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Sandstrahlen

Strahlgut & seine Eigenschaften: Der komplette Überblick

Von Lukas Becker | 30. Dezember 2024
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Die Strahlgutwahl beeinflusst das Strahlergebnis maßgeblich. Dieser Artikel erläutert die Eigenschaften verschiedener Strahlmittel und deren Anwendungsbereiche.

Strahlgut und seine Eigenschaften

Die Wahl des richtigen Strahlguts

Um das ideale Strahlgut für Ihre Anwendung zu bestimmen, sollten Sie mehrere wichtige Faktoren berücksichtigen. Diese umfassen das Material, welches bearbeitet werden soll, sowie die angestrebte Oberflächenbehandlung und das gewünschte Endergebnis. Damit die Wahl des Strahlguts optimal auf Ihre Anforderungen abgestimmt ist, folgen hier einige Leitlinien:

1. Material des Werkstücks:

  • Metalle: Für die Bearbeitung von Stahl oder Gussteilen sind hartes Strahlgut wie Stahlguss oder Hartguss am besten geeignet. Diese entfernen zuverlässig Zunder, Rost und alte Beschichtungen.
  • Edelstahl und Aluminium: Hier sollten Sie auf eisenfreie Strahlmittel wie Glasperlen, Keramikperlen oder Edelstahlguss zurückgreifen, um Verunreinigungen zu vermeiden.
  • Kunststoffe und empfindliche Materialien: Materialien wie Kunststoff profitieren von schonenden Strahlmitteln wie Kunststoffgranulat oder Nussschalengranulat, die das Grundmaterial nicht beschädigen.
  • Holz: Für die Entfernung von alten Lacken oder Beschichtungen auf Holz sind weichere Strahlmittel wie Maiskolbenschrot oder Soda ideal, um die Oberfläche nicht zu beschädigen.

2. Oberflächenbehandlung:

  • Reinigen: Wenn es um die Reinigung von Oberflächen geht, sind Glasperlen oder Soda gut geeignet, da sie eine schonende, aber effektive Reinigung ermöglichen.
  • Aufrauen und Entgraten: Für das Aufrauen oder Entgraten von Oberflächen eignen sich kantige Strahlmittel wie Korund oder Schlacke, die eine raue Struktur hinterlassen, die eine nachfolgende Beschichtung besser haften lässt.
  • Mattieren und Polieren: Für ein mattes Finish oder Glätten der Oberfläche sind Glasperlen und Keramikperlen bevorzugt. Diese Strahlmittel erzeugen eine gleichmäßige, satinierte Oberfläche.

3. Größe und Form des Strahlguts:

  • Korngröße: Feines Strahlgut eignet sich für detaillierte Reinigungsarbeiten und für ein gleichmäßiges Ergebnis. Gröberes Strahlgut kann bei der Entfernung von hartnäckigen Verunreinigungen und zur Vorbereitung von Oberflächen für Beschichtungen verwendet werden.
  • Partikelform: Runde Partikel wie Glasperlen eignen sich für eine gleichmäßige und sanfte Reinigung, während kantige Partikel wie Korund besser für das Aufrauen und Entfernen von hartnäckigen Schichten geeignet sind.

4. Härte und Dichte des Strahlguts:

  • Härte: Die Härte des Strahlguts beeinflusst seine abrasiven Eigenschaften und somit seine Fähigkeit, Oberflächen zu bearbeiten. Harte Strahlmittel wie Siliciumcarbid eignen sich für besonders robuste Materialien.
  • Dichte: Dichtere Strahlgutpartikel wie Stahlguss haben eine höhere kinetische Energie und können effizienter hartnäckige Beschichtungen entfernen.

Durch die sorgfältige Abwägung dieser Faktoren können Sie das Strahlgut wählen, das am besten zu Ihrer spezifischen Anwendung passt und optimale Ergebnisse erzielt.

