Sandstrahlen

Mit unserem Niederdruckstrahlverfahren und den verschiedensten Strahlmitteln wie z.B. Glasperlen, Soda oder Schlacke, können wir nahezu alle Oberflächen bearbeiten und entfernen so mühelos Lack & Rost.

Ob Kleinteile, Fahrzeuge oder ganze Schiffe. Noch Fragen? Zögern Sie nicht und vereinbaren einen unverbindlichen Beratungstermin.

Trockeneisstrahlen


Mit unserem Niederdruckstrahlverfahren und den verschiedensten Strahlmitteln wie z.B. Glasperlen, Soda oder Schlacke, können wir nahezu alle Oberflächen bearbeiten und entfernen so mühelos Lack & Rost.

Ob Kleinteile, Fahrzeuge oder ganze Schiffe. Noch Fragen? Zögern Sie nicht und vereinbaren einen unverbindlichen Beratungstermin.

Was ist Sandstrahlen?

Das Sandstrahlen ist eine Technik, die heute in vielen Bereichen Verwendung findet und deshalb in aller Munde ist. Der Begriff des „Sandstrahlens“ mag dabei zu Anfang etwas verwirrend sein und nicht unbedingt treffend. Im Folgenden wird genau aufgeschlüsselt, worum es sich genau beim Sandstrahlen handelt, wie es durchgeführt wird und mit welchem Ergebnis zu rechnen ist. Des Weiteren wird auf die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des Sandstrahlens eingegangen.

Die Definition des Begriffs

Aus heutiger Sicht ist das Sandstrahlen ein Überbegriff, der verschiedene Techniken und Anwendungen zusammenfasst. Viele Verfahren und Behandlungen von Oberflächen werden heute in diesem Begriff vereint. Gleich ist ihnen, dass die Behandlung oder die Verdichtung einer Oberfläche mittels eines Strahlmittels erreicht wird. Als Strahlmittel wird dabei schon lange nicht mehr nur Sand verwendet. Strahlmittel bezeichnet somit die Gesamtheit aller Mittel, die mit hoher Geschwindigkeit auf eine Oberfläche aufgebracht werden und dort zu einer bestimmten Behandlung oder Verdichtung ebendieser führen.

Beim Sandstrahlen wird mit verschiedenen Abwurfgeschwindigkeiten gearbeitet. Diese Geschwindigkeit zeigt an, wie schnell das Strahlmittel auf die Oberfläche geschleudert wird. Abhängig ist sie vom angewandten Verfahren, vom verwendeten Strahlmittel, vom zu erwartenden Ergebnis und natürlich auch von der zu behandelnden Oberfläche. Die typischen Abwurfgeschwindigkeiten beim Sandstrahlen liegen üblicherweise zwischen 20 msec -1 und 300 msec -1.

Das bedeutet, dass das Strahlmittel bei höchster Geschwindigkeit beinahe die Schallgrenze durchschreitet. Um beim Sandstrahlen derart hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, muss sich verschiedenster Hilfsmittel bedient werden. Üblicherweise reicht reine Pressluft nicht aus, um diese Geschwindigkeiten zu erreichen. Aus diesem Grund setzen manche Systeme auf Dampf, Presswasser und in seltenen Fällen, wenn das System mit einem Schleuderrad ausgestattet ist, auf die Hilfe der Zentrifugalkraft.

Welches Strahlmittel ist beim Sandstrahlen das Richtige?

Mit dem Sandstrahlen können bestimmte Oberflächenbedingungen geschaffen werden. Das gewünschte Ziel wird durch die passende Kombination von Verfahren, Oberfläche und dem Strahlmittel erreicht. Die mittlerweile große Auswahl an Strahlmitteln beim Strahlen ermöglicht somit die unterschiedlichsten Ergebnisse. Die einzelnen Strahlmittel unterscheiden sich in ihrer Körnung, in ihrer Form und ihrer Art.

Bedingt durch die verschiedenen Mittel hat sich das Sandstrahlen zu einer der am verbreitetsten Formen der Bearbeitung von Oberflächen entwickelt. Auch wenn die Unterschiede der einzelnen Sandstrahl-Techniken heute vor allem durch die verwendete Technik, also die Maschinen, bestimmt wird, trägt das Strahlmittel erheblich zum Erreichen des gewünschten Ziels bei. Wer die Strahlmittel kategorisieren möchte, der wird das im Groben in zwei Gruppen machen.

Die eine Gruppe setzt sich aus metallischen Strahlmitteln zusammen, während die andere aus vegetabilen, synthetischen oder mineralischen Körnchen besteht. Der Unterschied bei den einzelnen Sorten besteht vor allem in ihrer Struktur. Diese kann fein mit grob sein. In manchen Fällen wird beim Strahlen auch ein extrem feines Mittel verwendet, das mehr einem Pulver als einem Granulat ähnelt. Metallische Strahlmittel können verschiedenste Oberflächen aufweisen, wohingegen synthetische und mineralische zumeist scharfe Kanten und Spitzen aufweisen. Im Regelfall haben die einzelnen Körper des Strahlmittels eine maximale Größe von 2,5 mm. Das untere Ende ist schwerer zu definieren. Bei normalen Verfahren sind die feinsten Strahlmittel etwa 0,2 Millimeter groß. Bei Spezialverfahren, die zur extrem feinen Behandlung von sensiblen Oberflächen genutzt werden, können die einzelnen Körper des Mittels mitunter nur mehrere Mikron groß sein.

