Trockeneissprengen ist ein nicht-abrasives Verfahren, bei dem mit Druckluft Trockeneis-Pellets auf eine Oberfläche geschossen werden. Im Gegensatz zum Schleifstrahlen hinterlässt es keine Strahlmittelrückstände. Stattdessen verwandelt sich das Trockeneis in Gas und wird in das Entlüftungssystem geleitet. Bei dieser Methode müssen keine Sekundärabfälle von Schleifmitteln entfernt werden.
Es wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, unter anderem in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Energie-, Pharma-, Elektro-, Elektronik- und Lebensmittelindustrie.
Die Methode wird zwar für ihre Vorteile gelobt, bringt aber auch einige Nachteile mit sich. In diesem Artikel gehen wir auf die verschiedenen Aspekte des Trockeneissprengens ein, um besser zu verstehen, wann es sich lohnt und welche Alternativen in Frage kommen.
Trockeneissprengen eignet sich ideal für die Reinigung von Geräten in der Produktionsstraße oder empfindlichen Komponenten. Es wird zum Beispiel für die Reinigung von Lackieranlagen, elektronischen Bauteilen, Werkzeugen und Formen verwendet. Mit hoher Geschwindigkeit kann das Strahlmittel Verunreinigungen wie Fett, Oberflächenrost und Farbe von allen Arten von Substraten entfernen, unabhängig davon, ob diese aus Kunststoff, Gummi oder Metall bestehen.
Die Reinigung mit dem Trockeneisstrahlen kann auch Oberflächen für Anstriche und Beschichtungen vorbereiten. Da sie jedoch nicht abrasiv ist, erzeugt sie keine Struktur, die die Haftung verbessert, und ist daher weniger effizient als andere Reinigungsmethoden wie Sandstrahlen, chemische Reinigung und Laserreinigung.
Trockeneis ist die feste Form von Kohlendioxid (CO2). Es wird gewonnen, indem Kohlendioxid auf -78,5 °C (-109,3 °F) gebracht wird. Das ist die Temperatur, bei der es gefriert und eine feste Form einnimmt.
Das Trockeneissprengen ist mit hohen Verbrauchs- und Betriebskosten verbunden, einschließlich der Wiederbeschaffungskosten für Trockeneis-Pellets und Druckluft. Außerdem handelt es sich um eine energieintensive Technologie, die im Hinblick auf den Energieverbrauch sehr teuer ist (Luftkompressoren gehören zu den höchsten regelmäßigen Ausgaben in Fabriken).
Trockeneis muss, wie alle Verbrauchsgüter, in ausreichender Menge gelagert werden, um die Produktionsstraße am Laufen zu halten. Dies stellt für die Hersteller ein Risiko dar, wenn es zu Engpässen oder Unterbrechungen der Lieferkette kommt, was angesichts der derzeitigen globalen Situation immer wahrscheinlicher wird. In Europa haben die steigenden Kosten für Erdgas im Jahr 2022 zu einer Verknappung des Trockeneises geführt. Ein ähnliches Problem trat in den USA im Jahr 2022 auf, als es zu einem CO2-Mangel kam.
Bei normalem Atmosphärendruck verwandeln sich Trockeneis-Pellets beim Auftauen von fest in gasförmig, wobei Kohlendioxidgas entsteht. Diese Reaktion wird als Sublimation bezeichnet und findet statt, wenn die Pellets beim Strahlen auf die Oberfläche treffen. Trockeneis kann natürlich auch in Ihren Lagerräumen oder beim Transport sublimieren.
Bei einer Kohlendioxidansammlung können Arbeiter das Bewusstsein verlieren oder sogar ersticken. Dies ist besonders in kleinen Räumen gefährlich. Auch in geschlossenen Behältern kann es aufgrund von Druckaufbau zu Explosionen kommen.
Ein gutes Belüftungssystem ist in den entsprechenden Bereichen für die Sicherheit unerlässlich.
Das Strahlen erzeugt einen hohen Lärmpegel, der während der Reinigung manchmal 115 dB erreicht. Ein Gehörschutz wird dringend empfohlen, um dauerhafte Gehörschäden zu vermeiden.
Arbeiter, die mit Trockeneis arbeiten, müssen außerdem isolierte Handschuhe tragen, da Trockeneis-Pellets die Haut verbrennen können (Erfrierungen). Je nachdem, wie das Trockeneis gehandhabt wird, können zusätzliche PSA wie Schutzbrillen und Gesichtsschutz erforderlich sein.
