Funktionsweise des Trockeneisstrahlens

Aus einem Vorratsbehälter einer speziell hergestellten Strahlanlage gelangen sogenannte Pellets über eine Dosiereinrichtung in den Ausgangskrümmer. Der an der Strahlpistole erzeugte Unterdruck saugt die Pellets sanft an und beschleunigt sie auf etwa Schallgeschwindigkeit (300 m/s), wodurch das Strahlmedium dann über eine in Abhängigkeit des Strahlgutes exakt berechnete Hochleistungsdüse auf die zu reinigende Oberfläche gestrahlt wird. Die mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche aufprallenden Pellets beseitigen unerwünschte Beschichtungen oder Verunreinigung zum einen durch den thermischen Effekt, die extremen Minus-Temperaturen verspröden Schmutz und Ablagerungen in Bruchteilen von Sekunden, es bilden sich Risse und es kommt somit bereits zu einem partiellen Abplatzen, zum Anderen durch die mechanische Einwirkung, wodurch - auf Aufgrund von Versprödungen und Rissen - Schmutz und Ablagerungen von den Pellets unterwandert werden. Diese sublimieren (Wiederübergang in Gas und übergang in die Atmosphäre) beim Auftreffen unter ca. 700-facher Volumenvergrößerung (Explosionseffekt) und lösen die Verunreinigungen ab.
Zurück bleibt nur die zu entfernende Beschichtung - damit wird Abfall erheblich reduziert sowie Zeit und Geld gespart.

Verfahrensübersicht

1. Trockeneispartikel
Die Trockeneispartikel werden mit speziellen Strahlanlagen mit Hilfe von Druckluft auf etwa Schall-geschwindigkeit beschleunigt und direkt auf das zu reinigende Bauteil gestrahlt.

Trockeneisstrahlen Phase 1 - Trockeneispartikel

2. Der thermische Effekt: Punktuelle Unterkühlung
Die auf das Bauteil treffenden Trockeneispartikel führen zu einer schlagartigen punktuellen Unterkühlung der zu entfernenden Beschichtung, wodurch diese versprödet und abplatzt. Auf Grund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Schmutzschicht und Bauteil entstehen zwischen beiden Schichten thermische Spannungen. Diese verursachen die entscheidende Mikrorissbildung in der Schmutzschicht.

Trockeneisstrahlen Phase 2 - Der thermische Effekt: Punktuelle Unterkühlung

3. Der kinetische Effekt: Absprengen der Beschichtung
Die kinetische Energie (Bewegungsenergie) der nachfolgend auftreffenden Trockeneispartikel führt zu einer Verformung und Zerkleinerung der Trockeneispartikel. Diese zerkleinerten Partikel dringen tief in die entstandenen Mikrorisse ein und unterwandern so die zu beseitigende Beschichtung.

Trockeneisstrahlen Phase 3 - Der kinetische Effekt: Absprengen der Beschichtung

4. Der Phasenumwandlungseffekt
Die nachfolgenden Trockeneispartikel dringen in die Sprödrisse ein und sublimieren (Übergang von festen in gasförmigen Zustand) beim Auftreffen schlagartig. Durch die Volumenvergrößerung bei der Sublimation um etwa das 700 bis 1000 fache, wird die zu entfernende Schicht vollständig vom Substrat getrennt.

Trockeneisstrahlen Phase 4 - Der Phasenumwandlungseffekt