Reinigungsprobleme lösen sich in Luft auf

Kryogenes Strahlreinigen mit CO2-Pellets

Herkömmliche Strahlreinigungsverfahren mit Sand, Glasperlen, anderen Feststoffen oder auch Wasser unter Hochdruck hinterlassen Rückstände aus Strahlgut und Schmutz. Neben langen Stillstandzeiten einerseits und Verschleiß durch Abrasion andererseits entstehen hohe Entsorgungs- oder Aufbereitungskosten für das verunreinigte Strahlmittel. Für die industrielle Reinigung wurde deshalb ein neues Verfahren entwickelt: das kryogene Strahlreinigen mit CO2-Pellets.

18. März 2002

Die Strahlreinigung mit Trockeneis-Granulat ist umweltfreundlich, wirtschaftlich und materialschonend. Sie läßt sich direkt am Produktionsort durchführen, senkt die Stillstandzeiten und hinterläßt keine Strahlmittelreste. Trockeneis (Kohlendioxid in festem Zustand) liegt unter Umgebungsdruck bei minus 78,5 Grad Celsius als weiße, eisähnliche Substanz vor.

Für die kryogene Strahlreinigung stellt die Westfalen AG, Münster, Trockeneis in Form von Granulat her. Diese CO2-Pellets werden in Isolier-Behältern (Kälteboxen) zum Einsatzort gebracht und dort in die Strahlanlage gefüllt. Die Reinigung führt als Kooperationspartner der Westfalen AG das Unternehmen Industrieservice Burghardt, Ascheberg, mit einem „Heliotec“-Strahlreinigungsgerät durch. Bei diesem Strahlverfahren gelangen die CO2-Pellets mechanisch in den Luftstrom und zur Pistole. Dort werden sie nach dem Venturi-Prinzip auf auf 300 Meter pro Sekunde (fast Schallgeschwindigkeit) beschleunigt und auf die zu reinigende Oberfläche geschossen.

Aufgrund des intensiven Kontakts von Pellets und Oberfläche treten ein thermischer und ein mechanischer Effekt auf: Der anhaftende Belag wird durch das Auftreffen der tiefkalten Pellets gefrostet. Durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von Belag und Untergrund kommt es zu thermischen Spannungen zwischen diesen. Der Belag wird brüchig und spröde. Durch den Aufprall sublimieren die CO2-Pellets unter einer etwa 700fachen Volumenzunahme zu CO2-Gas. Dieser explosionsähnliche Effekt bewirkt die vollständige Ablösung des Belags. Die abgelöste Verschmutzung kann ohne Nachbehandlung entsorgt werden, denn das CO2 entweicht in die Atmosphäre, deren natürlicher Bestandteil CO2 ohnehin ist.

Durch die geringe Härte der Pellets lassen sich selbst empfindliche Oberflächen wie Gummiteile, Kunststoffe, Holz, Glas oder polierte Metallflächen ohne Beschädigung oder Abrasion reinigen. Die Lebensdauer der zu reinigenden Gegenstände wie zum Beispiel Preßformen oder Kokillen verlängert sich erheblich.

Das sich in Luft auflösende Strahlmittel erlaubt es, vor Ort und zum Teil sogar während des Betriebes zu reinigen. Dadurch werden Stillstandzeiten sowie zeitaufwendige Montagearbeiten vermieden, mit entsprechender Steigerung der Produktion. Durch das ohne Wasser arbeitende Verfahren entfällt auch der oft erhebliche Aufwand für Trocknungsarbeiten. Im Vergleich zu herkömmlichen Strahlreinigungsverfahren können sich die Reinigungskosten durch den Einsatz von CO2-Pellets um 70 Prozent verringern.

Anwendungsmöglichkeiten des kryogenen Strahlreinigens mit CO2-Pellets bieten sich für Industrie-Dienstleister, die Elektronikindustrie, die petrochemische Industrie, die Lebensmittelindustrie, Kraftfahrzeug- und Zulieferindustrie, die Luftfahrtindustrie sowie für Druckereien und sogar Gießereien.

Erschienen in Ausgabe: 06/2001