1. Was gibt es über das Sandstrahlen zu wissen?

Sandstrahlen ist ein technischer Begriff für Druckluftstrahlen mit festem Strahlmittel. Es ist ein Verfahren der Oberflächenbehandlung und dient zur Reinigung von unterschiedliche Oberflächen, Entfernung von Farbresten und zur Vorbereitung des Untergrunds für das Auftragen eines neuen Farbanstrichs. Die Methode wird unter Verwendung von Sand oder verschiedenen anderen Schleif- bzw. Strahlmitteln durchgeführt, mit denen die betroffenen Stellen unter hohem Luftdruck und mit hoher Geschwindigkeit bestrahlt werden.

1.1 Wozu wird Sandstrahlen eingesetzt?

Reinigung und Erneuerung von Oberflächen

Im Laufe der Zeit sammeln sich auf unterschiedlichen Materialien hartnäckige Verunreinigungen an, die durch herkömmliche Reinigung nicht entfernt werden können. Egal ob große oder kleine Flächen – Schmutz mindert deren Nutzbarkeit, beeinträchtigt das ästhetische Erscheinungsbild und beschleunigt den weiteren Verschleiß der Oberfläche.

Vorbereitung zur Weiterverarbeitung

Sandstrahlen wird effektiv eingesetzt, um Halbfabrikate im Produktionsprozess zu bearbeiten, Autofelgen für die Lackierung vorzubereiten oder andere Gegenstände zu reinigen, bevor sie lackiert oder weiterverarbeitet werden.

Festigung von Oberflächen

Mit einer speziellen Strahltechnik, die Kugelstrahlen (Shot peening) genannt wird, ist es auch möglich, unterschiedliche Oberflächen zu verfestigen, indem die Struktur der Oberfläche auf Mikroebene verändert wird. Dadurch wird die Oberfläche widerstandsfähiger und fester.

1.2 Welche Materialien können sandgestrahlt werden?

Sandstrahlen ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung, mit dem Verschmutzungen, Farbreste, Rost o. ä. von verschiedenen Oberflächen vollständig entfernt werden. Im Folgenden sind einige Materialien aufgezählt, deren Oberflächen am häufigsten sandgestrahlt werden.

Beton sandstrahlen

Falls Beton der Witterung ausgesetzt ist, wird er im Laufe der Jahre verschmutzt, mit Graffiti beschmiert, im Innenraum wird er oft gefärbt usw. Falls Sie den Beton reinigen möchten, damit er in seiner natürlichen Optik erstrahlt, ist Sandstrahlen der einfachste Weg, dies zu erreichen.

Metall sandstrahlen

Im Laufe der Jahre kann die Farbe auf verschiedenen Metallgegenständen anschwellen und abblättern. Durch das Sandstrahlen können diese Oberflächen vor dem Auftragen eines neuen Anstrichs gereinigt oder ohne Neuanstrich verfestigt und geschützt werden.

Holz sandstrahlen

Genau wie Metallfarbe, blättert auch Holzfarbe mit der Zeit von der Oberfläche ab. Holz verfärbt sich auch durch den Einfluss von Oxidation und Licht. Überdies sammelt sich darauf Staub an, der im Laufe der Jahre von der Holzoberfläche absorbiert wird. Das Sandstrahlen ist eine geeignete Oberflächenbehandlung, die dazu beiträgt, den Glanz des Holzes zu erhalten.

Ziegel und Klinker sandstrahlen

Ziegel und Klinker sehen nach dem Sandstrahlen wieder wie neu aus.

1.3 Sandstrahlen: Vor- und Nachteile des Sandstrahlens

Hauptvorteile des Sandstrahlens

Sandstrahlen wird nicht nur zum Reinigen verschiedener Oberflächen, sondern auch zum Entfernen von Farbe verwendet. Dies ist auch dann sinnvoll, wenn die Oberfläche nicht neu gestrichen oder lackiert, sondern rau oder naturbelassen bleiben soll. Die Sandstrahltechnik wird auch bei der Metallprofilierung eingesetzt, damit die Metalloberfläche ihren Glanz behält.

