Strahltechnik als Bearbeitungsverfahren der OberflÀchentechnik
Die Strahltechnik ist ein Teilgebiet der OberflĂ€chentechnik und bietet verschiedene Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von OberflĂ€chen. Die gefragtesten Trockenstrahlverfahren sind Aufrauen, Entgraten, Entlacken, Entrosten, Entsanden, Entschichten, Entzundern und das Shot Peening bzw. Kugelstrahlen (Verdichtungsstrahlen). Die Herstellung leicht reinigbarer OberflĂ€chen, das sanfte Reinigen empfindlicher WerkstĂŒcke, das Kantenverrunden von Werkzeugen und das Herstellen von optisch edlen OberflĂ€chen sind typische Anwendungen fĂŒr das Nassstrahlverfahren, welches sich durch besonders schonende OberflĂ€chenbearbeitung auszeichnet.
Dabei wird das Strahlmittel mit Geschwindigkeiten von bis zu 170 m/s auf die WerkstĂŒckoberflĂ€che geschleudert. Die fĂŒr den Strahlprozess eingesetzte Energie, d.h. die Beschleunigung des Strahlmittels, wird durch Strahlturbinen (SchleuderrĂ€der), Druckluft oder Hochdruckpumpen erzeugt. Die Strahlergebnisse hĂ€ngen unter anderem von der Art der Anlage und den Prozessparametern ab, vor allem aber von der Art und GröĂe des Strahlmittels, das fĂŒr den Strahlprozess verwendet wird.
Welche Strahlverfahren gibt es auf dem Markt?
- Bei der Turbinenstrahltechnik werden sogenannte SchleuderrĂ€der, auch Turbinen genannt, eingesetzt, die durch hohe Rotationsgeschwindigkeiten das Strahlmittel beschleunigen und auf das WerkstĂŒck schleudern. Diese Technologie wird hauptsĂ€chlich zum Entrosten, Entgraten, Entzundern, Entsanden und Aufrauen von OberflĂ€chen eingesetzt.
- Das Druckluft-Strahlverfahren wird immer dann eingesetzt, wenn eine gezielte, relativ kleine OberflĂ€che auf den WerkstĂŒcken behandelt werden muss oder besonders abrasive mineralische Strahlmittel eingesetzt werden mĂŒssen. Diese Technologie wird hĂ€ufig zum Shot Peening verwendet.
- Beim Nassstrahlen wird ein Wasserstrahl mit einem Druck von bis zu 4.000 bar (58.000 psi) erzeugt oder alternativ ein Gemisch aus Wasser und speziellen Strahlmitteln durch eine Hochdruckpumpe beschleunigt. Diese Technologie wird hÀufig im Aerospace-Bereich eingesetzt.
- Das sogenannte "Shot Peening"-Verfahren oder Verfestigungsstrahlen wird vor allem in der Automobil-, Luftfahrt- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Durch die Erzeugung einer Druckeigenspannung an der OberflÀche von Teilen, die hohen dynamischen Betriebsbelastungen ausgesetzt sind, trÀgt das Shot Peening zur VerlÀngerung der Lebensdauer solcher Bauteile bei.
- Das Kunststoffentgraten ist eine spezielle Anwendung der Strahltechnik zur Behandlung von Kunststoffbauteilen, vornehmlich aus Duroplast- und speziellen Thermoplast-Materialien. Dabei wird mit deutlich weniger Energie und speziellen, weichen Strahlmitteln gearbeitet.
Was sind die gÀngigsten Strahlmittel?
Die Auswahl des geeigneten Strahlmittels ist eine der wichtigsten Entscheidungen in der Strahltechnik. Es gibt zahlreiche Strahlmitteltypen, von denen viele dieselbe Aufgabe erfĂŒllen können. Wichtige Auswahlkriterien fĂŒr das richtige Strahlmittel sind das gewĂŒnschte Strahlergebnis, der zu erwartende AnlagenverschleiĂ und die Wirtschaftlichkeit des Strahlmittels.