Mineralische Strahlmittel

Mineralische Strahlmittel bieten eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten, jedes mit spezifischen Eigenschaften und Vorteilen:

  • Glasperlen: Glasperlen kommen häufig zum Einsatz, wenn schonende Oberflächenreinigungen gefordert sind. Sie tragen weder chemisch noch mechanisch ab, was sie ideal für empfindliche Werkstücke aus Metall, Holz und Kunststoff macht. Glasperlen sorgen für ein gleichmäßiges und mattes Finish.
  • Granatsand: Granatsand ist ein vielseitiges Mehrwegstrahlmittel und besonders umweltfreundlich, da es keinen schädlichen Feinstaub erzeugt. Aufgrund seines gebundenen Eisenanteils ist es jedoch nicht für blanke Aluminium- oder Edelstahloberflächen geeignet. Granatsand eignet sich besonders für die Reinigung und Restaurierung von Fassaden, Natursteinen und Holz.
  • Korund: Als eines der härtesten mineralischen Strahlmittel, ist Korund hervorragend geeignet, selbst zähe Oberflächen aufzurauen und gründlich zu reinigen. Unterschiedliche Varianten wie Normalkorund und Edelkorund finden Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und bei der Oberflächenbehandlung von Materialien, die keine Eisenrückstände vertragen.
  • Schlacke: Abgeleitet aus industriellen Prozessen, ist Schlacke ein kostengünstiges Einwegstrahlmittel, das eine hohe Abrasivität aufweist. Sie ist gut geeignet für das Entlacken, Entrosten und die Vorbereitung von Metall- und Holzoberflächen für den Korrosionsschutz. Dabei muss berücksichtigt werden, dass bearbeitete Flächen nachbehandelt werden sollten, um Rostbildung zu verhindern.
  • Siliciumcarbid: Dieses sehr harte Mineral wird hauptsächlich zum Feinstrahlen und Schleifen verwendet. Siliciumcarbid ist extrem abrasiv und eignet sich für präzise Bearbeitungen von metallischen Oberflächen, die eine hohe Oberflächengüte erfordern.

Durch die Auswahl des passenden Strahlmittels können Sie die Effizienz Ihrer Projekte optimieren und die gewünschten Oberflächenqualitäten erzielen.

Organische Strahlmittel

Organische Strahlmittel zeichnen sich durch ihre Umweltfreundlichkeit und schonenden Eigenschaften aus. Hier ein Überblick über die gängigsten Materialien:

  • Nussschalen: Dieses Strahlmittel ist ideal für empfindliche Oberflächen wie Holz, Kunststoff, Aluminium und Edelstahl. Es entfernt Farbe und Schmutz, ohne die Grundmaterialien zu beschädigen. Mit einer geringen Härte von 2-3 Mohs vermeiden Nussschalen Kratzer und Materialverformungen.
  • Soda: Soda wird häufig in der Lebensmittelindustrie zur Reinigung von Edelstahlbehältern verwendet und eignet sich auch zum schonenden Entlacken von Holzoberflächen, wie z.B. Fensterrahmen, ohne dass die Scheiben abgedeckt werden müssen. Es besteht aus Natriumbicarbonat, ist ein weiches, nicht abrasives Strahlmittel und hinterlässt keine chemischen Rückstände.
  • Maiskolbenschrot: Dank seiner weichen Beschaffenheit ist Maiskolbenschrot besonders geeignet für die Reinigung von empfindlichen Oberflächen und die Entfernung von leichten Verschmutzungen. Es besteht aus gebrochenen, gereinigten und gesiebten Maisspindeln und ermöglicht eine materialschonende Bearbeitung ohne abrasiven Verschleiß am Werkstück.

Durch den bewussten Einsatz dieser organischen Strahlmittel können Sie umweltschonend arbeiten und gleichzeitig Oberflächen effektiv behandeln, ohne sie zu beschädigen.

