Sandstrahlen
Das Sandstrahlen gehört zu den Verfahren der Oberflächenbehandlung und wird hauptsächlich zum Abtragen von Rost, Verschmutzungen, Farbresten und anderen Verunreinigungen genutzt. Bei dem Verfahren wird ein Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche geschleudert.
Das Sandstrahlen erfreut sich in der metallverarbeitenden Industrie und im Bauwesen vor allem dank seiner vielseitigen Verwendung großer Beliebtheit. Das Verfahren kann einerseits zum effizienten Abtragen von Verunreinigungen und zur Aufbereitung von Oberflächen genutzt werden, dient aber andererseits auch zur Erzeugung optischer Effekte wie beispielsweise der Mattierung von Glas- oder Steinoberflächen.
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Wie funktioniert das Sandstrahlen?
Je nach gewünschtem Oberflächeneffekt wird heute eine Vielzahl an verschiedenen Strahlanlagen für das Sandstrahlen benutzt. Die grundsätzliche Vorgehensweise ist bei den unterschiedlichen Strahltechniken jedoch vergleichbar: Ein Strahlmittel – dabei kann es sich beispielsweise um Korund, Granatsand, Glasperlen oder Kunststoff handeln – wird mithilfe einer geeigneten Vorrichtung unter hohen Druck gesetzt. Üblicherweise arbeiten Sandstrahlanlagen zur Beschleunigung des Strahlmittels mit Hilfsmitteln wie Druckluft, Dampf oder Presswasser. Das Strahlmittel wird durch den Druck durch eine Strahldüse gepresst und dadurch mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche geschleudert.
Das Druck- und Geschwindigkeitsniveau ist dabei stets von der Art des Strahlmittels, dem Werkstoff und dem gewünschten Oberflächeneffekt abhängig. In der Praxis liegen die Geschwindigkeiten heute in einem Bereich von 20 bis 300 Metern pro Sekunde. Die Spitzenwerte reichen dabei fast bis zur Schallgeschwindigkeit und werden durch den Einsatz von Pressluft mit einem Strahlgebläse erreicht.
Die abrasive Wirkung des Strahlmittels führt dazu, dass unerwünschte Partikel von der Oberfläche des Werkstücks gelöst und abgetragen werden. Das Strahlmittel wird im Anschluss an die Bearbeitung entweder entsorgt oder in einem Kreislauf aufbereitet und wiederverwertet. Sandstrahlgeräte können mit Filteranlagen ausgerüstet werden, um die bei dem Verfahren entstehenden Stäube abzusaugen.
Welche Anwendungsbereiche gibt es?
Das Sandstrahlen wurde früher hauptsächlich zur Reinigung von Bauteilen verwendet, hat sich im Laufe der Jahre durch neue Techniken aber stetig weiterentwickelt und bietet heute ein großes Spektrum an Anwendungsbereichen. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
- Reinigung: Entfernen von Verunreinigungen von Maschinen, Motoren, Anlagen, Behältern oder Formen in der Industrie. Reinigung von Fassaden, Mauerwerken und Fachwerken im Bauwesen.
- Aufrauhung: Behandlung der Oberfläche, um die Haftung von Lacken oder Legierungen zu optimieren.
- Mikrosandstrahlen: Zur Strukturierung von Glasplatten, die in der Mikrosystemtechnik eingesetzt werden.
- Dekoration: Mattierungen oder Ornamentschliffe auf Oberflächen.
- Verdichtung: Verdichtungsstrahlen zur Vermeidung von Haarrissen und zur Verlängerung der Lebensdauer.
- Entrosten: Entfernen von Rostansätzen an Stahlkonstruktionen.
Neben diesen Anwendungen wird das Sandstrahlen auch in der Textilindustrie eingesetzt, um einen optischen Abtrag-Effekt zu erzielen. Diese Methode ist umstritten und in einigen Ländern verboten, da der quarzhaltige Staub beim Einatmen zu der Staublungenerkrankung Silikose führen kann.
Welche Anlagen kommen beim Sandstrahlen zum Einsatz?
Je nach gewünschtem Effekt der Oberflächenbehandlung kommen in der Industrie, im Bauwesen und im Heimwerkerbereich verschiedene Strahlanlagen mit unterschiedlichen Techniken zum Einsatz. Zu den typischen Sandstrahlanlagen gehören:
- Sandstrahlgebläse: Sandstrahlgebläse werden üblicherweise als freistehende Strahlkabine ausgeführt und ermöglichen die manuelle Bearbeitung von Werkstücken.
- Sandstrahlpistole: Die Sandstrahl- beziehungsweise Injektorstrahlpistole saugt das Strahlmittel aus drucklosen Behältern und schleudert es dann punktgenau auf die Oberfläche.
- Becherpistole: Die Becherpistole arbeitet ebenfalls nach dem Injektorprinzip und kommt vor allem im Heimwerkerbereich zum Einsatz.
- Schleuderrad–Durchlauf-Strahlanlage: Diese Strahlanlage eignet sich für die Serienfertigung und wird vor allem für die Behandlung von Blechen oder Profilstahl verwendet.
Welche Strahlmittel werden beim Sandstrahlen eingesetzt?
Der Begriff des Sandstrahlens ist zwar heute noch sehr geläufig, beschreibt das Verfahren aufgrund der Vielzahl an verwendeten Strahlmitteln aber nicht hinreichend exakt. So wird heute bei den meisten Anwendungen des Sandstrahlens kein reiner Sand, sondern ein anderes Strahlmittel verwendet. Bei der Wahl des Strahlmittels gilt es, die Kontur, Beschaffenheit und Körnung des Materials zu berücksichtigen, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Zu den gebräuchlichen Strahlmitteln gehören:
- Quarzsand
- Korund
- Granatsand
- Kunststoff
- Glasperlen
- Trockeneis (Trockeneisstrahlen)
- Hartguss
- Schlackestrahlmittel
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