2.2.6 Schlämmstrahlen
Bei diesem Verfahren, das wie das bereits beschriebene Druckstrahlen mit
einem Druckstrahlkessel geschieht, wird statt dem trockenen Strahlmittel
eine Mischung aus Strahlmittel und Wasser, gegebenenfalls mit Inhibitorzusatz,
in den Strahlkessel gefüllt.
2.2.7 Eisstrahlen
Das Eisstrahlen erfolgt in der Regel mit Trockeneis. Es ist zum Entfernen
von Lacken, Schmutz, Fetten und ähnlichen Beschichtungen auf Oberflächen
geeignet.
Trockeneis ist Kohlendioxid (CO2) in verfestigter Form. Es ist geruchlos
und ungiftig.
Flüssiges, unter hohem Druck stehendes Kohlendioxid wird in Spezialmaschinen
entspannt. Dabei entsteht das Trockeneis mit einer Temperatur von Minus 79 °C.
Danach wird aus dem Trockeneis ein feines Granulat, das als Strahlmittel
eingesetzt werden kann, hergestellt.
Das Trockeneisstrahlmittel kann in speziellen Kühlboxen bezogen werden.
Für den Einsatz von Trockeneis sind besondere Druckluft- oder Injektionsstrahlanlagen
erforderlich. In diesen wird das Granulat auf die zu reinigende Oberfläche
gestrahlt. Während der Kontaktzeit des Strahlmittels und der Werkstückoberfläche
zieht sich die Verschmutzung durch die starke Unterkühlung zusammen
und versprödet. Durch diese sog. „Thermospannung" löst
sich die Schicht vom Grundmaterial. Mithilfe der Geschwindigkeit der nachfolgend
auftreffenden Granulatteilchen wird die Beschichtung dann völlig abgelöst.
Man spricht hierbei auch vom „Thermo-Effekt".
Sofort nach dem Auftreffen löst sich das Granulat vollständig
in Gas auf und geht zurück in die Atmosphäre.
2.2.8 Hochdruckwasserreinigen und Hochdruckwasserstrahlen
Zwei Systeme haben sich bisher besonders bewährt, die sich durch die
zur Erzeugung der kinetischen Energie aufgewandte Arbeit unterscheiden:
Hochdruckwasserreinigen
Bei diesen Geräten wird das Wasser mittels einer Pumpe zur Ausströmdüse
gebracht und dabei – wenn gewünscht – auch aufgeheizt. Üblich
sind
Arbeitsdrücke 25 – 170 bar regelbar
Temperaturen 30 – 155 °C regelbar
Wassermengen bis 2.000 l/h
Im Allgemeinen werden Reiniger- und Inhibitorzusätze (Zusätze
zum Erreichen einer bestimmten Reaktion) zugeführt.
Vorteilhaft kann es sein, Reiniger zunächst in höherer Konzentration
aufzusprühen und erst nach ausreichender Einwirkzeit den Hochdruckstrahl
einzusetzen.
Diese Geräte werden in den Anwendungsbereichen der Oberflächenreinigung
und Entfettung, weniger jedoch zur Entrostung und Aufrauung eingesetzt.
Das Hauptanwendungsgebiet ist das Entfernen von öligen, fettigen und
schmierigen Verschmutzungen sowie von wasserlöslichen Verunreinigungen,
Salzen und Korrosionsprodukten an vielfältigen Objekten, insbesondere
des Maschinen- und Stahlbaues, im Kfz- und Eisenbahnwesens sowie z.B. bei
der Vorbereitung feuerverzinkter Oberflächen zum Beschichten. Sollen
Beschichtungen ganz oder teil-weise erhalten bleiben, so ist mit Temperatur
und Reiniger darauf Rücksicht zu nehmen.
Hochdruckwasserstrahlen
Üblich sind
Arbeitsdrücke 250 – 2.000 bar
Durchflussmengen 1.000 – 6.000 l/h
Diese Systeme können sowohl zum Schneiden, Trennen als auch zum Oberflächenreinigen
oder -aufrauen eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist der hohe Massenanteil, der einen harten Strahl
ergibt, sodass weiche oder elastische Verschmutzungen wesentlich schneller
als mit allen anderen Verfahren abgestrahlt werden können. Ein großer
Nachteil ist die sehr schwere manuelle Handhabung der Düsenlanzen infolge
der hohen Rückstoßkraft. Deshalb wird im Anwendungsfall meist
mittels Vorrichtungen gestrahlt.