Trockeneissprengen wird oft als umweltfreundlich angepriesen. Das Argument ist, dass Trockeneissprengen aus zurückgewonnenem CO2 hergestellt wird und dass der Reinigungsprozess kein CO2 in die Atmosphäre bringt.
In Wirklichkeit wird Trockeneis aus CO2 hergestellt, das bei der Raffination von Ammoniak, Ethanol, Erdöl oder anderen Chemikalien anfällt – Verfahren, die alles andere als umweltfreundlich sind.
Die Sauberkeit des Prozesses hängt auch davon ab, wie die Trockeneisanwender das beim Strahlen entstehende CO2-Gas handhaben. Wenn das Gas in die Atmosphäre entweicht, ist der Prozess nicht umweltfreundlich. Wenn das Gas aufgefangen, eingefroren und in neue Trockeneis-Pellets umgewandelt wird, um wieder verwendet zu werden, ist das Verfahren umweltfreundlicher.
Dies kann durch den Einbau einer Rückgewinnungsanlage und eines Pelletierers in das Herstellungsverfahren erreicht werden. Diese Anlagen sind jedoch teuer, und die Umwandlungsrate von flüssigem CO2 in Trockeneis beträgt ∼40 %, was bedeutet, dass ∼60 % in die Atmosphäre freigesetzt werden. Der hohe Energieverbrauch von Luftkompressoren und Lagertanks trägt ebenfalls zum Umweltbilanz bei, insbesondere wenn die Energie nicht aus einer erneuerbaren Quelle stammt. Schließlich tragen auch die Lieferwagen für Trockeneis-Pellets zur Umweltverschmutzung bei.
Trockeneissprengen ist sicherlich umweltfreundlicher als Alternativen wie die chemische Reinigung, aber es ist falsch, es als umweltfreundlich zu bezeichnen. Es belastet die Atmosphäre mit CO2 und könnte durch sauberere Technologien wie die Laserreinigung ersetzt werden.
Die Laserreinigung kann zur Entfernung von Verunreinigungen von Oberflächen mit der immensen Kraft des Lichts eingesetzt werden, ist aber auf Metalloberflächen beschränkt. Das Verfahren kann alle Arten von Verunreinigungen entfernen, einschließlich Öl, Staub, Korrosion, Oxide, Elektrolyte und Beschichtungen.
Im Vergleich zu Trockeneisssprengern sind Laserreiniger schneller, präziser, geräuschärmer, leichter zu integrieren, umweltfreundlicher und haben geringere Betriebs- und Wartungskosten.
Im Gegensatz zur Trockeneisreinigung kann bei der Laserreinigung eine Textur erzeugt werden, die die Haftfähigkeit verbessert. Laser werden zur Vorbereitung oder Reinigung von Oberflächen für folgende Anwendungen verwendet:
Laserreinigungslösungen umfassen automatisierte und manuell betriebene Maschinen. Wenn Sie mehr erfahren möchten, wenden Sie sich noch heute an unsere Laserexperten.
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Trained as a Mechanical Engineer, Guillaume Jobin has more than 10 years of experience in automation and control. He is Supervisor of Application Specialists at Laserax, where he oversees the team that analyzes clients' needs and that designs the right laser solutions for them. He is also a member of the Corporate Sustainability Committee.
Bei der Laserablation wird mit einem Laserstrahl Material aus einem begrenzten Bereich entfernt. Dieses Verfahren wird in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt und kann dauerhafte Markierungen erzeugen (Lasermarkierung), diverse Verschmutzungen und Beschichtungen von Oberflächen entfernen (Laserreinigung), die Rauhigkeit eines Werkstücks verändern (Lasertexturierung), eine Oberfläche durchschneiden (Laserschneiden) und vieles mehr.
Glasfaser-Laserreiniger werden aufgrund ihrer vielen Vorteile gegenüber herkömmlichen Reinigungsmethoden wie Sandstrahlen und chemischer Reinigung immer beliebter zur Reinigung von Metalloberflächen.
Ganz gleich, ob Sie Metallteile beschichten, kleben, schweißen oder montieren, die Oberflächenvorbereitung ist für die hohe Qualität Ihres Produkts unerlässlich. Eine unzureichende Oberflächenvorbereitung kann zu Qualitätsproblemen führen.
