Strahlen2018-11-01T15:06:21+00:00

Strahlen als Vorbehandlung

Strahlen mit gekörnten Festkörpern aus metallischen, organischen oder mineralischen Feststoffen gilt als das meistverwendete Vorbehandlungsverfahren zur mechanischen Reinigung und Vorbereitung. Mitunter werden aber auch Flüssigkeiten, Dämpfe oder gefrorene Gase als Strahlmittel verwendet. Mithilfe von hydraulischer, mechanischer oder pneumatischer Energie trifft das Strahlmittel auf die zu behandelnde Oberfläche. Der Strahlprozess kann die Reinheit, die Rauheit, die Verfestigung und Aktivierung der Oberfläche beeinflussen.

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Pulverbeschichtung Ansaugbrücke

Sandstrahlen

Strahlverfahren sind zur Vorbehandlung und Reinigung von Bauteilen weit verbreitet. Sie entfernen Fremdstoffe auf abrasive Weise, indem Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf das Bauteil geschleudert wird. Als eines von vielen Strahlverfahren wird bei dem Sandstrahlen (auch Druckluftstrahlen genannt) das Strahlgut mithilfe von Druckluft in einer Düse beschleunigt. Als Strahlgut werden für gewöhnlich Korund, Stahlkies, Stahlkugeln, Schlacke, Kalziumkarbonat-Granulat oder diverse Kunststoffe verwendet.

Sandstrahlanlagen existieren in unterschiedlicher Bauform und Automatisierung. Sie werden zum Beispiel als mobile Einheit auf Freiflächen zur Reinigung von Fassaden oder großer Bauteile eingesetzt. Auch geschlossene Sandstrahlkabinen mit direkter Strahlgutrückführung, sind weit verbreitet.

Es wird zwischen den folgenden drei Automatisierungsgraden unterschieden:

  • Manuell: Bauteil und Strahldüse werden von Hand geführt
  • Halbautomatisch: Bauteil wird auf Drehteller und Strahldüse von Hand geführt
  • Automatisch: Bauteil und Strahldüse werden automatisch geführt

Um eine übermäßige Verunreinigung des Strahlguts zu vermeiden, ist eine Vorreinigung der Werkstücke zu empfehlen. Für die Qualität des Prozesses sind ein angepasster Strahldruck sowie die Art und Korngröße des Strahlmittels entscheidend. Daher ist Strahlmittelbruch über Filter oder Siebe zu entfernen. Je nach Bauteilwerkstoff und Strahlbedingungen kann ein Aufrauen der Oberfläche stattfinden. Dies wird oft für eine bessere Haftung bei darauffolgenden Beschichtungsprozessen genutzt. Das Druckluftstrahlen von Aluminium mit Glasperlen kann auch zu einer Glättung und glänzenden Oberfläche führen.

Vor- und Nachteile:

Ein großer Vorteil des Sandstrahlens ist die Effektivität bei stark anhaftenden Beschichtungen und Rost in Verbindung mit der guten Zugänglichkeit von Spalten und Zwischenräumen. Eine eingeschränkte Zugänglichkeit entsteht lediglich, wenn der Luftstrom der Düse beispielsweise in kleinen Sacklöchern durch sich selbst zurück gelenkt wird. Das Verfahren ist durch schnelle Strahlmittelwechsel und die Eignung bei verschieden großen Bauteilen sehr flexibel. Die Handhabung sowie die Anlagentechnik sind für den Anwender von überschaubarer Komplexität. Zu beachten ist die abrasive, schädigende Wirkung auf Funktionsflächen (Gewinde, Lagersitze). Diese sind vor dem Strahlen mithilfe von Abdeck- und Maskierelementen (z.B. Stopfen, Kappen, Klebeband) zu schützen. Strahlgut kann sich in Bördelfalzen, Spalten oder Hohlräumen ansammeln und muss nach dem Strahlen von Hand entfernt werden. Besonders bei ölführenden Gehäuseteilen (z.B. Getriebegehäuse) ist eine rückstandslose Entfernung des Strahlguts von höchster Bedeutung. Die Wirtschaftlichkeit des Sandstrahlens sinkt bei kleinen Bauteilen und Verbindungselementen mit steigendem Handlingsaufwand.

Strahlen Sand

Trovalisieren

Für kleinere Bauteile ist das Trovalisieren (Gleitschleifen) gut geeignet. Hierbei bewegen sich die Bauteile zwischen den Schleifkörpern (Chips) in einem Arbeitsbehälter. Die Bewegung erfolgt dabei durch Rotation oder Vibration des Behälters. Als Schleifkörper werden Stahlkies, Gestein in verschiedenen Größen, Kunststoffkörper mit eingearbeitetem Schleifmittel oder Korund verwendet. Mit zunehmender Schleifkörpergröße steigt der Materialabtrag und das Schliffbild wird gröber.

Der Schleifprozess wird trocken oder unter Zugabe von Schleifflüssigkeit durchgeführt. Diese kann den Schleifprozess unterstützen und durch Chemikalien die Reinigung der Werkstücke begünstigen. Die Bearbeitungszeit beträgt zwischen 10 und 60 Minuten. Weil die Schleifkörper lose vorliegen und der Kontakt zum Werkstück ungleichmäßig erfolgt, ist der Materialabtrag unterschiedlich und an Ecken und Außenkanten höher. Daher wird das Verfahren besonders zum Entfernen von Graten nach einer spanenden Fertigung eingesetzt.

Besonders die hohe Flexibilität in Bezug auf die Bauteilgeometrie, sowie der vollautomatische Ablauf der Bearbeitung sind von Vorteil. Ein weiterer Vorteil ist die gute Einsetzbarkeit bei Bauteilen aus dünnem Blechmaterial. Nachteilig ist eine unzureichende Flächendeckung in Kehlen und Zwischenräumen, wenn die Schleifkörper hierfür zu groß sind. Der wiederholte Einsatz mit unterschiedlichen Schleifkörpern kann dem entgegenwirken.

Behandlungsverfahren
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