Analyse des Abtragverhaltens und der Oberflächenentstehung beim Trockeneisstrahlen von Aluminiumknetlegierungen (ePub)

Diplomarbeit aus dem Jahr 1999 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: sehr gut, Technische Universität Berlin (Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb), Sprache: Deutsch, Abstract: Das Entfernen von Beschichtungen und Lackierungen sowie das Reinigen von Bauteilen und Anlagenkomponenten kann durch den Einsatz von Strahlverfahren erfolgen. Dafür stehen verschiedene Strahlsysteme zur Verfügung, die sich in der Art des Strahlmittels und des Beschleunigungsmediums unterscheiden. Die entstehenden Rückstände beim konventionellen Reinigungsstrahlen erweisen sich jedoch zunehmend als problematisch, da sie vor Verwendung der gestrahlten Körper entfernt und aus Umweltschutzgründen wiederaufbereitet oder als Sondermüll deponiert werden müssen. Derzeit wird versucht, neue Verfahren zu entwickeln, die sich als ökologisch und ökonomisch vorteilhafter erweisen.

Als Alternative bietet sich ein Verfahren an, welches in einem Druckluftstrom beschleunigte Trockeneispellets als Strahlmittel verwendet. Der Vorteil dieses Strahlverfahrens liegt darin, dass das Trockeneis schon bei Umgebungstemperatur sublimiert und in die Atmosphäre entweicht. Nach dem Strahlprozess bleibt lediglich das abgetragene Beschichtungsmaterial übrig, welches als Abfall zu entsorgen ist. Eine weitere positive Eigenschaft ist, dass Kohlendioxid antistatisch und nicht leitend ist. Elektrische und hydraulische Anlagenkomponenten können deshalb direkt, d. h. ohne langwierige manuelle Aus- und Einbauarbeiten, bestrahlt werden. Das Verfahren ist insbesondere für die Automobil- sowie für die Luft und Raumfahrtindustrie interessant, da das Strahlmittel nicht korrosiv wirkt.

In dieser Arbeit wird, ausgehend von einer auf der DIN 8200 Strahlverfahren aufbauenden Begriffsbestimmung, der Stand der Technik des Trockeneisstrahlens dargestellt. Die Mechanismen des Werkstoffabtrages werden beschrieben. Im Zusammenhang mit Reinigungs- und Entlackungsprozessen durch das Trockeneisstrahlen werden Haftungsund Grenzphasenvorgänge sowie Adhäsionsmechanismen an beschichteten bzw. verunreinigten Oberflächen näher erläutert. Es werden Einstellparameter, Kenngrössen und Qualitätsmerkmale beschrieben.

Im Rahmen der experimentellen Untersuchung werden Bleche aus einer Aluminium-Knetlegierung unter Variation der Einstellparameter Massenstrom an Trockeneispellets, Arbeitsabstand, Vorschubgeschwindigkeit und Strahlauftreffwinkel durch Trockeneisstrahlen bearbeitet. Die Oberflächentopographie der bestrahlten Bleche wird unter Zuhilfenahme eines Messlasers nach DIN EN ISO 8503 und 3274 untersucht. [...]