Strahlmittel aus Glas und Keramik

Strahlmittel aus Glas und Keramik bieten eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten und überzeugen durch ihre spezifischen Eigenschaften:

  • Glasperlen: Glasperlen sind ein vielseitiges Mehrwegstrahlmittel für die Behandlung verschiedener Materialien wie Holz, Aluminium, Edelstahl und teilweise Kunststoffe. Sie werden häufig für die Reinigung und das Polieren von Oberflächen eingesetzt und sind besonders schonend, da sie keine chemischen Reaktionen mit anderen Materialien eingehen. Glasperlen erzeugen eine gleichmäßige, mattierte bis seidenmatte Oberfläche.
  • Glasgranulat: Glasgranulat, auch als Strahlglas bekannt, ist durch seine kantige Form abrasiv und gleichzeitig materialschonend. Es kommt häufig zum Einsatz beim Entlacken, Entrosten sowie bei Reinigungs- und Mattierstrahlarbeiten. Glasgranulat ist eisenfrei und umweltfreundlich wiederverwendbar.
  • Keramikperlen: Keramikperlen sind speziell für veredelnde Oberflächenbehandlungen konzipiert und finden Anwendung beim Finish von Metallen wie Aluminium, Edelstahl und Stahl. Sie sind besonders geeignet für das Feinstrahlen und Läppstrahlen. Diese Perlen sind eisen- und metallfrei sowie nicht leitfähig, was sie ideal für Anwendungen in High-Tech-Industrien macht. Sie erzeugen eine glatte, glänzende Oberfläche und zeichnen sich durch ihre außerordentlich hohe Standzeit aus.

Durch die Auswahl des passenden Strahlmittels aus Glas oder Keramik können Sie Ihre Oberflächenbearbeitungsprojekte effizient und präzise gestalten, indem Sie die spezifischen Vorteile jeder Art bestmöglich nutzen.

Metallische Strahlmittel

Metallische Strahlmittel sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit und hohen Abrasivität besonders für die Oberflächenbearbeitung von Metall geeignet. Diese Strahlmittel weisen eine lange Lebensdauer auf und können je nach Härtegrad und Form für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden.

  • Stahlguss: Stahlguss-Strahlmittel sind in runder und kantiger Form erhältlich. Diese Mittel werden vorwiegend zum Entgraten, Entzundern, Aufrauen und Entlacken von Metalloberflächen eingesetzt. Je nach Härteklasse – GH, GL oder GP – können sie in Druckluftstrahlanlagen oder Schleuderradanlagen verwendet werden. Mit höherem Härtegrad verlängert sich die Standzeit des Strahlmittels, was es besonders wirtschaftlich macht.
  • Hartguss: Hartguss ist ein extrem abrasives Strahlmittel, das in Druckstrahlanlagen zur Anwendung kommt. Durch seine hohe Abrasivität und die Fähigkeit, sich bei der Bearbeitung in kleinere scharfkantige Partikel zu brechen, ermöglicht Hartguss kürzere Strahlzeiten und eignet sich ausgezeichnet zum Entzundern, Entrosten und Entlacken.
  • Edelstahlguss: Dieses Strahlmittel ist sowohl in runder als auch kantiger Form verfügbar und wird für die Bearbeitung von Nichteisen-Metallen wie Aluminium und Kupfer genutzt. Durch seine Rost- und Eisenfreiheit verhindert Edelstahlguss Verunreinigungen, was es ideal für empfindliche Werkstoffe macht.
  • Drahtkorn: Drahtkorn entsteht durch das Zerschneiden von Drähten in kleine Stücke. Es kann aus verschiedenen Metallen wie Aluminium, Zink oder Edelstahl bestehen. Diese Art von Strahlmittel wird oft für Reinigungsstrahlen, Entgraten und das Oberflächenfinish verwendet.

Vorzüge metallischer Strahlmittel

  1. Langlebig und wirtschaftlich: Aufgrund ihrer hohen Standzeit und Wiederverwendbarkeit können metallische Strahlmittel bis zu 100 Mal verwendet werden, was die Betriebskosten signifikant senkt.
  2. Vielseitige Anwendbarkeit: Metallische Strahlmittel eignen sich nicht nur für Metalle, sondern auch für einige nichtmetallische Werkstoffe. Sie können für verschiedene Bearbeitungsprozesse wie Raustrahlen, Verfestigen oder Oberflächenveredelung eingesetzt werden.
  3. Verfügbarkeit in unterschiedlichen Härtegraden und Formen: Dies ermöglicht ihre präzise Anpassung an spezifische Strahlanforderungen und erhöht die Effektivität des Strahlprozesses.