 

Wie genau funktioniert das Sandstrahlen?

Beim Sandstrahlen wird mit extremen Geschwindigkeiten gearbeitet. Diese sind nötig, um die gewünschten Veränderungen auf einer Oberfläche herbeizuführen. Die einzelnen Körper des verwendeten Strahlmittels prallen mit hoher Geschwindigkeit von der zu bearbeitenden Oberfläche ab. Dabei wird die Stelle des Aufpralls erwärmt, da kinetische Energie von den Körpern auf die Oberfläche übertragen wird.

Hauptsächlich bewirkt das Aufprallen aber eine Veränderung des Materials. Durch die Kraft entstehen kleinste Dellen und, je nach Verfahren, werden auch kleinste Teilchen von der Oberfläche herausgelöst. So kann ein Material verdichtet oder unerwünschtes Material mit dem Strahlverfahren entfernt werden.

Welche Technikvarianten gibt es?

Betriebe aller Art und auch das Handwerk setzen mehr und mehr auf die vielfältigen Möglichkeiten des Sandstrahlens. Je nach Vorhaben und Anwendungsmöglichkeiten hat man als Interessent die Wahl zwischen zwei verschiedenen Gerätschaften. So gibt es zum einen die Sandstrahlkabine und zum anderen das Sandstrahlgerät. Jede dieser beiden Arten hat ihre eigenen Vorteile. Der große Vorteil des Sandstrahlgeräts ist seine mobile Einsatzfähigkeit.

Im Weiteren ist die Größe des zu bearbeitenden Werkstücks nicht durch die Kammer der Sandstrahlkabine begrenzt. Die Vorteile der Sandstrahlkabine liegen auf der Hand. Diese ist zwar nicht mobil und es können nur Stücke bis zu einer gewissen Größenordnung behandelt werden, dennoch ist die Kabine selbst luftdicht verschlossen. Somit kann es zu keinen Verletzungen durch herumfliegendes Strahlmittel kommen.

Durch die eingebauten Handschuhe wird dafür gesorgt, dass der Operator des Geräts selbst keine Schutzkleidung tragen muss. Die Gefahr, dass kleinste Teile in die Atemwege geraten wird ausgeschlossen. Am Ende ist es eine Frage des vorhergesehenen Einsatzes. Wer Graffitis entfernen will oder auf dem Bau Sandstrahlen will, der muss auf das Sandstrahlgerät setzen, wer regelmäßig in der Werkstatt gleiche Teile bearbeitet, dem wird zu einer Sandstrahlkabine geraten.

 

Sandstrahlen – eine interessante Geschichte

Wer denkt, dass Sandstrahlen eine relativ junge Technik ist, der irrt. Schon im Jahr 1870 wurde das erste Patent für eine Strahlmaschine angemeldet. Schon im darauffolgenden Jahr wurde in London das Gerät erfolgreich vertrieben. Der Erfinder, Benjamin Tilghman, hat dabei aber nicht nur eine Variante des Sandstrahlens entwickelt, sondern zugleich auch Verfahren entwickelt, die auf Dampf, Druckluft und der Zentrifugalkraft beruhen. Damit hat er das Sandstrahlen nicht nur erfunden, sondern auch sämtliche technischen Neuerungen, die bis heute Bestand haben, in die Wege geleitet.

Schon in den Jahren vor dem ersten Weltkrieg hatte beinahe jeder industrielle Betrieb eine eigene Reinigungsanlage, die auf das Sandstrahlen setzte. Leider war es so, dass durch den verwendeten feinen Quarzsand viele der Arbeiter an der sogenannten Silikose erkrankten, da das feine Pulver schnell in die Atemwege geriet. Erst nach und nach wurde dem feinen Sand gebrochener Hartgusskies vorgezogen, der das Risiko einer Erkrankung erheblich minderte.

Den heutigen Erfolg hat Sandstrahlen vor allem der stetigen Entwicklung neuer Strahlmittel zu verdanken. Dank diesen nutzen heute nicht nur fast alle Bereiche der Industrie diese Technik, sondern auch Künstler und sogar Archäologen.

 

Die Anwendungsgebiete des Sandstrahlens im Detail

Egal ob bei der Restaurierung von Oldtimern oder beim Ausgraben von wertvollen Fossilien – das Sandstrahlen findet in den unterschiedlichsten Bereichen Anwendung. Diese werden nun im Folgenden genauer vorgestellt. Die älteste Form, in der Sandstrahlen angewandt wird, ist das Putzen von Industrieanlagen. Selbst grobe Verunreinigungen werden, durch die sich schnell auftretenden Körper des Strahlmittels effektiv entfernt.

