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KST Kugel-Strahltechnik

Gezielte Vorbehandlung: Raustrahlen und Sweepen verbessern Haftung

| Autor/ Redakteur: Eva Machill-Linnenberg / M.A. Frauke Finus

Pulverbeschichtungen und Lackierungen brauchen vor allem eines: Haftung. Der bestmöglich vorbereitete Untergrund ist entscheidend für die Haltbarkeit. Das Gleiche gilt für Gummi- oder Kunststoff-Metall-Verbindungen. Wenn Standardstrahlverfahren überfordert sind, kommen für einen optimalen Haftgrund das Raustrahlen oder – als Lightversion – das Sweepen ins Spiel.

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Raustrahlen von metallischen Oberflächen realisiert einen bestmöglichen Haftgrund.
Raustrahlen von metallischen Oberflächen realisiert einen bestmöglichen Haftgrund.
(Bild: KST)

Raustrahlen und Sweepen sind keine Verfahren „von der Stange“, sondern Special Applications. Experten stimmen diese Bearbeitungsmethoden punktgenau auf Produkte, Materialien und Kundenvorgaben ab. Know-how und Fingerspitzengefühl sind gefragt: „Wir ermitteln für jedes Teil den besten Rauheitswert – entsprechend den Kundenvorgaben und der Weiterbearbeitung. Das individuell gewünschte Ergebnis beeinflussen und steuern wir über Strahlmittel und Kornform, Strahldruck und -geschwindigkeit, Anlagentechnik und weitere Einstellparameter. Exakt und produktspezifisch“, erklärt Marco Heinemann, Geschäftsführer der KST Kugel-Strahltechnik in Hagen.

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Raustrahlen bereitet Werkstücke unter anderem auf nachfolgende Lackierungen und Pulverbeschichtungen vor. Auch Gummi- oder Kunststoff-Metall-Verbindungen, die in der Automobilindustrie, im Maschinenbau oder in der Medizintechnik zum Einsatz kommen, profitieren von dem Verfahren: Definierte Rauheitswerte sorgen dafür, dass sich die unterschiedlichen Werkstoffe im Vulkanisierungsprozess bestmöglich ineinander „verkrallen“. Das gezielte Aufrauen von Oberflächen ist eine sehr erfahrene Anwendung mit hoher Effizienz: Bereits im 19. Jahrhundert schärften Fachleute auf diese Weise Feilen.

Kantige Strahlmedien sorgen für das beste Resultat

Den Ausschlag für den Erfolg des Raustrahlens gibt die Zahl der erzeugten Profilspitzen. „Bei diesem Strahlverfahren orientieren wir uns nicht an der Rautiefe, also beispielsweise dem Ra/Rz-Wert, sondern bewusst am RPc-Wert,“, erklärt Heinemann. „Unser Behandlungsziel ist grundsätzlich die optimale Vergrößerung und Verschachtelung der Oberfläche für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte.“

Die Wahl des geeigneten Strahlmittels ist auch bei diesen Verfahren maßgeblich für das Endergebnis. Sehr große Strahlpartikel erzeugen zwar eine stärkere Oberflächenvertiefung, aber eine geringere Spitzenanzahl, und sind entsprechend weniger geeignet. Überwiegend kommen kantige Strahlmedien zum Einsatz. Experten stimmen die Korngröße exakt auf Werkstoff und Materialstärke ab. Dazu Heinemann: „Bei mineralischen Strahlmedien sind Korngrößen im Bereich von 300-800µ üblich. Wenn wir Stahlbauteile für die Automotive-Zulieferindustrie bearbeiten, nutzen wir meist arrondiertes Stahldrahtkorn in der Größe 0,8 mm bei einer Härte von 640 Hv und einem Rundungsgrad G2 – damit haben wir sehr gute Erfahrungen. Uns ist es zudem wichtig, hochwertiges Strahlmittel aus deutscher Produktion zu nutzen, damit erzielen wir die besten Resultate.“

Sweepen speziell bei feuerverzinkten Werkstücken

Das Sweepen oder Sweepstrahlen ist eine „Light-Version“ des Raustrahlens, speziell zur Bearbeitung von feuerverzinkten Oberflächen. Bei diesem Spezialverfahren fördert eine schwach dosierte Strahlenergie das Ausgasen der Zinkschicht. Und optimiert dadurch die Haftungsfestigkeit für nachfolgende Beschichtungen. Die Bearbeitung hat einen doppelten Nutzen. Sie entfernt zugleich Verunreinigungen und Korrosionsprodukte von der Zinkoberfläche. Beim Sweepen setzen die Strahlexperten mineralische, in der Regel nichtmetallische feinkörnige Strahlmittel ein, die härter als der zu bearbeitende Werkstoff sind. Auch ferritfreie Edelstahlstrahlmittel (Grit) sind laut der DIN EN 15773 zugelassen. Die Korngröße sollte 0,2 bis 0,6 mm betragen. Der Strahldruck liegt bei 0,3 Megapascal (gleich 3 Bar), der Strahlabstand beträgt mindestens 600 mm, der Strahlwinkel 50 bis 70°.

Wichtig für das Sweepresultat ist, dass die Körner während des Bearbeitungsprozesses möglichst scharfkantig bleiben. Mit zunehmender „Verrundung“ lässt der aufrauende Effekt nach. Auch das Sweepstrahlen erfordert Erfahrung: „Wir dürfen den Zinküberzug nicht beschädigen, das heißt die Strahlmittel dürfen nicht bis auf den Stahl durchschlagen. Außerdem sollte die Bearbeitung mit Blick auf Bewegung und Dauer sehr gleichmäßig ablaufen. Ziel ist es, für die Weiterbehandlung eine ausgewogen mattes Oberfläche zu erzeugen“, unterstreicht Heinemann. Das Team des Lohnstrahlers übernimmt seit Jahren zunehmend Aufträge im Bereich Raustrahlen und Sweepen und verfügt über entsprechende Erfahrung. „Immer mehr Kunden nutzen diese Sonderverfahren, weil ihnen auf Werkstücken der bisherige Grad der Adhäsion nicht ausreicht. Sie benötigen eine stärkere und leistungsfähigere Haftung.“

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