Durch die Auswahl des geeigneten metallischen Strahlmittels, abgestimmt auf Ihre spezifischen Anforderungen, können Sie die Effizienz und Qualität Ihrer Oberflächenbearbeitung signifikant steigern.

Kunststoff-Strahlmittel

Kunststoff-Strahlmittel wurden ursprünglich für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt entwickelt und zeichnen sich durch ihre schonende Reinigungswirkung aus, ohne die Grundsubstanz des Materials zu verändern. Diese Strahlmittel bestehen aus gemahlenen Kunststoffpartikeln unterschiedlicher Körnung und Formen, meist kantig, um eine effektive Entfernung von Verunreinigungen zu gewährleisten.

Anwendungsgebiete

Kunststoff-Strahlmittel finden breite Anwendung in Bereichen, wo empfindliche Materialien gereinigt, entlackt oder bearbeitet werden müssen, ohne die Struktur zu beeinträchtigen. Typische Einsatzbereiche umfassen:

  • Flugzeugindustrie: Reinigung von Flugzeugteilen und Turbinen, bei denen eine Oberflächenveränderung vermieden werden muss.
  • Formenbau: Entfernung von Rückständen und Fremdstoffen auf Formwerkzeugen.
  • Elektronikindustrie: Saubere Bearbeitung von Präzisionsteilen ohne Beschädigung.
  • Lederproduktion: Reinigung und Oberflächenvorbereitung von Lederwaren.

Technische Eigenschaften

Die wesentlichen technischen Merkmale von Kunststoff-Strahlmitteln umfassen:

  • Schüttgewicht: 1,47 – 1,52 kg/dm³, was ihnen eine moderate Dichte verleiht und somit für schonende Reinigungsprozesse geeignet ist.
  • Härte nach Mohs: 3,5, was sie hart genug macht, um Verunreinigungen zu entfernen, aber weich genug, um empfindliche Materialien nicht zu beschädigen.
  • Feinstrahlsektor: Besonders geeignet für Anwendungen, die eine feine und differenzierte Oberflächenbehandlung erfordern.

Vorteile

Durch den Einsatz von Kunststoff-Strahlmitteln können Sie eine Vielzahl von empfindlichen Materialien bearbeiten, ohne deren Oberfläche zu beschädigen oder zu verändern. Wichtige Vorteile sind:

  • Schonendes Reinigen und Strahlen: Keine Veränderung der Oberfläche oder Substanz des Materials.
  • Hohe Effizienz: Effektive Entfernung von Fremdstoffen, Lacken und Verunreinigungen.
  • Umweltfreundlich: Wiederverwendbarkeit und geringe Umweltbelastung.

Nutzen Sie Kunststoff-Strahlmittel, um eine präzise und schonende Oberflächenbearbeitung zu erzielen, die sowohl effektiv als auch materialschonend ist.

Eigenschaften von Strahlmitteln

Strahlmittel weisen verschiedene Eigenschaften auf, die maßgeblich bestimmen, wie effektiv und schonend ein Strahlprozess verläuft. Wichtige Faktoren umfassen:

  • Korngröße: Die Korngröße eines Strahlmittels beeinflusst die Aggressivität und Feinheit der Bearbeitung. Kleinere Körner erzeugen glattere Oberflächen und schonen empfindliche Materialien, während größere Körner weitaus abrasiver sind und hartnäckige Verschmutzungen effizienter entfernen.
  • Partikelform: Die Form der Strahlmittelpartikel spielt eine wesentliche Rolle bei der Oberflächenbehandlung. Kantige Partikel eignen sich hervorragend zum Entfernen von Rost und alten Beschichtungen, wogegen runde Partikel eine gleichmäßige, glatte Oberfläche hinterlassen.
  • Härtegrad: Der Härtegrad, häufig auf der Mohs-Skala angegeben, bestimmt, wie tief das Strahlmittel in das Material eindringen kann. Härtere Strahlmittel wie Korund (Mohs-Härte 9) sind ideal für robuste Materialien, während weichere Mittel wie Nussschalengranulat (Mohs-Härte 2-3) sich für empfindliche Oberflächen eignen.
  • Dichte: Die Dichte eines Strahlmittels beeinflusst seine kinetische Energie beim Aufprall und somit die erzielte Profiltiefe. Dichtere Partikel können härtere Oberflächen tiefer aufrauen und tragen zu einer effizienten Materialbearbeitung bei.
  • Anwendungsspezifische Eigenschaften: Einige Strahlmittel sind speziell für Mehrfachanwendungen konzipiert, während andere primär für Einweganwendungen vorgesehen sind. Beispielsweise sind mineralische Strahlmittel oft mehrfach verwendbar, sofern sie in einer geeigneten Strahlkammer eingesetzt werden, während organische Strahlmittel wie Soda meist nur einmal verwendet werden können.

Indem Sie diese Eigenschaften berücksichtigen, können Sie das optimale Strahlmittel für Ihre spezifische Anwendung auswählen und beste Ergebnisse erzielen.

Wiederverwendung und Entsorgung von Strahlmitteln

Die effiziente Wiederverwendung und fachgerechte Entsorgung von Strahlmitteln sind essenziell, um sowohl Kosten zu senken als auch die Umwelt zu schonen.

Wiederverwendung von Strahlmitteln

Viele Strahlmittel, insbesondere solche, die aus robusten Materialien wie Metall bestehen, können mehrfach verwendet werden. Um die Wiederverwendbarkeit zu gewährleisten, benötigen Sie eine Strahlanlage, die mit einer Rückgewinnungsanlage ausgestattet ist. Diese entfernt Staub und Verunreinigungen aus dem Strahlmittel, sodass es erneut eingesetzt werden kann. Hier einige Tipps zur Verlängerung der Standzeit:

  • Strahlintensität reduzieren: Niedrigere Strahlgeschwindigkeiten schonen das Strahlmittel.
  • Verunreinigungen vermeiden: Nutzen Sie Abscheider, um das Strahlmittel nach jedem Einsatz zu reinigen.
  • Strahlmittel nachfüllen: Mischen Sie gebrauchtes Strahlmittel regelmäßig mit Neumaterial, um Abnutzungen auszugleichen.

Entsorgung von Strahlmitteln

Die Entsorgung von Strahlmitteln ist stark von ihrer Art und der Kontamination durch den Strahlprozess abhängig:

  • Mineralische Strahlmittel: Diese können oft über den normalen Hausmüll entsorgt werden, solange keine Schadstoffbelastung vorliegt.
  • Organische Strahlmittel: Materialien wie Nussschalen und Maiskolbenschrot sind biologisch abbaubar und können ebenfalls meist über den Hausmüll entsorgt werden, sofern sie nicht kontaminiert sind.
  • Kontaminierte Strahlmittel: Wenn die Strahlmittel mit Schadstoffen belastet sind, wie z.B. durch Öl oder Schwermetalle, müssen sie als Sondermüll entsorgt werden. Hierfür ist eine fachgerechte Sammlung in Containern oder Big Bags notwendig. Entsprechende Entsorgungsunternehmen können diese belasteten Materialien abholen und recyceln.

Nachhaltigkeit durch Recycling

Ein umweltfreundlicher Ansatz ist das Recycling von Strahlmitteln. Besonders metallische Strahlmittel lassen sich gut aufbereiten und wiederverwenden. Innovative Recyclingtechnologien trennen Schleifemulsionen und andere Substanzen von den Feststoffen, wodurch Ressourcen geschont und Betriebskosten gesenkt werden können.

Durch die bewusste Auswahl und Wiederverwendung geeigneter Strahlmittel sowie die ordnungsgemäße Entsorgung kontaminierter Materialien tragen Sie aktiv zum Umweltschutz bei und verbessern die Effizienz Ihrer Strahlarbeiten.

Artikelbild: GlenJ/iStockphoto