Staub in Werkstoffen und Prozessen

Staub bezeichnet disperse feste Partikel in Gasen, typischerweise Luft, mit Partikelgrößen von etwa 0,1 bis 100 µm. In der Werkstofftechnik ist Staub sowohl als Prozessnebenprodukt (z.B. beim Mahlen, Schneiden, Strahlen) als auch als Funktions- oder Ausgangsmaterial (z.B. Pulvermetallurgie, additive Fertigung) von Relevanz.

Wesentlich sind die Partikelmorphologie (Formfaktor, Oberflächenrauheit), die Korngrößenverteilung und die chemische bzw. mineralogische Zusammensetzung. Diese Parameter bestimmen Fließfähigkeit, Agglomerationsverhalten, Reaktivität sowie Gesundheits- und Explosionsgefährdung. Die Mineralstaubanalyse nutzt unter anderem Röntgendiffraktometrie, Elektronenmikroskopie und Laserbeugung zur Charakterisierung.

In vielen Prozessen wird eine gezielte Staubreduzierung angestrebt, um Emissionen, Abrasion von Anlagenteilen und Kontamination von Produkten zu minimieren. Technische Maßnahmen umfassen geschlossene Systeme, Absaug- und Filtrationstechnik (z.B. Gewebefilter, Elektrofilter), Nassabscheider sowie Prozessoptimierungen zur Minimierung staubgenerierender Vorgänge.

Werkstofftechnisch relevant ist Staub ferner als Ausgangsbasis für Sinterwerkstoffe und Beschichtungen, wobei enge Toleranzen in Dichte, Reinheit und Partikelgröße erforderlich sind. In korrosiven oder oxidierenden Atmosphären können staubförmige Reaktionsprodukte Schutzschichten stören oder als Sekundärphasen die Oberflächeneigenschaften verändern. Die präzise Erfassung und Kontrolle von Staub ist daher ein integraler Bestandteil der Auslegung und Bewertung moderner Werkstoff- und Prozessketten.

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