부식

부식은 믹서, 합성 건조기 및 진공 혼합 건조기 운영 시 중요한 문제입니다. 특히 부품이 처리 대상 제품과 직접 접촉하는 경우 문제가 심각해집니다. 고품질 의약품 원료(Active Pharmaceutical Ingredients, API)는 최고 수준의 순도로 제조되어야 합니다. 이들의 합성은 여러 단계로 이루어지며, 이 과정에서 종종 공격적인 용매가 사용됩니다. 이러한 용매는 금속 재질을 부식시킬 수 있으며 극단적인 경우 파괴할 수도 있습니다.

화학적 부하(응력 균열 부식) 외에도 종종 추가적인 응력이 작용합니다. 예를 들어, 압력 또는 진공 상태에서 공정이 진행될 때 높은 부하가 발생합니다. 고온, 급격한 온도 변화 또는 열 사이클은 재료를 조기에 피로하게 할 수 있습니다. 이러한 조건에서는 다양한 형태의 부식이 발생할 수 있습니다. 표면 부식은 설계 시 소위 부식 수정을 통해 고려할 수 있습니다. 더 심각한 것은 구멍 부식 또는 바늘 부식입니다. 이는 특히 염화물이 포함된 매체나 염수 용액이 표면과 접촉할 때 오스테나이트계 스테인리스강에 영향을 미칩니다.

스테인리스강(일명 “니로스타”)의 부식 방지는 기본적으로 수동적인 크롬 산화막에 기반합니다. 이 막은 공기 중 산소의 영향으로 표면에 형성되어 추가 부식을 억제합니다. 혼합기에서 고형 분말을 교반하면 마찰로 인해 금속 표면이 노출됩니다. 이때 부식되기 쉬운 금속학적 결함이 기계적으로 제거됩니다. 그 직후 보호용 불활성층이 스스로 재생됩니다. 이 원리로 인해 스테인리스강은 놀라운 자가 치유 능력을 갖게 됩니다.

마모성 고형물이 포함되지 않은 액체의 경우 사정이 다릅니다. 여기서는 표면의 기계적 후처리가 이루어지지 않습니다. 그럼에도 최상의 품질로 부동태 층을 유지하기 위해 전기 연마가 자주 사용됩니다. 기계적 연마나 래핑에 비해 특히 매끄럽고 균일한 표면이 생성되어 내식성이 향상됩니다.

사용되는 매체의 공격성에 따라 1.4404(AISI 316L)과 같은 표준 재료가 항상 충분하지는 않습니다. 이러한 경우에는 Alloy C22 또는 Alloy 59와 같은 니켈 기반 합금이 사용됩니다. 이들은 산화성 및 환원성 매체에 대한 높은 내성을 특징으로 하며, 용접이 가능하고 높은 합금 함량에도 불구하고 절삭 가공이 가능합니다. 또 다른 재료 그룹은 소위 슈퍼듀플렉스 강입니다. 이들은 높은 내식성과 우수한 강도를 결합하고 페라이트와 오스테나이트로 구성된 2상 조직을 나타냅니다. 오스테나이트강과 달리 약한 자성을 띠어 식별이 용이합니다.

공정 설비의 수명을 보장하고 제품 순도를 유지하기 위해서는 올바른 재료 선택이 매우 중요합니다. 이를 위해서는 항상 내식성, 용접성, 기계적 강도 및 공정 기술적 요구 사항을 신중하게 고려해야 합니다.