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Kärcher: Trockeneisstrahlen in der Wartungsreinigung

So vielfältig die Reinigungsarbeiten an Baumaschinen sind, so variantenreich sind die Methoden, die zur Wahl stehen: von der Hochdruckreinigung mit verschiedenen Werkzeugen bis zum Partikelstrahlverfahren mit unterschiedlichen Strahlmedien. Geht es um die Spot-Reinigung vor Wartungsarbeiten oder um Detailarbeiten in der Aufbereitung von Baumaschinen, so ist eine effiziente, rückstandsfreie und schonende Technik gefragt, wie das Trockeneisstrahlen – mittlerweile ist hier eine Lösung verfügbar, die selbst Trockeneis erzeugt und somit flexibel einsetzbar ist.

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Das Trockeneisstrahlen ist ein Partikelstrahlverfahren, bei dem CO₂-Pellets mit einer Größe von 0,5 mm bis 3 mm als Strahlmittel verwendet werden. Im Gegensatz zu den meisten anderen Strahlmedien, die ihren festen Aggregatzustand während des Arbeitsprozesses nicht ändern, be­ruht die Oberflächenwirkung nicht nur auf dem abgegebenen mechanischen Impuls. Vielmehr wird die mechanische mit thermischer Energie verbunden, was eine sehr hohe Reinigungsleistung verspricht.

Die Trockeneispellets prallen mit einer Temperatur von – 79 °C und einer Geschwindigkeit von 150 m/s auf die Oberfläche auf. Dabei geben sie ihre kinetische Energie ab. Durch die Kälte wird Schmutz zudem brüchig und spröde, was ihn leichter lösbar machen soll. Ein weiterer Effekt stecke in der »Sublimation«: Dabei dringen Teile des gefro­renen Kohlendioxids in die Risse von Schmutz­krusten oder Farbaufträgen ein, gehen vom festen in einen gasförmigen Zustand über und lassen durch diese 400-fache Volumenvergrößerung den Schmutz aufbrechen. Da das Verfahren als kaum abrasiv gilt und keine Strahlmittelrückstände, kein Schmutzwasser und keine Feuchtigkeit verbleiben sollen, dürften sich speziell empfindliche Oberflächen schonend und mit geringem Aufwand von Schmutz befreien lassen. Auch Bereiche, in denen kein Wasser verwendet werden kann, gelten als für Trockeneisstrahlen prädestiniert.

 

Ein kompaktes Modell erzeugt selbst Trockeneis und kann damit flexibel eingesetzt werden.

Strahlgerät, Kompressor, Pellets & Co.

Große Trockeneisstrahlgeräte verbrauchen etwa 30 kg/h bis 100 kg/h Trockeneis. Das Strahlgerät dosiert die Pellets in einen Druckluftstrahl ein, der über einen Strahlschlauch mit Pistole und Düse auf die Oberfläche gelangt. Die Druckluft lässt sich über ein Druckluftnetz oder über einen Kompressor beziehen, der ausreichend Luftdruck und -menge liefert. Da die Druckluft mindestens der Klasse 3 (ISO 8573-1) entsprechen muss, empfiehlt sich der Einsatz eines Wasser- und ggf. Ölabscheiders sowie eines Nachkühlers.

Die Trockeneispellets werden in großen Hy­draulikpressen (Pelletizer) hergestellt und in den meisten Industrieländern per 24-h-Service geliefert. Werden die Pellets in den angelieferten Isolierboxen aufbewahrt, bleiben sie drei bis fünf Tage gebrauchsfähig. Über die Zeit verlieren sie Volumen, und die Luftfeuchtigkeit kondensiert an ihnen. Dadurch nimmt die Dichte ab, und die Pellets verkleben – die Reinigungsleistung verringert sich zunehmend. Wer kontinuierlich hohe Verbräuche hat und nicht von Lieferketten abhängig sein möchte, kann mithilfe eines Pelletizers und eines Niederdrucktanks mit flüssigem CO₂ selbst Trockeneisgranulat nach Bedarf herstellen.

Je nach Einsatzzweck und -dauer, kann der Aufwand für ein großes Strahlgerät samt Pellet-Beschaffung der Nutzung des Verfahrens im Weg stehen. Inzwischen ist eine Lösung am Markt, bei der das Trockeneisstrahlgerät die benötigten Pellets selbst erzeugt. Der Anwender muss lediglich flüssiges CO₂ bereitstellen, das in Flaschen verlustfrei eingelagert werden kann, sowie ein Druckluftnetz bzw. einen kompakten Kompressor.


Trockeneis für Baumaschinen

Damit Baumaschinen einwandfrei mit hoher Lebensdauer funktionieren, sind regelmäßige Reinigungs- und Wartungsarbeiten unerlässlich. Ob es sich um die Wartungsreinigung des Motorraums handelt, die Beseitigung von Abgasrückständen am Abgasrückführventil oder um die Entfernung von Öl-, Fett- oder Wachsrückständen von Achsbauteilen oder Lagern – Trockeneisstrahlen gilt als eine zeitsparende Unterstützung für die Spot-Reinigung. Es verbleiben keine Rückstände, und bei Hochleistungsmaschinen werden kleine Komponenten, Elektronik und Hydraulik geschont. Im Gegensatz zum Auftragen und Verreiben von Lösemitteln entstehen während der Reinigung mit Trockeneis keine störenden Kratzer.

Ein weiterer Bereich, in dem sich der Einsatz von Trockeneisstrahlen bei Baumaschinen auszahlen soll, ist die Aufbereitung des Fahrzeuginnenraums. Türfalze, Armaturen, Knöpfe, Sitzpolster, Boxenabdeckungen oder Lüftungsschlitze lassen sich ohne Feuchtigkeit von Verschmutzungen und Flecken befreien. Es ist lediglich darauf zu achten, dass wenig Strahlmittel bei geringem Druck verwendet wird und bei Bedarf ein Scrambler die 3 mm großen Trockeneis-Pellets auf einen schneeartigen Zustand zerkleinert.    t

Was Anwender zu beachten haben

Der Schalldruck eines Trockeneisstrahlgeräts variiert und liegt in Abhängigkeit der Betriebsparameter zwischen 75 dB(A) und 125 dB(A). Der Anwender muss meist einen Gehörschutz tragen, der ab 80/95 dB(A) vorgeschrieben ist.

Zu seiner Sicherheit sollte die Persönliche Schutzausrüstung (PSA) außerdem Overall, Schutzbrille mit Helm sowie Handschuhe umfassen, da Trockeneis wegen der hohen Kälte auf der Haut zu Verbrennungen führt. Je nach Anwendung empfiehlt sich das Tragen einer (Staub-)Schutzmaske.

Die maximale Arbeitsplatzkonzentration für CO₂ (MAK) ist auf 0,5 Vol.-% beschränkt. In einer großen Fabrikhalle führt dies nur selten zu Problemen – in kleinen, geschlossenen Räumen oder Strahlkabinen muss allerdings eine Belüftungsanlage vorhanden sein. Ist dies nicht der Fall, braucht der Anwender eine Sauerstoffversorgung. Ein CO₂-Messgerät am Arbeitsplatz stellt sicher, dass die Luftzusammensetzung stimmt.

 

Unter anderem wirkt Trockeneisstrahlen durch Sublimation: Teile des gefrorenen Kohlendioxids dringen in die Risse von Schmutzkrusten oder Farbaufträgen ein, gehen vom festen in einen gasförmigen Zustand über und lassen durch diese Volumenvergrößerung den Schmutz regelrecht abplatzen.

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