Hoe kies je het juiste straalmiddel voor de klus?

Hoe kies je het juiste straalmiddel

Voor een succesvolle straalbewerking is het van cruciaal belang om het juiste straalmiddel te kiezen. Er moet rekening worden gehouden met het gewenste eindresultaat, het straalprincipe en het te stralen basismateriaal.

Eenmalige- of herbruikbare straalmiddelen

Het eerste onderscheid is tussen een eenmalig en een herbruikbaar straalmiddel.

Eenmalige straalmiddelen zijn straalmiddelen die maar één keer kunnen worden gebruikt. Deze straalmiddelen zijn goedkoper per kg of per ton, maar gaan maar één cyclus mee. Deze straalmiddelen worden vaak gebruikt bij open straalwerkzaamheden waarbij er geen mogelijkheid is om te recyclen. Bij het stralen van een brug of constructie buiten, worden vaak straalmiddelen zoals aluminium silicaat, koperslakken of Testra gebruikt.

Herbruikbare straalmiddelen zijn meer geschikt als er een mogelijkheid is om het straalmiddel te recyclen. In een straalcabine, straalkast of wielstraalmachine is het mogelijk om het straalmiddel op te vangen, te reinigen en te recyclen. In dat geval worden herbruikbare straalmiddelen gebruikt, zoals steel shot, steel grit, corund / aluminiumoxide, glasparels, kunststof straalmiddelen en RVS straalmiddel. Er zijn ook mogelijkheden om een mobiele straalmiddel recycling unit op locatie te gebruiken voor het gebruik van garnet.

Voordelen van herbruikbare straalmiddelen zijn:

• De straler heeft een beter zicht op het werk en kan zijn taak beter uitvoeren, omdat er minder stof vrijkomt.
• Kostenefficiënt omdat het meerdere rondgangen heeft, voordat het stof wordt. De prijs per ton is misschien hoger, maar de kosten per gestraalde vierkante meter zijn aanzienlijk gunstiger. Daarnaast wordt het afvoeren van straalstof steeds duurder. Met herbruikbare straalmiddelen is er minder stof om af te voeren, omdat het niet na één straalcyclus tot stof over gaat.

• Milieuvriendelijker, omdat er het minder afval van komt.
  

Metallische straalmiddelen of niet-metallische straalmiddelen

Het tweede belangrijk verschil is tussen metallische- en niet-metallische straalmiddelen.

Metallische straalmiddelen

Als er een mogelijkheid is om het straalmiddel te recyclen en het basismateriaal het toelaat, zijn metallische straalmiddelen de meest kostenefficiënte keuze.

Op stalen werkstukken waar ijzercontaminatie geen probleem is, zijn vooral steel shot en steelgrit zeer gunstige straalmiddelen. Gezien de kostprijs per ton en de extreem hoge standtijd (duurzaamheid) zijn steel shot en steel grit de meest kostenefficiënte straalmiddelen.

Als ijzervervuiling een probleem is, bijvoorbeeld op roestvrijstalen ondergronden, is er ook de mogelijkheid om steel shot en steel grit te gebruiken. Dit materiaal heeft een goede levensduur en veroorzaakt weinig stof, maar is erg duur per ton. Daarom moet men zich goed bewust zijn van uitsleepverliezen, waarbij het straalmiddel onbedoeld uit het gesloten systeem wordt gehaald, bijvoorbeeld in de zakken van het werkstuk.

Metallische straalmiddelen hebben een hoge dichtheid (ongeveer 7 cm3^/ gr) en zijn daarom minder geschikt op delicate of zeer dunne werkstukken.

In sommige straaltoepassingen kan ook koolstofstalen snijdraad of roestvrijstalen snijdraad worden gebruikt.

