Physikalische Behandlung

Nach unserer Erfahrung gilt grundsätzlich: Korrosionsschutz ist wirtschaftlicher als das Auswechseln der von Korrosion angegriffenen Bauteile. Dabei orientiert sich die Wahl des jeweiligen Reinigungsgrades am nachfolgenden Oberflächenschutz. Bei den mechanischen Reinigungsverfahren werden die Verunreinigungen durch mechanische Einwirkung abgelöst. Bei festen Verunreinigungen wird zumeist ein Reinigungswerkzeug eingesetzt. Flüssige Verunreinigungen werden meist durch das Aufbringen einer äußeren Kraft (z. B. Fliehkraft) von der Bauteiloberfläche entfernt. Die meisten mechanischen Reinigungsverfahren können sowohl von Hand als auch automatisiert durchgeführt werden.

Eines der wichtigsten physikalischen Behandlungsverfahren sind die Strahlverfahren. Strahlverfahren werden bei der Metallbearbeitung für drei Aufgabenbereiche eingesetzt:

  • Oberflächenreinigung (z. B. Entfernung von Lack oder Rost)
  • Erzeugung definierter Oberflächen (z. B. Mattieren, Satinieren)
  • Erzeugen bestimmter Oberflächeneigenschaften (z. B. Verdichten, erzeugen von Eigenspannungen)

Beim Strahlen wird ein festes oder flüssiges Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf die zu reinigende Oberfläche „geschossen“. Die Reinigung erfolgt meist in einer Kombination aus der mechanischer Abrasionswirkung durch das Strahlmittel und einer strömungstechnischen Ablösung durch das Trägermedium oder das Strahlmittel selbst. Bei einigen Strahlverfahren wird die Reinigung zusätzlich durch ein Lösen der Verunreinigungen im Strahlmittel unterstützt.

 

Wasserhöchstdruckreinigung

Bei diesem Verfahren wird ein unter hohem Druck stehender Flüssigkeitsstrom (im allgemeinen sauberes Wasser bis zu 1700 bar) mit Hilfe einer Düse auf das Werkstück gerichtet. Zur Verstärkung der Abrasionswirkung kann dem Flüssigkeitsstrom zusätzlich ein festes Strahlmittel beigemengt werden. Das Strahlmittel kann trocken oder als Aufschlämmung zugeführt werden. Dem Strahlwasser kann zudem ein geeigneter Rostinhibitor zugesetzt werden.

Das Verfahren eignet sich für die Reinigung von Werkstücken und Konstruktionen aller Art und Größe. Es ist auch auf Werkstücke mit sehr starken Rostnarben und Verunreinigungen anwendbar. Das Druckflüssigkeitsstrahlen kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Der Einsatz ist insbesondere dann sinnvoll, wenn auf den gereinigten Oberflächen nur noch wenig lösliche Salze verbleiben dürfen. Bei entsprechender Wahl der Prozessparameter können gezielt auch einzelne Schichten eines Beschichtungssystems entfernt werden.

 

Sandstrahlen

Beim Reinigungsstrahlen wird ein festes oder flüssiges Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf die zu reinigende Oberfläche gestrahlt. Das physikalische Wirkprinzip der Reinigung ist meist eine Kombination aus der mechanischen Abrasionswirkung durch das Strahlmittel und einer strömungstechnischen Ablösung durch das Trägermedium oder das Strahlmittel selbst. Bei einigen Strahlverfahren wird die Reinigung zusätzlich durch ein Lösen der Verunreinigungen in dem Strahlmittel unterstützt.

Sandstrahlen ist für die Entfernung von Rost und Zunder, von Lack- und Farbresten oder von sonstigen Ablagerungen an Stahl – aber auch Beton und Holz – geeignet. Das Aufrauhen der Oberfläche zur möglichst wirkungsvollen Weiterbehandlung des entsprechenden Materials ist Ziel des Verfahrens. Je gründlicher dabei die Sandstrahlarbeiten durchgeführt werden, desto besser hält der nachfolgende Oberflächenschutz.

 

Trockeneisstrahlen

Bei dem Strahlen mit Trockeneispellets handelt es sich um ein Verfahren, das als Ersatzverfahren für herkömmliches abrasives Reinigen und Entschichten durch Sandstrahlen, Druckwasserstrahlen, Schleifen oder Bearbeiten mit einer Drahtbürste entwickelt wurde.

Trockeneispellets sind Partikel aus festem Kohlendioxid, die einen Durchmesser von 1 bis 6 mm, eine Länge von 5 bis 15 mm und eine Temperatur von ca. -78,5 °C besitzen. Die Trockeneispellets werden während der Reinigung mit Hilfe eines Druckluftstrahls auf nahezu Schallgeschwindigkeit (300 m/s) beschleunigt. Beim Aufprall auf die zu reinigende Oberfläche kühlen sie die Bauteiloberfläche stark ab. Dies hat eine Versprödung des abzureinigenden Materials zur Folge. Die Trockeneispellets dringen in die rissige Verschmutzungsschicht ein und „sprengen“ durch ihre hohe kinetische Energie die Verschmutzungsschicht bzw. Beschichtung vom Bauteil ab.

Der entstehende Abfall besteht nur aus den entfernten Verschmutzungen, da das Kohlendioxid sublimiert. Während der Reinigung entsteht ein im Vergleich zum Sandstrahlen sehr viel geringerer Oberflächenabrieb am zu reinigenden Bauteil.

 

Heissdampfreinigung

Beim Dampfreinigungsstrahlen wird ein aus Dampf und kochendem Wasser bestehender Sprühstrahl mit einem Druck von bis zu 20 bar auf die zu reinigende Oberfläche geleitet. Der hohe Wärmeinhalt des Strahls – bedingt durch den Dampfüberschuss – heizt das Werkstück rasch auf und bringt Fett und Öl zum Verlaufen.