, hangt af van het soort verfsysteem en of de kleur overeenkomt. Het ter plaatse herstellen van elektrochemisch gekleurd roestvast staal kan alleen door vervanging van het paneel.



Ondanks de ongunstige condities binnen deze tunnel, brengt het schoonmaken van de zijwanden geen verborgen corrosie aan het licht. Foto: Centro Inox, Milaan (I).


Mortel en cementspatten moeten direct worden afgespoeld, omdat alkaliteit kan leiden tot kleurverandering. Als cement of mortel niet direct wordt opgemerkt, zal het uitgeharde materiaal na droging grotendeels van het gladde oppervlak loslaten. Het restant kan daarna tijdens een machinale spoeling onder lage druk met een zachte borstel worden verwijderd, waarbij niet te hard over het oppervlak mag worden gewreven. Nadat de spatten zijn verwijderd, moeten de panelen op eventuele alkalische vlekken worden onderzocht. Als die nog steeds aanwezig zijn, zullen gekleurde panelen waarschijnlijk moeten worden vervangen. Voor gecoat roestvast staal kan worden overwogen de laklaag in het aangetaste gebied te verwijderen en opnieuw aan te brengen.
Het is duidelijk dat krasvorming moet worden vermeden en om die reden mogen nooit metalen borstels of abrasieve middelen worden gebruikt. IJzerdeeltjes kunnen het beste worden verwijderd door voorzichtig met een zachte doek te wrijven, voordat zij beginnen te roesten. Herstellende reiniging op grote schaal moet door een erkend gespecialiseerd schoonmaakbedrijf worden uitgevoerd (19), met inachtneming van de adviezen van de leverancier van de finish.




De lichtomstandigheden waaronder de monsters worden bekeken moeten dezelfde zijn als op de locatie van het gebouw. Foto: Inox-Color, Walldürn (D)

Het specificeren van gekleurd roestvast staal

In tabel 6 van EN 10088 – 2 [20] wordt de benaming 2L (speciale finish) voor gekleurde vlakke producten gebruikt. Dit betekent dat als basismateriaal alleen koudgewalst materiaal in aanmerking komt. Slechts één zijde moet voldoen aan de overeengekomen kleurtint en oppervlaktekwaliteit. Het is niet zo dat de standaard overeenkomt met bepaalde kleuren. De kleur moet worden overeengekomen tussen voorschrijver en leverancier. Gewoonlijk is het zo dat leveranciers van afgewerkte plaatproducten stalenwaaiers ter beschikking stellen om een geschikte aflak te kunnen kiezen [9]. Voor de projectmodellen kunnen later grotere monsters worden verkregen die het hele kleurenspectrum weergeven. Deze moeten onder alle te verwachten lichtomstandigheden bekeken worden. Zij kunnen als visuele standaard voor het project dienen nadat de voorschrijver en de leverancier het eens zijn geworden. n

Literatuur

[1] Houska, C., “Coloured stainless offers a rainbow of possibilities’’, Part 1, Architectural Metal Newsletter, Vol. 12, No. 1, 2005
[2] Yoshino, M., Application of INCO coloured stainless steel in Japan, Nickel Development Institute, Technical series, No. 13005, 1992
[3] Wiener, M., “Coloring Stainless Steel’’, Products Finishing, July, 1991, pp.68-70
[4] Cochrane, D., Gids voor afwerkingen in roestvast staal, Euro Inox, 2006, http://www.euro-inox.org/pdf/build/Finishes02_NL.pdf
[5] Rabelo Junqueira, R. M., de Oliveira Loureiro, C. R., Spangler Andrade, M., Lopes Buone, V. T., Materials Research, Vol. 11, No. 4, pp. 421-426
[6] Kikuti, E., Conrado, R., Bocchi, N., Biaggo, S. R., Rocha-Filho, R. C., Journal of the Brazilian Chemical Society, Vol. 15, No. 4, pp. 472-480
[7] Houska, C., Stainless Steels in architecture, building and construction, Nickel Development Institute, Publication No. 11024, 2001
[8] Which Stainless Steel Should be Specified for Exterior Applications, IMOA, http://www.imoa.info/_files/stainless_steel_selection_sw.html
[9] Specifying coloured stainless steel finishes and their applications, BSSA, http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=187
[10] Metals Handbook, Ninth Edition: Volume 13 – Corrosion, ASM International, pp. 456- 458
[11] http://www.metalresources.net/pdfs/DecorativeSheetMetalFinishes.pdf
[12] Vernest – Coloured Stainless Steel Flat Products, ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni, http://www.acciaiterni.com/db/eng/docPubblicazioni/VERNEST.pdf
[13] Inossidabile 161, Centro Inox, 2005, http://www.centroinox.it/sites/default/files/rivista/inoss_161.pdf
[14] http://www.replasa.es/index.php?id=122&L=9
[15] Vivinox – Painted Stainless Steel Flat Products, ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni, http://www.acciaiterni.com/db/eng/docPubblicazioni/VIVINOX.pdf
[16] ASM Specialty Handbook, Stainless Steels, ed. J.R. Davis, ASM International, 1996
[17] Houska, C., “Colored Stainless Possibilities’’, Architectural Metal Newsletter, Vol. 11, No. 4, 2005
[18] Special Finishes for Stainless Steel, SSINA, http://www.ssina.com/publications/spe_fin.html
[19] Stainless steel in architecture, building and construction, Guidelines for maintenance and cleaning, Nickel Development Institute, Reference book, No. 11014, 1994
[20] EN 10088-2:2005 Stainless steels – Part 2: Technical delivery conditions for sheet/plate and strip of corrosion resisting steels for general purposes