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Können Laser Abdeckbänder beim thermischen Spritzen und Sand ersetzen?

authorIcon Veröffentlicht von Alex Fraser, 13. Juli 2022 topicIcon Laserreinigung

Abdeckbänder werden seit langem verwendet, um bestimmte Bereiche vor Spritzlackierung oder Sandstrahlung zu schützen. Aber wussten Sie, dass Laser eine schnellere und zuverlässigere Alternative darstellen, die sich leichter automatisieren lässt?  

Die Lasertechnologie kann die Handhabung des thermischen Spritzens bei der Behandlung lokaler Bereiche drastisch verbessern.  

  • Anstelle der Verwendung von thermischen Spritzbändern kann die gesamte Oberfläche beschichtet und dann die Beschichtung durch die Laserreinigung von bestimmten Bereichen entfernt werden. 
  • Sie können das Granulatstrahlen durch die Lasertexturierung ersetzen, um lokal begrenzte Bereiche vorzubereiten, die beschichtet werden müssen, und so Sand und Bänder aus Ihrem Prozess eliminieren und gleichzeitig Schäden am Substrat vermeiden. 

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Was ist thermische Spritzbeschichtung? 

 

Die thermische Spritzbeschichtung ist eine Oberflächenbehandlung, die Eigenschaften wie Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Umweltschutz und Korrosionsbeständigkeit verbessert. Es gibt verschiedene Arten von thermischen Spritzverfahren, darunter Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF), Plasmaspritzen, Lichtbogenspritzen und Flammenspritzen.  

Bei diesem Verfahren wird ein Pulver oder ein Draht als Ausgangsmaterial verwendet, das erhitzt wird, bis es schmilzt oder fast schmilzt. Das geschmolzene Ausgangsmaterial wird mit einem heißen Gasstrom auf die zu beschichtende Oberfläche getrieben. Um Schäden zu vermeiden, die durch einen Hitzestau verursacht werden könnten, wird das Substrat während des Beschichtungsprozesses gekühlt. 

Bereiche schichtfrei halten: Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern oder Laserreinigung? 

Während der thermischen Spritzbeschichtung müssen bestimmte Bereiche schichtfrei gehalten werden, da sie für andere Anwendungen wie Schweißen oder Montage absolut sauber sein müssen. Während zum Schutz dieser Bereiche häufig Abdeckbänder verwendet werden, ist die Laserreinigung eine neue Technologie, die den Prozess vereinfacht. 

Um den Unterschied zwischen dem Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern und der Laserreinigung zu verstehen, sollten wir uns die beiden Verfahren genauer ansehen. 

Was ist das Abdecken beim thermischen Spritzen? 

Beim Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern wird ein Abdeckband auf eine Metalloberfläche aufgebracht, um zu verhindern, dass ein bestimmter Bereich beschichtet oder gestrahlt wird. Abdeckbänder für das thermische Spritzen bieten eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine hervorragende Abriebfestigkeit, so dass sie auch rauen Behandlungen wie dem thermischen Spritzen und dem Schleifstrahlen standhalten. 

Im folgenden Video werden Abdeckbänder zunächst zum Schutz bestimmter Bereiche vor dem Strahlen und anschließend vor der thermischen Spritzbeschichtung verwendet. 

 

Nachteile von Thermo-Abdeckbänder 

Das Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern ist ein langsamer, fehleranfälliger und arbeitsintensiver Prozess.  

  • Nach dem Anbringen des Abdeckbands müssen Sie lange warten (in der Regel 12 bis 24 Stunden), um eine bessere Haftung zu erzielen. Dadurch verzögert sich der Zeitpunkt, an dem Sie mit der Metallbearbeitung beginnen können. 
  • Die meisten Abdeckbänder sind druckempfindlich und können versagen, wenn ein falscher Druck ausgeübt wird. 
  • Die Oberfläche, auf der das Abdeckband angebracht wird, muss sauber und trocken sein, damit das Abdeckband richtig haftet. Öl, Haut, Schmutz und Staub verringern die Haftung und können zum Versagen des Abdeckbands führen. 
  • Die Abdeckbänder müssen an einem Ort mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit gelagert werden, um eine gute Haltbarkeit zu gewährleisten. Außerdem müssen sie verwendet werden, bevor ihre Qualität nachlässt. 

Unterschiedliche Sprühanwendungen erfordern unterschiedliche Arten von Abdeckbändern, und die Auswahl kann überwältigend sein: Folienbänder, Vinylbänder, Reparaturbänder, Glasfasergewebebänder mit Silikonklebstoffen, silikonkautschukbeschichtete Glasgewebebänder, Aluminiumfolienbänder usw. Die Bänder müssen auch die richtige Breite und Länge haben und sind je nach benötigtem Widerstand als ein- oder mehrlagige Bänder erhältlich. 

Wie kann die Laserreinigung das Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern ersetzen? 

Die Laserreinigung kann Beschichtungen an bestimmten Stellen entfernen. Ein gepulster Laserstrahl wird wiederholt auf die Oberfläche gerichtet, um hohe Energiemengen zu übertragen, die die Beschichtung aufheizen und verdampfen. Somit kann die Beschichtung auf das gesamte Teil aufgetragen und dann an den gewünschten Stellen entfernt werden. Die Oberflächen müssen vor der Beschichtung nicht mehr abgedeckt werden. 

