Wissenswertes zur Sandstrahltechnik und seiner Anwendung

Sandstrahlen ist ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung, bei dem ein Werkstück mit einem Strahlmittel, etwa Sand, bestrahlt wird. Einfache Beispiele finden wir in der Natur. Ein Stein, der in der Wüste liegt, wird mit der Zeit immer runder und glatter, weil der Sand den Stein abschleift. Liegt statt des Steins eine Glasscheibe in die Wüste, bekommt sie Schleifspuren und wird immer matter und rauer. Je nachdem wie stark der Wind, und wie groß die Sandkörner sind, unterscheiden sich die Ergebnisse.
Schon diese einfachen Beispiele zeigen, dass Sandstrahlen unterschiedliche Effekte erzielt. Es können Grate entfernt, Kanten verrundet, Oberflächen geglättet oder aufgeraut werden. Ebenso können Teile gereinigt oder aus optischen Gründen gestrahlt werden. Dabei spielen verschiedene Faktoren eine Rolle: Strahlmittel, Material und Beschaffenheit des Werkstücks, Arbeitsweise, sowie Intensität und Dauer des Strahlens. Wir von STP Strahltechnik bearbeiten die Oberflächen von Werkteilen genau so, wie Sie es für Ihren Produktionsprozess benötigen. Denn wir haben jahrzehntelange Erfahrung beim Sandstrahlen und beim Bau von Sandstrahlanlagen!

Strahlmittel: Material passend zum Zweck

Statt Wüstensand verwenden wir beim industriellen Sandstrahlen – je nach Einsatzzweck – unterschiedliche Materialien. Dazu gehören Stahl, Edelstahl, Aluminium, Glasperlen, Keramik, Granat oder Korund. Vereinzelt setzen wir auch Nussschalen- oder Maiskolbengranulate ein. Die Korngröße liegt dabei zwischen 0,1 mm und fast 8 mm. Strahlmittel kann zudem kugelförmig oder kantig sein. Durch die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften dieser Materialien ergeben sich verschiedene Strahlergebnisse. Diese können zusätzlich noch durch die Menge und die Geschwindigkeit beim Bestrahlen variiert werden. In einigen Fällen werden auch Mischungen verschiedener Strahlmittel verwendet. Bei der Wahl des Strahlmittels berücksichtigen wir auch das Material des zu strahlenden Werkstückes. Beispielsweise sollte ein Edelstahlteil nicht mit Normal-Stahl bearbeitet werden, da sonst winzige Einschlüsse im Edelstahl zu Rostbildung führen können.

Anwendungsbeispiele Sandstrahlen

Das Sandstrahlverfahren kann eingesetzt werden für:

• Entfernen von Graten nach dem spanenden Bearbeiten von Werkstücken
• Aufrauen von Oberflächen als Vorbereitung fürs Lackieren oder Kleben
• Entfernen von Rost
• Ausgleichen von Verfärbungen, z.B. durch Schweißen oder Erhitzen
• Verfestigen von Oberflächen durch Kugelstrahlen.

Strahlmittelbeschleunigung: Sandstrahlen in kürzester Zeit

Der Stein in der Wüste muss eine ganze Weile dort liegen, um vom Sand glatt abgeschliffen zu werden. Wir haben wesentlich kürzere Bearbeitungszeiten! Denn wir können die Menge des Strahlmittels und die Intensität (Geschwindigkeit), mit der es auf das Werkstück trifft, erhöhen. Um das zu erreichen, werden drei verschiedene Methoden eingesetzt.

Injektorstrahlen für leichtes Sandstrahlen

Dieses Prinzip arbeitet mit Druckluft, die durch einen externen Kompressor bereitgestellt wird. Strahlmittel und Druckluft werden durch separate Schläuche zur Düse geführt. In der Düse erzeugt die durchströmende Luft einen Unterdruck am Strahlmittelschlauch, sodass das Strahlmittel angesaugt wird. Es vermischt sich mit der Luft, tritt gemeinsam mit ihr aus der Düse aus und trifft auf das Werkstück.
Dies ist ein sehr einfaches Prinzip, das ohne großen technischen Aufwand umgesetzt werden kann. Da das Strahlmittel allerdings erst in der Düse beschleunigt wird, ist der Wirkungsgrad relativ gering. Nur wenn leichtes Strahlen ausreichend ist, können hiermit die gewünschten Ergebnisse erzielt werden.

Druckstrahlen fürs zielgerichtete Sandstrahlen

Eine weitere Technik des Sandstrahlens mit Luftdruck ist das Druckstrahlen. Hierbei wird das Strahlmittel zunächst in einem Druckbehälter gesammelt und dann zum Strahlen in einen Schlauch gepresst. Gleichzeitig wird Druckluft durch den Schlauch geleitet, die das Strahlmittel mitreißt. Am Schlauchende befindet sich eine Düse, die ein zielgerichtetes Strahlen ermöglicht. Über den Durchmesser der Düse kann die Menge des Strahlmittels eingestellt werden.

Schleuderräder für effizientes, automatisches Sandstrahlen

Schleuderräder eignen sich zur Strahlmittelbeschleunigung in stationären Anlagen für automatisches Sandstrahlen. Dabei handelt es sich um eine Scheibe, auf der mehrere Wurfschaufeln angebracht sind. Das Strahlmittel fällt durch ein Rohr in die Mitte der Scheibe und wird dann von den Schaufeln erfasst. Die Zentrifugalkraft beschleunigt das Strahlmittel und schleudert es auf das zu strahlende Objekt. In der Regel wird eine Leithülse verwendet, die sich in der Mitte des Schleuderrades befindet, um die Richtung des Strahlmittels festzulegen.  Diese Technik verwendet keine Druckluft zur Strahlmittelbeschleunigung und hat so einen deutlich höheren und effizienteren Durchsatz. Es können weit über 100 kg Strahlmittel pro Minute beschleunigt werden. An Schleuderrad-Strahlanlagen werden zudem meist mehrere Schleuderräder gleichzeitig eingesetzt.

Manuelles Sandstrahlen

Wenn der eigentliche Strahlvorgang von einem Arbeiter gesteuert wird, spricht man vom manuellen Sandstrahlen. Der Bediener hält dabei eine Strahldüse in der Hand und richtet sie auf das zu bearbeitende Teil. Dafür kann entweder das Injektor- oder das Druckstrahlverfahren angewendet werden.
Da der Mitarbeiter mit der von Hand geführten Düse relativ flexibel ist, können sowohl kleine als auch sehr große Teile bearbeitet werden. Ebenso gibt es nur sehr wenige Einschränkungen in Bezug auf die Geometrie. Das manuelle Sandstrahlen erfolgt in Handstrahlkabinen oder Freistrahlräumen.