Durch den hohen Wasseranfall ist selbstverständlich keinerlei Staubbildung
gegeben. Nachteilig ist die Entsorgung auf Baustellen, weil giftige Stoffe
mit dem Wasser in die Umwelt oder Kanalisation gelangen können.
Bei beiden Verfahren kann zusätzlich durch Injektion in geringer Menge
Strahlmittel zur Erhöhung der Leistung beigemischt werden.
2.2.9 Nassstrahlen für Feinst-Oberflächenbehandlung
Die heutigen modernen Verfahren für die Feinstbearbeitung von Oberflächen,
wie z.B. das Druckstrahlläppen, das Glättestrahlen, Polierstrahlen
usw., beruht nur zum Teil auf einer Weiterentwicklung des altbekannten, mit
einem Wasser-Strahlmittelgemisch arbeitenden Nassstrahlsystems.
Die Verwendung geeigneter Strahlmittelqualitäten, in sehr feinen und überdies
genau kalibrierten Körnungen ist äußerst wichtig, um die
verlangte Feinheit der Oberflächenbehandlung erreichen zu können.
Der Zweck dieser Verfahren ist es, die ursprünglich vorhandenen Unebenheiten
der Oberfläche zu verringern und eine vorgeschriebene niedrige Rautiefe
zu erhalten. Bei der Wahl der zu verwendenden Korngröße ist nicht
nur die als Resultat gewünschte Oberflächenrauhigkeit maßgebend,
sondern es muss auch die vorhandene Rautiefe der noch nicht behandelten Werkstückoberfläche
berücksichtigt werden.
Zusätzlich hat auch der Anstellwinkel, unter dem der Strahl auf die
Werkstoffoberfläche auftrifft, einen wesentlichen Einfluss auf das
Strahlergebnis. Die Strahlmittelkörner müssen einerseits eine
genügende kinetische Energie haben, andererseits muss aber auch die
Horizontalkomponente der Aufprallgeschwindigkeit groß genug sein, um
eine wirksam spanabhebende Wirkung auszuüben.
2.2.10 Kombination unterschiedlicher Strahlverfahren
Die hier vorgestellte Kombination zweier unterschiedlicher Strahlverfahren
besteht aus dem Druckluftstrahlen in Verbindung mit dem Hochdruckwasserstrahlen
und wird
„µ - jet© – Verfahren“ genannt.
- Aus einem Druckstrahlkessel wird das Strahlmittel/Druckluftgemisch wie
gewohnt zu einer Strahldüse (Trockenstrahldüse) geführt und
vorbeschleunigt. Hinter dieser Strahldüse wird in einer nachgeschalteten
Kammer ein Hochdruckwasserstrahl zugemischt.
- In einer zweiten Düse (Ausgangsdüse) wird das Strahlmittel/Druckluftgemisch
mit dem Hochdruckwasserstrahl zum zweiten Mal nachbeschleunigt.
Durch den hohen Druck des Wasserstrahles (bis 2.700 bar) sind sehr hohe Ausströmgeschwindigkeiten
des Strahlmittels zu erreichen.
Das liegt zusätzlich daran, dass sich ein Strahlmittelkorn durch ein
dichteres Trägermedium wie Wasser besser erfassen und beschleunigen
lässt als mit einem vergleichsweise weniger dichterem Trägermedium
wie Luft.
Die kinetische Energie des Strahlmittels wächst bei gleicher Masse
mit steigender Geschwindigkeit zum Quadrat. Bei einer Verdopplung der Geschwindigkeit
erreicht man Vierfache und bei einer Verdreifachung sogar neunfache kinetische
Energie.
Aufgrund der hohen kinetischen Energie des Strahlmittels und damit hohen
Strahlleistungen wird dieses kombinierte Verfahren im Industriekorrosionsschutz
und im Schiffbau eingesetzt.
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Nord
