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20. Oktober 2017 | 01:42

Strahlsysteme

Das Strahlsystem bezeichnet die physikalische Methode der Energiebereitstellung zur Beschleunigung des Strahlmittels.

Beim Druckstrahlen erfolgt die Bereitstellung aus pneumatischer oder hydraulischer Druckenergie, die beim Durchströmen einer Düse in kinetische Energie des Strahls umgewandelt wird. Der Strahl besteht dabei aus dem eigentlichen Strahlmedium bzw. Strahlmittel zur Erzielung der Strahlwirkung sowie dem Trägermedium zum Transport des Strahlmediums. Entsprechend dem Trägermedium unterscheidet man das Druckluftstrahlen, das undefinedDruckflüssigkeitsstrahlen und das undefinedDampfstrahlen. Das Strahlen mit Druckluft als Trägermedium wiederum kann entweder als undefinedTrockendrucklufstrahlen oder oder unter Zugabe von Wasser und anderen Zusatzstoffen als undefinedNassdruckluftstrahlen mit feuchten oder nassen Medien betrieben werden.

Beim undefinedSchleuderradstrahlen hingegen erfolgt die Bereitstellung aus der Rotationsenergie eines schnell drehenden Schaufelrades. Die auf das mitrotierende Strahlmittel wirkende Zentrifugalkraft bewirkt eine Beschleunigung der Körner nach außen und schließlich den Abwurf über die Schaufelkante mit der bis dahin übertragenen kinetischen Energie. Das Schleuderradstrahlen erfolgt in der Regel trocken, für Sonderanwendungen gibt es aber auch das undefinedNassschleuderradstrahlen.

Eine Sonderstellung nimmt das undefinedUltraschallstrahlen ein. Die Energiebereitstellung erfolgt hierbei durch einen leistungsstarken Ultraschallgenerator, dessen in den Strahlraum abgegebene Schallwellen eine Energieübertragung an die Strahlmittelkörner bewirken. Gemäß der undefinedDefinition nach DIN 8200 handelt es sich hierbei zwar ebenfalls um ein Strahlsystem, allerdings ist die Bewegung der Strahlkörner nicht durch eine einheitliche Strahlrichtung, sondern durch gegenseitige Stoßvorgänge gekennzeichnet.

Thermisch-mechanische Strahlbehandlung

Die hierunter fallenden Verfahren basieren nicht auf Strahlsystemen im undefinedSinne der DIN 8200, da hierbei keine beschleunigten Strahlmittel zum Einsatz kommen. Auf Grund ihrer strahlähnlichen Wirkungsweise werden sie jedoch häufig den Strahlverfahren zugerechnet.

Flammstrahlen

Das Flammstrahlen ist eine Oberflächenbehandlung zur Reinigung beschichteter, verschmutzter oder verkrusteter Oberflächen und wird auf Beton, Naturstein und warmgewalzten verzunderten oder verrosteten Stahlblechen eingesetzt. Die Ausführung erfolgt mit kammartigen Flammstrahlbrennern unter Einsatz einer reduzierenden Acetylen-Sauerstoff-Flamme, also mit Sauerstoff-Überschuss. Der Brenner wird einmal oder nach zwischenzeitlichem Reinigen und Abkühlen auch mehrmals über die Fläche geführt. Dabei werden unerwünschte Stoffe verbrannt oder durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beteiligten Stoffe gelockert und in einem weiteren Arbeitsgang durch maschinelles Bürsten entfernt. Beim Entzundern und insbesondere Entrosten von Stahl wird durch die extreme Hitzeeinwirkung die Feuchtigkeit in den Poren verdampft. Die dabei auftretende Volumenvergrößerung unterstützt die Ablösung bzw. Lockerung.

Flammstrahlen ist auf Grund der Gefahr der Verformung nicht bei Blechdicken unter 5 mm Dicke anwendbar. Es ist zu beachten, dass Beschichtungen auf der Blechrückseite durch die Hitzeeinwirkung beschädigt werden können. In Bezug auf die Arbeitsicherheit und die Umwelt ist zu beachten, dass aus verbrannten Stoffen schädliche Stäube, Dämpfe, Ruß, Gase und andere Gefahrstoffe freigesetzt werden können. Besondere Schutzbekleidung ist erforderlich.

Kaltgasstrahlen

Beim Entschichten durch Kaltgasstrahlen mit flüssigem Stickstoff ('Kryogenes Entlacken') wird ein aus flüssigem Stickstoff entwickelter und daher etwa -195 °C kalter Flüssigkeits-/Gasstrahl auf die Oberfläche geleitet. Alte oder fehlerhaft ausgeführte Beschichtungen und Fremdstoffe werden in Folge des Kälteschocks und der Versprödung zum Abplatzen gebracht bzw. können in diesem Zustand leicht mechanisch entfernt werden. Je dicker die zu entfernenden Beschichtungen sind, desto besser ist die Wirkung. Außer der abgetragenen Beschichtung fällt kein zusätzlicher Abfall an, was die Ensorgung erleichtert. Die Oberfläche muss ggf. allerdings noch nachgereinigt werden, um verbliebene Reste der Beschichtung vollständig zu entfernen.