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Sulzbach/Frankfurt, 03.07.2007

Hart, eiskalt und mit richtig Druck – Reinigen mit Trockeneis

Trockeneisstrahlen ist ein junges Verfahren, mit dem sich auch hartnäckige Schmutzrückstände besonders schonend und vor allem umweltfreundlich beseitigen lassen. Schnell, flexibel und mobil einsetzbar, stellt es in immer mehr Fällen eine kostensparende Alternative zu anderen Reinigungsverfahren dar. Und es bringt noch mehr Vorteile für seine Anwender mit sich.

Schon in vielen industriellen Branchen hat das Trockeneisstrahlen andere Reinigungsverfahren abgelöst. So wird es beispielsweise zum Reinigen von Druckmaschinen, Motoren, Triebwerken, Fassaden und Formen in der Kunststoff- und Gummiherstellung eingesetzt. „Kohlendioxid in seiner festen Form eignet sich zum Entfernen von Lacken, Farben, Ölen, Ruß, Kunststoffresten und vielen weiteren hartnäckigen Rückständen“, weiß Thomas Böckler, Technologie-Manager Industrie von Messer und Ansprechpartner in Sachen Trockeneisstrahlen.
Das Strahlen mit Trockeneis ist mit dem Sandstrahlen vergleichbar, es ist nur viel schonender. Körner aus Trockeneis sind klein, fest und kalt. Treffen diese Pellets mit Druck auf die verschmutzte Oberfläche, zieht sich der Schmutz unter der Kälte zusammen, bricht dadurch vom Untergrund ab und wird durch den Luftdruck und die nachkommenden Pellets einfach weggepustet. Es werden dabei stäbchenförmige Pellets mit einem Durchmesser von etwa drei Millimetern und einer Länge von einem Zentimeter verwendet.

Quasi in Luft aufgelöst
Das Prinzip dieses Strahlverfahrens ist es, die Verschmutzung durch die Übertragung der in den Trockeneispellets gespeicherten Kälte zu verspröden, aufzubrechen und unter Druck abzutragen. Neben der Menge der Pellets sind auch die Stoffeigenschaften des zu reinigenden Gegenstands, wie die Ausgangstemperatur, Wärmeleitfähigkeit sowie die Art und Stärke der Verschmutzung, für die Reinigung ausschlaggebend.
Ein optimales Ergebnis lässt sich durch Anpassen der Menge der Pellets und des Beschleunigungsdrucks an die Reinigungsumstände erreichen. Der Vorteil von Trockeneis als Strahlmedium liegt darin, dass sich die minus 79 Grad kalten Pellets während der Anwendung zu gasförmigem Kohlendioxid wandeln und sich quasi in Luft auflösen. Das Ergebnis: kein Sand und kein verunreinigtes Wasser – nach dem Strahlen muss nur noch der Schmutz aufgenommen werden.

In vielen Bereichen perfekt
Monitore reinigt das Verfahren rückstandsfrei, Öle und Fette auf Anzeigeinstrumenten sind nach dem Trockeneisstrahlen verschwunden, ohne die empfindlichen Geräte zu beeinträchtigen. Von Schweißrobotern verursachte Rückstände lassen sich einfach beseitigen, da sie sich bereits mit geringer kinetischer Energie ablösen. Zum Reinigen von Platinen, Druckmaschinen oder Gussformen wird ein Zerkleinerer eingesetzt, der die Pellets zu zuckergroßen Körnern zermahlt. Die dann kristallinen Partikel beschleunigen die Unterkühlung des Grundmaterials und erhöhen die Abtragsleistung, ohne die Oberfläche abzuschaben.
Trockeneisstrahlen ist dann eine Alternative, wenn giftige Substanzen entfernt werden müssen, da die Verschmutzungen nicht mit anderen Stoffen gemischt werden und dies die Entsorgung stark erleichtert. „Wenn die zu reinigende Oberfläche nicht beschädigt werden darf, empfindliche Teile nicht ausgebaut werden können oder Umweltauflagen einzuhalten sind, dann fällt die Wahl auf das Trockeneisstrahlen“, erklärt Thomas Böckler. „Anwendungen, die ein abschabendes Strahlen erfordern oder bei denen das Grundmaterial und die abzutragende Schicht bereits eine chemische Verbindung eingegangen sind, erzielen mit dem Sandoder Glasperlstrahlen höhere Ergebnisse“, so der Experte für Trockeneis weiter.

Vom CO2 zum Trockeneis
Die verschiedenen Aggregatzustände von Stoffen – fest, flüssig und gasförmig – sind besonders von Wasser bekannt: Eis, flüssiges Wasser und Wasserdampf. Auch Kohlendioxid kann in diesen Zustandsformen auftreten. Es wird gasförmig entweder aus Bodenquellen oder aber als Abfallprodukt aus vielen industriellen Prozessen gewonnen. Das zum Trockeneisstrahlen verwendete CO2 erhöht also durch seine Verwendung den CO2-Ausstoß in die Atmosphäre nicht zusätzlich. Um das gasförmige CO2 fest werden zu lassen, das heißt, seinen Aggregatzustand zu verändern, wird es unter Druck zunächst verflüssigt. Durch plötzliches Entspannen entsteht dann Trockeneisschnee. Der Schnee wird entweder zu Blöcken oder, mit Hilfe von Lochscheiben, zu Pellets gepresst. In isolierten Behältern wird Trockeneis gelagert, doch durch Sublimation – also den direkten Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand – oder Verklumpen der Pellets, die sich dann nicht mehr zum Strahlen eignen, kann es zu Verlusten von fünf bis zehn Prozent der Trockeneismenge pro Tag kommen.

Auch der Druck bestimmt den Erfolg
Der Wirkungsgrad des Trockeneisstrahlens ist von den Faktoren Kältemenge und kinetische Energie abhängig. Um starke Verschmutzungen zu lösen, ist in der Regel neben einer optimalen Düse auch ein Luftdruck von mehr als zehn bar erforderlich. Düse und Strahlrohr der Pistole werden an die Druckluftverhältnisse angepasst. „Die Experten von Messer prüfen vor Ort alle Parameter und stimmen sie aufeinander ab, um ein optimales und wirtschaftliches Reinigungsergebnis zu erzielen“, beschreibt Thomas Böckler die Unterstützung für die Kunden von Messer.

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