Trockeneis-Strahltechnik als rationelles Verfahren zur gründlichen Reinigung von Werkzeugen, Maschinen und Produkten.
Stäube und Abrieb sowie Rückstände von Roh- und Hilfsstoffen bilden über kurz oder lang Schmutzkrusten und -nester, welche die Qualität des Produktes ebenso beeinträchtigen wie die Funktionsfähigkeit und Präzision von Maschinerie und Werkzeug. Die notwendige Reinigung des Materials bedeutet immer Zeit- und Kostenaufwand. De- und Remontage der zu säubernden Maschinenteile unterbrechen die Produktion, die Entsorgung von Reinigungsmitteln kostet Zeit und Geld, abradierende Verfahren vermindern die Standzeiten von Formen und Werkzeugen.
Reinigungsverfahren
Als rationelles Verfahren zur gründlichen Reinigung von Werkzeugen, Maschinen und Produkten kann die Trockeneis-Strahltechnik gegenüber konventionellen Verfahren mit einigen Vorteilen aufwarten. Hier werden kleine Körnchen – so genannte Pellets – aus gefrorenem Kohlendioxid im Druckluftstrom beschleunigt. Beim Auftreffen auf die zu reinigende Oberfläche wird diese stark abgekühlt. Aufgrund der unterschiedlich ausgeprägten temperaturbedingten Schrumpfung von Schmutzbelag und Untergrund reißt der versprödete Schmutzfilm auf, Pellets dringen ein und sublimieren schlagartig – das heißt sie gehen vom festen in den gasförmigen Zustand über. Die so entstehende Kohlendioxidblase – 400-mal größer als das Pellet selbst – sprengt die Schmutzpartikel vom Untergrund ab.
Die enorme Reinigungswirkung basiert im Wesentlichen auf drei Faktoren: der kinetischen Energie der Pellets, der Versprödung und Lockerung der Verunreinigungen sowie der explosionsartigen Sublimation des Strahlgutes. Die geringe Härte der Trockeneis-Pellets sorgt für eine minimale Abrasion, also eine sehr schonende Reinigung der Oberflächen.
Ähnlich anderen Strahlverfahren eignet sich das Trockeneisstrahlen für die Bearbeitung komplexer Oberflächen. Anders als beim Sand-, Wasser- oder Dampfstrahl verbleiben weder Wasser noch Strahlmittel im oder am Reinigungsgut, das Reinigungsmedium löst sich buchstäblich in Luft auf. Lediglich der abgestrahlte Schmutz muss noch abgeblasen oder – zum Beispiel mit einem Staubsauger – aufgenommen werden. Trocknungszeiten entfallen, gereinigtes Gerät kann sofort wieder in Betrieb genommen werden. Da Kohlendioxid – gefroren oder gasförmig – zudem ein sehr schlechter Leiter ist, können auch elektrische Installationen problemlos abgestrahlt werden.
Weiterer Vorteil: Es entstehen keine Korrosionsprobleme, weil das Material weder mit Wasser noch mit anderen Fremdstoffen in Kontakt kommt. Die oft aufwändige Nachreinigung des Strahlguts entfällt, ebenso die teure Entsorgung von mit Reinigungsmittel und gelöstem Schmutz kontaminiertem Abwasser.
Einsatz
Trockeneis-Pellets sind in den Industrieländern problemlos zu beschaffen; je nach Anbieter und Abnahmemenge muss man zwischen 60 Cent und einem Euro je Kilogramm veranschlagen. Günstiger fährt, wer sich aufgrund regelmäßig hohen Bedarfs – etwa bei der Formenreinigung – für die Anschaffung eines eigenen Pelletizers entscheidet und seine Eiskörnchen aus flüssigem CO2 selbst herstellt.
Recht hohe Anforderungen stellen die Strahlgeräte an die Qualität der verwendeten Druckluft: Sie muss mindestens der Klasse 3, ISO 8573-1, entsprechen. Bei Kärcher etwa kann bei Bedarf ein Anbausatz zur Trocknung der Druckluft geordert werden.
Da keine Fremdstoffe ins Reinigungsgut eingebracht werden, kann in vielen Fällen auf eine Demontage etwa von Produktionsmaschinen verzichtet werden – das spart Zeit und vermeidet umbaubedingte Beschädigungen von Werkzeugen und empfindlichen Bauteilen. Heißes Gerät lässt sich ohne vorheriges Herunterkühlen abstrahlen, was in vielen Fällen aufgrund der geringeren Schmutz-Haftung zu noch besseren Reinigungsergebnissen führt. Die kurzfristige Abkühlung der abgestrahlten Oberflächen auf bis zu -40 °C ist erfahrungsgemäß unschädlich.
Bei der Einsatzplanung ist zu berücksichtigen, dass die Trockeneis-Reinigung geräuschintensiv ist: Zwischen 75 und 125 dB liegt der Lärmpegel, guter Gehörschutz für Reinigungskräfte und andere Mitarbeiter im Umfeld ist deshalb Pflicht. Kritisch kann sich die mit der Sublimation verbundene Erhöhung der CO2-Konzentration in der Umgebungsluft für die Atmung der Mitarbeiter bemerkbar machen. Während in größeren Räumen und Hallen das verbrauchte Kohlendioxid in der Regel hinreichend verdünnt wird, muss man beispielsweise bei der Innenreinigung von Tanks ein Atemschutzgerät tragen. In Zweifelsfällen sollten CO2-Melder bodennah installiert werden – das Gas ist schwerer als Luft und sinkt deshalb nach unten –, gegebenenfalls ist ein Belüftungssystem einzusetzen. Nicht zuletzt gehören ein Overall, Kälte isolierende Handschuhe sowie eine Schutzbrille zur persönlichen Schutzausrüstung der Reinigungskraft.
Textquelle: Kärcher
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