Die heute verwendeten Strahlmittel lassen sich unterteilen in metallische, natĂŒrlich-mineralische, synthetisch-mineralische, natĂŒrlich-organische, synthetisch-organische Strahlmittel sowie FlĂŒssigkeiten und Gase. Die gĂ€ngigsten im Ăberblick:
Metallische Strahlmittel aus Eisen und Stahl:
- Stahlguss rund, Stahlguss kantig und Hartguss kantig werden hĂ€ufig zum Reinigen, Entrosten, Entzundern, Entsanden, Entgraten, Aufrauen, Mattieren und Verfestigungsstrahlen (nur Rundkorn) zum Einsatz gebracht. Geeignet sind diese fĂŒr Turbinen-, Injektorstrahl- und Druckstrahlsysteme.
- Stahldrahtkorn-Strahlmittel in verschiedenen Formen (zylindrisch, abgerundet, fast rund und rund) werden zum Reinigen, Entrosten, Entzundern, Entsanden, Entgraten/EntschĂ€rfen und teils zum Verfestigungsstrahlen eingesetzt. Geeignet sind diese fĂŒr Turbinen-, Injektorstrahl- und Druckstrahlsysteme.
Edelstahlstrahlmittel:
- Edelstahlguss rund, Edelstahlguss unregelmĂ€Ăig und Edelstahlguss kantig sind zum Reinigen, Entzundern, Entsanden, Entgraten/EntschĂ€rfen, Aufrauen, Mattieren und Verfestigungsstrahlen (bei Rundkorn) geeignet. Geeignet sind diese fĂŒr Turbinen-, Injektorstrahl- und Druckstrahlsysteme.
- Edelstahldrahtkorn (zylindrisch, abgerundet, fast rund und rund) ist gut geeignet zum Entzundern und teilweise zum Verfestigungsstrahlen. Geeignet ist dieses fĂŒr Turbinen-, Injektorstrahl- und Druckstrahlsysteme.
Mineralische Strahlmittel â Nichteisenmetalle:
- MessingspĂ€ne, Messinggries, Messingdrahtkorn sowie Aluminiumgranulat, Aluminiumdrahtkorn sowie Zinkgranulat und Zinkdrahtkorn eignen sich fĂŒr das Reinigen und Entgraten. Geeignet sind diese fĂŒr Turbinen-, Injektorstrahl- und Druckstrahlsysteme.
NatĂŒrlich-mineralische Strahlmittel:
- Granatsand, Olivsand, Soda, Kaliumsulfat und Quarzsand eignen sich fĂŒr das Entlacken, Entzundern, Entrosten, Reinigen, Mattieren und Entgraten in Injektorstrahlsystemen, Druckstrahlsystemen sowie Nassstrahl- und Hochdruckwasserstrahlsystemen. Beim Quarzsand gilt das nur in der Theorie: In vielen LĂ€ndern, zum Beispiel auch in Deutschland, ist das Strahlen mit Quarzsand aufgrund des hohen Gesundheitsrisikos verboten.
Welche sind die gÀngigsten Strahlanlagen?
Welche Strahlanlage fĂŒr die Bearbeitung eines WerkstĂŒckes geeignet ist, muss individuell geklĂ€rt werden. Das passende Strahlverfahren ist dabei nur ein Faktor von vielen. GrundsĂ€tzlich unterschieden wird in der Strahltechnik zwischen Anlagen zur Chargenbearbeitung von Masseteilen wie Muldenband-Strahlanlagen, Anlagen zur SchĂŒttgutbearbeitung wie dem Multi-Tumbler und Anlagen zur Einzelteilbearbeitung wie z. B. HĂ€ngebahn-Strahlanlagen. 90 Prozent der Strahlanlagen, die unsere Werke verlassen, sind kundenspezifische Individuallösungen. Besonders hĂ€ufig werden Rollenbahn-Strahlanlagen und Drahtgurt-Strahlanlagen fĂŒr unterschiedlichste Bearbeitungsverfahren eingesetzt.
Die meistverkauften Anlagen bei Rösler sind Schleuderradanlagen bzw. Turbinenstrahlanlagen. Diese bieten hĂ€ufig die wirtschaftlichste Lösung, wenn beim Strahlen eine hohe FlĂ€chenwirkung erzielt werden soll. AuĂerdem sind die Betriebs- und Investitionskosten, bezogen auf die erreichbaren Produktionsmengen, beim Turbinenstrahlen bzw. Schleuderradstrahlen Ă€uĂerst gering.