Oft wird das Verfahren auch eingesetzt, um Oberflächen für das Auftragen einer bestimmten Schicht vorzubereiten. So wird beispielsweise Rost entfernt oder die Oberfläche wird so bearbeitet, dass ein anderes Material daran besser haftet. Auch zu Zwecken der Reinigung wird gerne das Sandstrahlen verwendet. Dort, wo ein Wasserdampfstrahler nicht mehr weiterkommt, setzt man vermehrt auf das Sandstrahlen. Vor allem bei hartnäckigen Farben oder bei Graffitis werden so schnell die bestmöglichen Ergebnisse erzielt. Künstler nutzen die Technik, um Oberflächen wie Glas oder Metall ihren Vorstellungen anzupassen.

So lassen sich mittels einer Schablone selbst feine Muster anbringen. Gerne werden auch Oberflächen mit dem Verfahren mattiert. Im Rahmen des sogenannten Shotpeening-Verfahrens wird das Sandstrahlen genutzt, um Oberflächen zu verdichten und die Gefahr von Spannungsrissen zu minimieren. Vor allem bei Bauteilen, die hohe Belastungen über einen langen Zeitraum aushalten müssen, kommt dieses Verfahren zur Anwendung. Anstelle der herkömmlichen Pressens werden auch Sandstrahlverfahren genutzt, um einer Oberfläche eine bestimmte Form zu geben. Vor allem Wölbungen aller Art lassen sich so formgenau erstellen.

Abschließend gibt es noch eine Sonderform des Strahlens, bei dem mit einem bestimmten Zinkgranulat gearbeitet wird. Dieses setzt sich auf der Oberfläche fest und sorgt so für einen erhöhten Korrosionsschutz auf der behandelten Oberfläche.

Niederdruckstrahlen – eine Sonderform von Sandstrahlen

Bei vielen Oberflächen sind die herkömmlichen Drücke zu hoch angesetzt, sodass das Verfahren zu einer Zerstörung der Oberfläche führen würden. Aus diesem Grund gibt es das Niederdruckstrahlen. Dieses kommt dann zum Einsatz, wenn sensible Oberflächen behandelt werden sollten. Beim Niederdruckstrahlen wird zumeist mit einem Druck zwischen 0,4 und 4,0 bar gearbeitet. So wird die Oberfläche nicht beschädigt. Ideal ist dieses Verfahren für die Arbeit an antiken Möbeln oder denkmalgeschützten Bauten. Eine Besonderheit ist, dass das Niederdruckstrahlen auf sämtliche Chemikalien oder auf Wasser verzichtet. Druckluft und ein bestimmtes Granulat reichen aus, um zum gewünschten Ergebnis zu kommen.

Wie sieht die Druckluftversorgung beim Sandstrahlen aus?

Druckluft ist vielleicht der entscheidende Faktor beim Sandstrahlen. Denn sie entscheidet, ob der Strahlvorgang wirtschaftlich ist oder nicht. Die Leistung ist nämlich proportional zur Menge und dem Druck der Luft. Es sind also zu jedem Zeitpunkt ein hoher Druck und eine ausreichend hohe Menge an Luft nötig, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Deshalb ist die Wahl des Kompressors entscheidend. Dieser muss eine konstant hohe Lieferleistung erbringen können. So können größere Düsen verwendet werden und durch das damit verursachte schnellere Arbeiten kann Arbeitszeit erheblich eingespart werden. Geeignet zur Durchführung des Verfahrens sind sowohl stationäre als auch mobile Druckluft-Kompressoren. Die konstante Versorgung mit Druckluft ist die Königsdisziplin des Sandstrahlens, weshalb beim Kauf eines Kompressors genau darauf geachtet werden soll, ob dieser auch sämtliche Vorgaben erfüllt. Das Sandstrahlen erfordert einen konstanten Luftdruck über Stunden hinweg.

Die Checkliste für sicheres Sandstrahlen

Das Sandstrahlen ist eines der effektivsten Verfahren, weshalb es bei der Durchführung einiges zu beachten gilt. Jegliches Arbeiten muss der Sicherheit untergeordnet werden, nur so können Unfälle ausgeschlossen werden. Mit einer Checkliste, die man vor dem Sandstrahlen in Gedanken durchgeht, kann man Fehlerquellen effektiv minimieren. Der erste Blick sollte zum Kompressor gehen. Dieser muss ausreichend Druckluft bereitstellen können. Anschließend sollten der Schlauch und sämtliche Verbindungen und Kupplungen kontrolliert werden. Danach sollte man sich die Frage stellen, ob man die richtigen Utensilien verwendet und ob man selbst mit der richtigen Schutzkleidung bekleidet ist. Im Anschluss kann geprüft werden, ob genug Druck an der Düse ankommt und ob für das gewählte Verfahren auch das richtige Strahlmittel verwendet wird. Die letzte Frage, ob man sich für die Aufgabe ausreichend befähigt fühlt, stellt man an sich selbst oder an den Operator des Geräts. Sind alle Voraussetzungen erfüllt, kann mit dem Sandstrahlen begonnen werden.