Keramikperlstrahlen im vergleich zur Glasperlstrahlen

Technical Bulletin
Technical Bulletins via Internet: www.vecom.de , News
Laufende Nummer: 2005/07 April 2005
KERAMIKPERLSTRAHLEN IM VERGLEICH ZUR GLASPERLSTRAHLEN
Nach der Bearbeitung bieten sich beim Edelstahl diverse Möglichkeiten für
eine Oberflächenbehandlung an. Abgesehen von der Wiederherstellung des
Korrosionswiderstands beim Edelstahl kann eine solche Oberflächenbehandlung
auch auf ein bestimmtes Finish abzielen. Der vorliegende
technische Bulletin enthält genauere Einzelheiten zur Stahlbehandlung von
Edelstahl im Rahmen der Nachbearbeitung.
Durch das Perlstrahlen erzielt man ein gleichmäßiges, einheitliches
Satinfinish. Die Behandlung erfolgt in erster Linie aufgrund ästhetischer und
kosmetischer Aspekte. Das Ergebnis der Perlstrahlbearbeitung richtet sich
stark nach dem jeweiligen Medium (Form, Härte und Größe der Teilchen)
und der Fachkundigkeit des Personals (Einstrahlwinkel und Abstand
zwischen Pistole und Oberfläche). Beim Perlstrahlen werden die Perlen
unter einem bestimmten Winkel unter Druck auf die Edelstahloberfläche
geschossen. Dadurch wird ein sehr kleiner Teil der Edelstahloberfläche
abgetragen (siehe Abbildung 1). Auch Oberflächenverschmutzungen
werden auf diese Weise entfernt. Da das Strahlmittel in der Regel
wiederverwendet wird, kann es auf diese Weise verunreinigt werden. Die
Verunreinigung der Perlen durch
fremde Eisenteilchen wird mittels
Abbildung 1: Darstellung der Oberflächenstruktur
vor und nach einer Strahlbearbeitung
einer Magnetreinigung entfernt. Es ist jedoch sehr viel besser, den
Edelstahl vor der Perlstrahlbearbeitung einer chemischen Behandlung zu
unterziehen. Das Entfetten mit einer alkalischen Lösung gewährleistet eine
fettfreie Oberfläche. Danach erfolgt dann eine Beizbehandlung. Die
Beizbehandlung dient zur Entfernung aller thermischen Oxide nach dem
Schweißen und auch eventueller Eisenverunreinigungen. Das bringt zwei
Vorteile mit sich: Der Korrosionswiderstand des Edelstahls ist vor der
Perlstrahlbehandlung mit Sicherheit in Ordnung und zudem wird das
Strahlmittel nicht verunreinigt, was dessen Lebensdauer deutlich
verlängert.
Die Edelstahloberfläche ist jedoch nach der Perlstrahlbearbeitung – wie
nach allen mechanischen Vorgängen - sehr reaktiv. Daher ist häufig eine chemische Passivierung erforderlich,
um die Chromoxidhaut ganz wiederherzustellen.
Die Qualität des Strahlmediums hat einen grundlegenden Einfluss auf das
Endergebnis. Die gebräuchlichsten Strahlmittel sind Keramik- und Glasperlen.
Ein sehr wesentlicher Unterschied zwischen diesen Medien ist die Bruchrate.
Aufgrund der Wiederverwendung der Perlen werden Glasperlen auf Dauer
beschädigt und runde Perlen werden immer eckiger. Es können sich sogar
Scherben bilden. Die Scherben haben einen ganz anderen Schuss als die
runden Perlen. Dieser Schuss wirkt sich auf die Oberfläche des Edelstahls
aus. Die Rauheit nimmt zu und es können Perlscherben in die Oberfläche
eingestrahlt werden. Diese Effekte beeinträchtigen den Korrosionswiderstand
des Edelstahls; zudem wird durch die erhöhte Rauheit die Wahrscheinlichkeit
einer Schmutzanhaftung erhöht.
Bei Keramikperlen ist die Bruchrate um ein Vielfaches geringer als bei
Glasperlen. Aufgrund dieser niedrigen Bruchrate ist die Rauheit des
bearbeiteten Edelstahls geringer und konstanter als bei der Bearbeitung mit
Glasperlen.
Keramische Perlstrahlkabine
Keramische Perlen (hier stark vergrößert)
haben eine sehr viel geringe Bruchrate und
behalten ihre runde Form

Der Einfluss der Oberflächenrauheit nach einer
Bearbeitung ist mit Sicherheit wichtig, wenn der Edelstahl
in Anwendungsbereichen mit einer höheren
Korrosionsneigung unter atmosphärischen Bedingungen
(Außenanwendungen) zum Einsatz gelangt. Die geringere
Oberflächenrauheit vermindert die Wahrscheinlichkeit der
Schmutzanhaftung und zudem lässt sich der Edelstahl
leichter reinigen. Die keramische Perlbearbeitung ergibt
eine signifikant geringere Oberflächenrauheit verglichen
mit der Glasperlstrahlbearbeitung und eignet sich besser
für kritische Anwendungen.
Tabelle: Rauheit (Ra) nach einer bestimmten Oberflächenbehandlung
ausgehend von kalt gewalzten 2B-Edelstahlplatten
Keramikperlstrahlen 0,8 - 2,0 µm
Glasperlenstrahlen 1,5 - 3,0 µm
Beizen ca. 0,5 µm
Mechanisches Polieren 5,0 - 0,05 µm
Komprimierte
trockene Luft
Druck
tank
Luft aus
vakuum
unit
Magnet-
reinigung
Abbildung 2: Schematische Darstellung einer Perlstrahleinheit
Autor: Ing. T. van Os (Haupt Laboratorium)
Vorschläge und/oder Fragen: e-mail: tb@vecom.nl
Beispiel für Außenanwendungen: keramisch geperltes Brückengeländer
aus Edelstahl
Pistole
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