Man muss jedoch wissen, dass eine Laserabsaugung erforderlich ist, um den Staub und die Dämpfe, die während des Prozesses entstehen, abzusaugen. 

Im folgenden Video wird die Laserreinigung zur Entfernung von Phosphatbeschichtungen von Montagebereichen auf Ritzeln eingesetzt. Der Laserprozess ist derselbe wie beim Entfernen einer thermischen Spritzbeschichtung. 

 

Die Laserreinigung bietet im Vergleich zum Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern mehrere Vorteile: 

  • Leichter zu automatisieren: Während das Abdecken in der Regel manuell durchgeführt wird, werden bei der Laserreinigung Glasfaser-Laser eingesetzt, die sich leicht automatisieren lassen. Hierdurch wird ermöglicht, das der gesamte Prozess inline integriert werden kann. 
  • Schneller: Die Laserreinigung ist ultraschnell und kann mit hochvolumigen Produktionsstraßen mithalten, wodurch neue Produktionsniveaus erreicht werden können. 
  • Bessere Präzision und Qualität: Während das Abdecken mit Thermo-Abdeckbändern viele Fallstricke aufweist, die zu Qualitätsproblemen führen können, profitiert die Laserreinigung von der Genauigkeit und Konsistenz eines computerprogrammierten Laserstrahls, der von hochpräzisen optischen Komponenten unterstützt wird.  
  • Geringerer Wartungsaufwand: Die Laserreinigung ist ein berührungsloses Verfahren und unterliegt daher keinem mechanischen Verschleiß. Laserax verwendet außerdem hochwertige Komponenten, um sicherzustellen, dass unsere Laser auch unter rauen Bedingungen mit minimalem Wartungsaufwand arbeiten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Produktionsstraße immer in Betrieb ist. 

Vorbereiten von Oberflächen für das thermische Spritzen: Granulatstrahlen oder Lasertexturierung? 

Vor dem thermischen Spritzen muss die zu beschichtende Oberfläche so vorbereitet werden, dass sie die gewünschte Textur und Rauheit aufweist. Diese Eigenschaften tragen zu einer starken Verbindung zwischen Beschichtung und Substrat bei. 

Granulatstrahlen 

Dieses Verfahren wird häufig zur Vorbereitung von Oberflächen für das thermische Spritzen verwendet. Es ist ideal für die Vorbereitung großer Flächen, da große Bereiche schnell mit dem Strahlmittel bedeckt werden können. Granulatstrahlen ist jedoch ungenau und kann nicht zur Texturierung lokaler Bereiche verwendet werden, ohne auf hochabriebfeste Abdeckbänder zurückzugreifen. Das macht das ganze Verfahren umständlich: 

  • Es umfasst zahlreiche Verbrauchsgüter, darunter Sand und Bänder  
  • Die Geräte gehen schnell kaputt 
  • Das Substrat wird dabei möglicherweise beschädigt 

Lasertexturierung 

Wenn bestimmte, lokal begrenzte Bereiche für das thermische Spritzen vorbereitet werden müssen, ist die Lasertexturierung eine bessere Lösung. 

Dabei werden mit einem Laserstrahl bestimmte Muster in die Oberfläche geätzt, die eine Textur und Rauheit erzeugen, die eine stärkere Verbindung mit der Beschichtung herstellen. Im Gegensatz zum Granulatstrahlen kann die Lasertexturierung so programmiert werden, dass ein präziser Bereich strukturiert wird, so dass keine Abdeckbänder mehr erforderlich sind. 

Lasertexturierung auf Metalloberflächen

Während sich das Strahlmittel mit der Zeit abnutzt, was die Konsistenz des Prozesses beeinträchtigt, erzeugt die Lasertexturierung eine gleichmäßigere Textur. Die Lasertexturierung kann auch gekrümmten Formen folgen und eine gleichmäßige Textur über diese Formen erzeugen. 

Abgesehen davon, dass keine Abdeckbänder mehr benötigt werden, ist die Lasertexturierung langfristig aus mehreren Gründen kostengünstiger: 

  • Reduzierter Wartungsaufwand 
  • Weniger Ersatzteile 
  • Längere Betriebsdauer  
  • Keine Schäden an der Oberfläche (wie Mikrorisse und Einschlüsse) 

Lasertechnologie, eine wertvolle Alternative zu Abdeckanwendungen 

Die Lasertechnologie bietet eine wertvolle Alternative zu Sand- und Thermoabdeckanwendungen. Mit ihrer hohen Präzision und Kontrolle können Laser das Leben von Herstellern vereinfachen, die ihren Fertigungsprozess beschleunigen und gleichzeitig die Anzahl der Verbrauchsgüter, manuellen Aufgaben und manuellen Fehler verringern können. 

Wenn Sie ein Projekt haben, das von einer Laserreinigung oder Lasertexturierung profitieren könnte, wenden Sie sich noch heute an einen Laserax-Experten. 

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Alex Fraser

With a PhD in Laser Processing, Alex is one of the two laser experts who founded Laserax. He is now Vice President and Chief Technology Officer, overseeing the team that develops laser processes for laser marking, cleaning, texturing, and welding applications.