Nachteile

Das Material kann durch das Sandstrahlen beschädigt werden. Beim Sandstrahlen werden hoch abrasive Strahlmittel verwendet, die statische Elektrizität und Wärme erzeugen. Falls der Vorgang nicht gut kontrolliert wird, besteht Brandgefahr.

2. Auswahl eines Auftragnehmers mit geeigneter Ausrüstung

Sandstrahlen sollte immer Profis überlassen werden, denn nur sie verfügen über das Know-how und sind im Umgang mit den zum Sandstrahlen erforderlichen Werkzeugen und Geräten geschult. Je nach verfügbarer Ausrüstung bieten verschiedene Auftragnehmer unterschiedliche Variationen des Sandstrahlens an.

2.1 Mobile Sandstrahlgeräte

Mobile Trockenstrahlgeräte werden in der Regel von einem Diesel-Luftkompressor angetrieben. Der Luftkompressor versorgt eine oder mehrere sog. Sandstrahlpistolen mit Druckluft. Das Gerät verfügt außerdem über einen mit Strahlmittel gefüllten Druckbehälter, mit dem sich die Intensität des Sandstrahlens einstellen lässt. Voll ausgestattete Systeme werden oft mit Sattelaufliegern transportiert, um Mobilität und einfache Bewegung von Ort zu Ort zu gewährleisten. Mobile Sandstrahlgeräte gibt es auch als handliche Varianten, die von nur einer Person transportiert werden können (sog. Sandstrahlgebläse).

2.2 Sandstrahlkammer

Eine Sandstrahlkammer ist im Wesentlichen ein geschlossenes System, das es dem Benutzer ermöglicht, das Strahlmittel gleichzeitig einzublasen und zu recyceln. Sandstrahlkammern sind normalerweise aus vier Komponenten zusammengesetzt; Kammer, Sandstrahlgerät, Schleifmittel-Recyclingsystem und Staubsammelsystem. Der Bediener steht außerhalb der Kabine und steckt seine Hände in Handschuhe, die an der Innenseite der Kammer befestigt sind. Er schaut durch ein Fenster in die Kammer und betätigt die Sandstrahlpistole (Injektorstrahlpistole) mit einem Pedal. Es gibt auch automatisierte Kammern, in denen große Mengen gleicher Gegenstände bearbeitet werden und die mehrere Blasdüsen enthalten können.

2.3 Sandstrahlkabine

Eine Sandstrahlkabine ist die größere Version der Sandstrahlkammer. Der Bediener führt das Sandstrahlen im Raum stehend durch. Sandstrahlkabinen gibt es in verschiedenen Größen. Einige sind so groß, dass sie sogar Flugzeuge, Baumaschinen, verschiedene Fahrzeuge usw. aufnehmen können. Die Kabine selbst ist ein hermetisch abgeschlossener Raum, der das Austreten des Strahlmittels verhindert. In Sandstrahlkabinen werden meistens mobile bzw. transportable Sandstrahlgeräte eingesetzt. Der Raum verfügt außerdem über einen Druckbehälter mit Strahlmittel und über ein Staubsammelsystem, das die Raumluft filtert und das Entweichen von Strahlmittel-Partikeln verhindert. Typischerweise verfügen Sandstrahlkabinen auch über ein System zum Recyceln wiederverwendbarer Materialien.

3. Verschiedene Sandstrahltechniken

3.1 Sandstrahlen - Druckluftstrahlen

Das Sandstrahlen ist auch als abrasives Strahlen bekannt, was ein allgemeiner Begriff für das Glätten, Formen und Reinigen von harten Oberflächen ist. Bei diesem Verfahren werden feste Partikel (Strahlmittel) mit hohen Geschwindigkeiten über die zu bearbeitende Oberfläche bewegt. Der Effekt ist ähnlich wie bei der Verwendung von Sandpapier, garantiert jedoch eine gleichmäßigere Oberfläche. Durch das Sandstrahlen lassen sich problemlos auch unzugängliche Stellen der Oberfläche eines Gegenstandes erreichen. Sandstrahlen ist ein Prozess, der auch in der Natur stattfindet, meist durch vom Wind herumgetragene Sandkörner. Sandstrahlanlagen bestehen im Regelfall aus einer Kammer, in der sich Sand und Luft vermischen. Die Mischung strömt durch eine Handdüse, um das Strahlmittel auf die zu bearbeitende Oberfläche zu lenken. Die Düsen gibt es in verschiedenen Formen und Größen und sie können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.

