Die Tieftemperaturbehandlung ist ein thermischer Prozess, der das Volumen des gesamten Werkstoffs betrifft. Es ist daher nicht nur eine Oberflächenbehandlung. Die zu behandelnden Werkstoffe werden in eine superisolierte Tiefkühlkammer gelegt und mit Hilfe von Stickstoff auf -180°C abgekühlt.
wie funktioniert dieses verfahren genau?
Die Werkstoffe werden sehr langsam abgekühlt. Mit 1 bis 2°K/min nähern wir uns der Temperatur, die bei der Umwandlung von flüssigem in gasförmigen Stickstoff entsteht (-196°C!). Wir achten streng darauf, dass die Werkstoffe in der Kammer nicht mit dem flüssigen Stickstoff in Kontakt kommen. Ein Thermoschock ist damit ausgeschlossen. Durch die langsame Abkühlung stellen wir sicher, dass das gesamte Material durchgekühlt wird. Die Erwärmung erfolgt ebenso langsam – mit 1 bis 2°K/min bringen wir die Instrumente auf +35°C, also höher als die Raumtemperatur. Das verhindert die Kondensationsbildung und die Werkstoffe können nach ca. 15 Stunden aus der Anlage entnommen werden.
was passier bei der tieftemperaturbehandlung?
Durch die Tieftemperaturbehandlung werden, ähnlich wie beim Spannungsarmglühen, innere Materialspannungen abgebaut. Beim Stahl verändert man das Gefüge, Restaustenites wird in Martensit umgewandelt. Man kann auch vom künstlichen Altern des Materials sprechen. Holz altert bei diesem Verfahren ebenfalls und erhält eine Struktur, die dem eines 150 Jahre (!) alten Holzes entspricht. Dabei werden die Harzeinlagerungen ausgehärtet und reduziert, es entsteht somit ein Hohlraum, der die Klangveränderung verursacht.
Es gibt viele physikalische und chemische Vorgänge und ich möchte hier nur die für Musiker relevanten Punkte beschreiben.
reduzierung von eigenspannung im bauteil:
Die Cryo Behandlung bewirkt eine Reduzierung von Eigenspannung im Bauteil: Durch Tiefkühltemperaturen (bis –196°C) wird eine komplette "molekulare" Umwandlung der z.T. heterogenen Mikrostruktur im Bauteil zu einer homogenen und damit gleichmäßigeren Gitterstruktur in den Legierungen erreicht.Die Schwingungseigenschaften werden harmonisiert und schlechte Obertöne minimiert.
verbesserung der oberflächengüte:
Die durch den Tiefkühlprozess entstandenen Karbide sorgen besonders an der Oberfläche für bessere Reibwerte und geringe Abnutzung der Metallteile. Bei Metallen erhöht sich die Zugfestigkeit und die Verschleißfestigkeit gegenüber Abrieb erhöht sich.
Dies gilt ganz besonders für Saiten. Cryo behandelte Saiten sind erheblich widerstandsfähiger gegenüber Schweiß und Verschmutzung und halten viel länger ihre Brillanz. Aber auch die Kontakte der Schalter werden durch die Cryo Behandlung langlebiger.
verbesserung der leitfähigkeit:
Die Cryo Behandlung bewirkt eine dichtere molekulare Struktur und somit werden elektrische Bauteile wie Kabel, Pickups, Potis erheblich leitfähiger.
Industrial parts
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