Die COAT-EX Strahltechnik im Vergleich zu herkömmlicher Strahltechnik

Herkömmliche Strahlverfahren:
Hier wird ein Strahlmittel mit Druckluft bis zu 10 bar auf die Bearbeitungsfläche geschleudert. Die Strahlmittel sind meist Mineralpartikel, Olivin-Sand, Glasperlen, Plastikschrot, oder in jüngerer Zeit auch Schaumstoff, Nussschalen-Teile und Maiskörner.

Aufprallgeschwindigkeit und Masse des Strahlmittels bewirken einen Übergang der kinetischen Energie auf das Werkstück. So entsteht eine Abrasiv-Wirkung, wie bei einer mechanischen Bearbeitung mit einer Feile, die zur Entschichtung des Werkstücks führt.

Energie-Übergang und damit die Abrasiv-Wirkung folgen grundsätzlich der Formel für die kinetische Energie: Ekin = ½ x m x v2. Dabei ist m die Masse des einzelnen Partikels, Arbeitsdruck und die Entfernung der Strahldüse vom Werkstück bestimmen die Aufprallgeschwindigkeit, also das v in obiger Formel.

Die Austrittsgeschwindigkeit eines Strahlpartikels kann bis zu 90 m/sec. erreichen. Das Prozessergebnis wird aber auch wesentlich beeinflusst durch die Härte des Strahlmittels, seine  Korngrösse und -Form, und durch den Aufprallwinkel.
Bei allen herkömmlichen Strahlverfahren wie Sandstrahlen, Glasperlen-Strahlen, usw. ist der Prozessablauf schwer zu kontrollieren und zu wiederholen; eine Beschädigung empfindlicher Grundmaterialien ist oft unvermeidbar. Meist entsteht eine erhebliche Wärme- und Treibwirkung, was oft zu Material-Verformung, etwa bei dünnen Blechen, führt. Aus diesen Gründen haben sich Strahlverfahren vorwiegend für grobe Arbeiten mit großem Materialabtrag eingeführt, etwa im Bauwesen, zum Entrosten, oder änlichem. Empfindliche und weiche Oberflächen, wie Holz, Kunststoffe, viele Natur- und Sandsteine, können mit diesen Verfahren nicht kontrolliert bearbeitet werden.

Die meisten dieser herkömmlichen Strahlverfahren können auch Funkenschlag verursachen, weshalb sie in explosions-gefährdeter Umgebung wie Tankstellen, nicht anwendbar sind.

Das Coat-Ex-Verfahren folgt anderen Gesetzmässigkeiten:
Das Strahlmittel ist ungiftig und unbedenklich für Mensch und Umwelt. Es ist vollständig wasserlöslich und biologisch abbaubar. Nach EU-Bestimmungen fällt es in die Wasser-Gefährdungsklasse „schwach wassergefährdend“, gleich wie Kochsalz und ähnlichen Salzen. Die Substanz ist dem Chemiker unter der internationalen Klassierung CAS 144-55-8 bekannt.

Das Coat-Ex-Strahlmittel hat eine geringe Masse, und es ist etwa 30 x weicher als Quarz- oder Olivin-Sand. Der Coat-Ex-Prozess arbeitet mit sehr geringem Druck von nur 0,4 bis etwa 4 bar. Die Reinigungs- oder Entschichtungswirkung muss deshalb auf andere Weise zustande kommen als bei herkömmlichen Strahlverfahren:

Coat-Ex Strahlmittel zeichnet sich dadurch aus, dass seine einzelnen Partikel durch eine sehr hohe Oberflächen-Spannung zusammengehalten werden. Beim Aufprall der Teilchen auf dem Werkstück zerspringt, selbst bei geringer Aufprall-Geschwindigkeit, jedes einzelne -Körnchen in eine große Vielzahl kleinster, staubfeiner Partikel. Die dabei frei werdende Oberflächen-Spannung bewirkt den oberflächlichen Materialabtrag, ohne das Grundmaterial  zu beschädigen. Deshalb kann Coat-Ex auf beinahe allen Grundmaterialien angewendet werden. Ein ausgefallenes, aber sehr eindrückliches Beispiel: Von bedrucktem Papier kann die Druckfarbe rückstandsfrei entfernt werden - ohne Beschädigung des Grundmaterials Papier!

Eine Erwärmung der Arbeitsfläche ist nicht messbar, und es kann auch kein Funkenschlag entstehen. Das Coat-Ex-Verfahren wird trocken oder mit geringer Wasser-Zugabe zur Staubbindung angewendet.

Obschon die Wirkungsweise des Mittels vor allem eine physikalische ist, kommen auch seine chemischen Eigenheiten der Aufgabe und dem Anwendungsbereich sehr entgegen. So ist die reinigende und fettlösende Wirkung alkalischer Substanzen schon seit Jahrtausenden bekannt.  Zur Reinigung fettiger, öliger oder organischer Rückstände, etwa in Petrochemie oder Nahrungsmittel-Industrie, wird Coat-Ex  vorzugsweise mit Zugabe von Wasser sehr erfolgreich angewendet.

Eine weitere lange bekannte Eigenschaft von Coat-Ex ist seine Fähigkeit zur Geruchsbindung. Im Einsatz als Coat-Ex Strahlmittel ist diese Eigenschaft besonders willkommen in der Nahrungsmittel-Industrie, aber auch bei Sanierung von Brandschäden.

Und noch ein willkommener Nebeneffekt: Durch den pH-Wert von 8,2 wirkt das Strahlmittel bei blanken Eisenlegierungen als Oxydations-Hemmer. Gestrippte Stahl-Werkstücke zeigen deshalb eine deutlich verlangsamte Neigung zum Rostansatz.

Die Mohs-Härtetabelle

Der deutsche Mineraloge F. Mohs, 1773 - 1839, hat zahlreiche Mineralien nach ihrer Härte in eine Tabelle eingeteilt. Die Tabelle von Härte 10 = sehr hart bis Härte 1 = sehr weich bestimmt, ob ein Mineral A von einem anderen Mineral B geritzt werden kann, von diesem aber selber nicht geritzt wird. Dann ist B härter als A. Die originale Mohs-Tabelle umfasst:

Härte  10     Diamant
             9      Korund
             8      Topaz
             7      Quarz
             6      Feldspat
             5      Apatit
             4      Flussspat, Fluorit
             3      Kalkspat, Calcit
             2      Gips
             1      Talk


Härten verschiedener gebräuchlicher Strahlmittel.

Härte  8-9   Al-Oxid, Keramik
            6-8   Stahlkugeln
            5-7   Glaskugeln
            5-6   Silikat-Sand
            3-5   Plastik-Schrot
            3-4   Nussschalen
            2,5   Coat-ex

 
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