3.2 Nassstrahlen

Dieses Verfahren wird in allen gängigen Formen durchgeführt, die auch beim trockenen Sandstrahlen verwendet werden, einschließlich Kammern, Kabinen, automatisierten Produktionsmaschinen und mobilen Geräten. Der Vorteil des Nassstrahlens liegt in der Verwendung extrem feiner und grober Strahlmittel deren Dichte so gering wie die von Kunststoff oder so hoch wie die von Stahl sein kann. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit zur Verwendung von warmem Wasser und Seife, um beim Sandstrahlen die Oberfläche zusätzlich auch zu entfetten. Weil die Nasstechnik weniger Staub erzeugt, ermöglicht sie sichereres Sandstrahlen von Silikatmaterialien oder das Entfernen von gefährlichen Stoffen (z. B. Asbest und radioaktiven und giftigen Stoffen). Die nasse Oberflächenbehandlung verläuft langsamer als das trockene Sandstrahlen, doch das Endergebnis des Nassstrahlens ist eine besser gereinigte und einwandfreie Oberfläche.

3.3 Kugelstrahlen

Das Kugelstrahlen ist eine Strahltechnik, mit der Oberflächen von Verunreinigungen befreit werden, indem sie mit winzigen Glas- oder Keramikkugeln unter hohem Druck bestrahlt werden, ohne die behandelte Oberfläche dabei zu beschädigen. Das Kugelstrahlverfahren wird angewandt, um Fliesen in Schwimmbädern oder andere Oberflächen von Kalkablagerungen zu befreien, um Schimmel und Pilze zu entfernen, aber auch um Fliesenfugen zu reinigen und aufzuhellen. Die Kugelstrahltechnik ist auch sehr gut dazu geeignet, Lack von Autoteilen und anderen Materialien mit geringer Dichte und Härte zu entfernen, weil diese Materialien durch kleinere scharfe Partikel beschädigt werden könnten.

3.4 Turbinenstrahlen

Beim Sandstrahlen in einer Turbine lenkt ein rotierendes Rad das Strahlmittel auf das zu behandelnde Objekt. Beim Turbinenstrahlen handeltes sich um ein Hochleistungs-Sandstrahlverfahren mit wiederverwertbaren Strahlmitteln (meist Edelstahl oder Sand). Das Turbinenstrahlverfahren findet in einer Kammer statt. Es wird häufig angewandt, um Kunststoff- und Gummischichten von Oberflächen zu entfernen.

3.5 Hochdruckwasserstrahlen

Das Hochdruckwasserstrahlen ist in Wahrheit keine Form des Strahlens, da keine abrasiven Strahlmittel verwendet werden. Die Technik des Hochdruckwasserstrahlens wird normalerweise verwendet, um Farbreste oder Chemikalien zu entfernen, ohne dabei die darunterliegende Oberfläche zu beschädigen. Diese Methode ist ideal für die Reinigung von Innen- und Außenflächen, denn der Betreiber kann in der Regel einen Wasserstrahl an Stellen lenken, die mit anderen Methoden schwer erreichbar sind. Ein weiterer Vorteil des Hochdruckwasserstrahlens liegt in der Wiederverwendbarkeit von Wasser, wodurch die Abfallmenge und die schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt reduziert werden.

