2.2.1 Druckluftstrahlen (auch Druckfrei- oder Sandstrahlen)

Das Strahlmittel wird durch einen mit hoher Geschwindigkeit austretenden Luftstrom beschleunigt.

Bei diesem Verfahren befindet sich das Strahlmittel in einem Druckkessel. Zu diesem wird über Leitungen oder Schläuche Druckluft geführt, die einmal in den Kessel eingeleitet wird und auf das eingefüllte Strahlmittel drückt, zum Zweiten am Kessel vorbeigeführt und an ein Mischventil angeschlossen wird.



Schema Druckluftstrahlen

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Das Strahlmittel tritt über eine Zulauföffnung senkrecht oder über einen Fließwinkel von ca. 45° in das Mischventil ein.

Nach dem Mischventil beginnt der eigentliche Prozess des Vermischens von Strahlmittel und Druckluft. Dies ist deshalb erforderlich, damit das Strahlmittel über die Entfernung von Strahlkessel bis zum zu strahlenden Objekt transportiert werden kann.

Es muss darauf geachtet werden, dass die Geschwindigkeit des Druckluft-Strahl- mittelgemisches nicht zu gering ist, damit sich die schweren Strahlmittelteilchen nicht absetzen können.

Durch eine von Hand geführte Strahldüse tritt das Strahlmitteldruckluftgemisch mit einer Geschwindigkeit bis max. 240 m/s aus der Düse aus und trifft mit dieser hohen Geschwindigkeit nach der Düse auf die zu reinigende Objektfläche.

Der Betriebsdruck, der zur Beschleunigung in der Düse auf die genannten Geschwindigkeiten erforderlich ist, sollte nicht unter 5 bar liegen. Heute werden bereits 10 – 12 bar an der Düse verwendet.

Im Unterschied zum Schleuderradverfahren ist es ein großer Vorteil, dass die Strahldüse geführt wird und das zu strahlende Objekt während der Entrostung beobachtet werden kann.

Die Leistungen liegen in der Regel bei Flächen etwas niedriger. Das Strahlbild ist jedoch besonders für die Beschichtung mit den verwendeten Beschichtungsstoffen oft günstiger, d.h. die Oberfläche vergrößert sich stärker als beim Schleuder-radverfahren, und damit entsteht eine erheblich höhere Haftmöglichkeit für den Beschichtungsstoff. Durch die hohe Aufprallenergie des einzelnen Korns, hervorgerufen durch die wesentlich höhere Ausströmgeschwindigkeit (240 m/s beim Druckstrahlen, max. 80 m/s beim Schleuderstrahlen), können erheblich größere Rautiefen erzielt werden.

Unterstützt wird dies noch durch Verwendung von kantigem Strahlkorn. Zur Erzielung der gewünschten Reinheitsgrade wird die Düse schneller oder langsamer über die zu bearbeitende Oberfläche geführt. Außerdem lässt sich das Mischventil von 0 bis 100% im Zulaufquerschnitt verändern, sodass dadurch unterschiedliche Beladungsfaktoren des Druckluftstroms erreicht werden können.

Die Strahlleistung ist also ganz eindeutig von folgenden Komponenten abhängig:

  • Druck an der Düse
  • Strahlmittelmengendurchsatz
  • Ausströmende Druckluftmenge
  • Düsendurchmesser, Düsenform

Um einen entsprechend großen Strahlmitteldurchsatz erreichen zu können, wird ein Mischventil mit großen Querschnitten und einer entsprechenden Mischkammer benötigt. Die Strahlmittelmenge ist natürlich auch abhängig von der fließenden Druckluftmenge und der Druckluftgeschwindigkeit im Moment des Einschleusens des Strahlmittels in den Luftstrom. Man nennt das Verhältnis „Strahlmittelmenge zu Druckluftmenge“ den Beladungsfaktor. Die Druckluftmenge ist wiederum abhängig von der Größe der Düsenöffnung und dem Druck vor der Düse. Gerade in den letzten Jahren sind erhebliche Leistungs- steigerungen beim Druckstrahlverfahren erreicht worden, und zwar durch den Einsatz großvolumiger Strahlkessel und dafür geeigneter Mischventile sowie durch die Verwendung von großen Düsendurchmessern, also großen Druckluftmengen. Der maximale Düsendurchmesser liegt derzeit bei 20 mm.