3.6 Mikroabrasives Sandstrahlen

Mikroabrasives Sandstrahlen ist eine trockene Sandstrahltechnik, bei der kleine Düsen (in der Regel 0,25 mm bis 1,5 mm im Durchmesser) zum Einsatz kommen, um den Fluss des Strahlmittels präzise auf eine kleine Fläche oder einen kleinen Teil einer Oberfläche (von 1 mm2 bis maximal einige cm2) zu lenken. Das feine Strahlmittel ist präzise genug, um damit direkt auf Glas zu schreiben und empfindlich genug, um ein Muster in eine Eierschale zu ritzen. Die Größe der Strahlmittel-Partikel reicht von 10 Mikrometer bis etwa 150 Mikrometer. Für den Betrieb ist oft höherer Druck erforderlich als bei anderen Strahltechniken.

3.7 Automatisches Sandstrahlen

Automatisches Sandstrahlen bedeutet die einfache Automatisierung des Sandstrahlverfahrens. Automatisches Sandstrahlen ist oft nur ein Schritt in einem größeren automatisierten Prozess, der typischerweise andere Oberflächenbehandlungen umfasst, wie etwa die Vorbereitung für eine Beschichtung und die Beschichtung selbst.

3.8 Trockeneisstrahlen

Bei dieser Technik des Sandstrahlens werden Luft und Trockeneis verwendet. Das Entfernen von Oberflächenverunreinigungen erfolgt durch das Bestrahlen mit gefrorenen Kohlendioxidpartikeln, die mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche auftreffen. Gleichzeitig lockert die durch das Gefrieren verursachte Schrumpfung des Materials auch Klebeverbindungen. Trockeneis ist ein relativ weiches Strahlmittel, weshalb es das behandelte Material weniger schädigt als herkömmliches Sandstrahlen.

3.9 Vakuum-Saugstrahlen

Das Vakuum-Saugstrahlen ist ein Verfahren, bei dem sehr wenig Staub erzeugt wird. Das Strahlgerät bläst ein trockenes Strahlmittel aus und saugt gleichzeitig das verbrauchte Strahlmittel und lose Partikel auf. Bei diesem Verfahren ist der Verbrauch an Schleifmittel relativ gering, weil das benutzte Schleifmittel automatisch von Staub und losen Partikeln getrennt und wiederverwendet wird.

4. Wie läuft Sandstrahlen ab?

4.1 Vorbereitungen zum Sandstrahlen

Im ersten Schritt muss je nach Größe und Art des zu reinigenden bzw. zu behandelnden Materials bestimmt werden, welche Ausrüstung für diese Arbeit benötigt wird (Sandstrahlen vor Ort oder Sandstrahlen in der Werkstatt, Druckluftpistole, Sandstrahlkabine oder -kammer usw.). Der nächste Schritt besteht in der Vorbereitung der Arbeitsumgebung. Alles, was nicht sandgestrahlt werden soll, muss aus dem Raum entfernt werden. Gegenstände und Ausstattung, die nicht aus dem Raum entfernt werden können, müssen abgedeckt oder angemessen geschützt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Sandstrahlen nichts beschädigt wird. Nachdem das Arbeitsumfeld vorbereitet wurde, kann die Arbeit beginnen.

4.2 Sicherheit beim Sandstrahlen

Das Sandstrahlen kann ein Risiko für die Gesundheit und Sicherheit des Ausführenden darstellen, was insbesondere bei mobilen Strahlgeräten oder in der Strahlkabine der Fall sein kann. Bei etlichen Sandstrahltechniken wird eine große Menge Staub von abrasiven Strahlmitteln erzeugt. Obwohl viele Strahlmittel an sich nicht gesundheitsgefährdend sind, können andere Strahlmittel (Quarzsand, Kupferschlacke, Nickelschlacke und Staurolith) sehr schädlich sein. Deshalb ist das einst weit verbreitete Strahlen mit Quarzsand in Deutschland  aus gesundheitlichen Gründen verboten. Unabhängig davon, welches Strahlmittel verwendet wird, besteht beim Sandstrahlen immer die Gefahr verschiedener Verletzungen wie Verbrennungen, Stürze, Staubbelastung, Hitzeerschöpfung, explosionsfähige Atmosphäre und übermäßige Lärmbelastung. Auch aus diesen Gründen ist es notwendig, das Sandstrahlen professionellen, entsprechend ausgebildeten Fachkräften zu überlassen, die wissen, wie ein angemessener Schutz garantiert werden kann.