Niet-metallische straalmiddelen

Niet-metallische straalmiddelen zijn synthetische, natuurlijke of minerale straalmiddelen die geen metaal bevatten. Wanneer ijzercontaminatie een probleem is, bijvoorbeeld bij het stralen van kwetsbare oppervlakken of bij het stralen op een buitenlocatie, zijn niet-metalen straalmiddelen het meest geschikt. Bij het stralen in een straalcabine of straalcabine wordt vaak corund / aluminiumoxide en glasparels gebruikt. Voor zeer subtiele reiniging, zonder het basismateriaal te beschadigen, worden straalmiddelen uit kunststof, soda en notenschalen gebruikt. Bij het stralen op locatie kunnen de niet-metallische  straalmiddelen garnet, aluminium silicaat (kolenslakken), ijzersilicaat (zoals koperslakken) en calciumsilicaat (Testra) worden gebruikt.

Welk straalprincipe wordt gebruikt

De keuze voor straalmiddelen is sterk afhankelijk van de apparatuur die wordt gebruikt. Bij het open stralen van een brug wordt een ander straalmiddel gebruikt dan bij het stralen van kleine motoronderdelen in een straalkast.

• In wielstraalmachines worden voornamelijk steel shot en steel grit GP (hardheid 42-52 HRC) gebruikt. Voor sommige toepassingen kunnen RVS shot of draadkorrel een goede optie zijn.
• In straalcabines worden voornamelijk steel grit GH (hardheid 60-64 HRC), normaal korund, steel grit en glasparels gebruikt. Wanneer een goede kwaliteit garnet wordt gebruikt, dan kan dit in sommige gevallen ook geschikt zijn voor een straalcabine .
• In straalkasten is een herbruikbaar straalmiddel het meest geschikt, omdat het minder stof produceert in het kleine werkgebied. In een drukstraalkast kunnen alle herbruikbare straalmiddelen worden gebruikt. In een vacuüm injectiestraalcabine zijn de metallische straalmiddelen te zwaar om mee te kunnen stralen.
• Stralen op locatie is een eenmalig straalmiddel zoals koper- en kolenslakken, testra of garnet meestal de beste keuze. Als er een mogelijkheid is om het straalmiddel effectief te recyclen op de werklocatie, is garnet de betere van deze opties. 
• Bij vacuümstralen wordt vaak herbruikbaar straalmiddel zoals steel grit en normaal korund gebruikt. De vacuümstraalmachine moet krachtig genoeg zijn om het steel grit te verwerken, zoals onze vacuüm straalmachine AB1070.
• Bij natstralen kunnen verschillende niet-metallische straalmiddel worden gebruikt, zoals garnet, Testra, aluminium silicaat, glasgranulaat of glasparels.

Met welk doel straalt men

Een ankerprofiel creëren 

Het creëren van een oppervlakteprofiel is vaak een belangrijk doel bij het stralen. Het ankerprofiel zijn de kraters in het werkstuk die extra oppervlak creëren waar de coating zich aan kan hechten. Een correct ankerprofiel is cruciaal voor de levensduur van de coating en voor een zwaar coatingsysteem is een hogere ruwheid nodig dan voor een standaard coatingsysteem. De ruwheid wordt normaal uitgedrukt in:

• Ra, of gemiddelde oppervlakteruwheid, is het rekenkundig gemiddelde van de absolute waarden van de afwijkingen in de hoogte van het oppervlak. Deze worden bemeten vanaf de gemiddelde lijn over één bepaalde meetlengte.
• Rz, of Gemiddelde Maximale Profielhoogte, is het gemiddelde van de vijf hoogste pieken en de vijf diepste dalen. 

De verffabrikant specificeert in zijn datablad het vereiste oppervlakteprofiel na het stralen, zodat zijn coatingsysteem het beste kan hechten.

Bij Airblast-Abrasives geven we graag advies over het benodigde straalmiddel en de korrelgrootte om het gewenste oppervlakteprofiel te bereiken.

Reinigen

Wanneer alleen walshuid van stalen platen of profielen moet worden verwijderd, is steel shot S330 of steel shot S390 geschikt in een wielstraalmachine.

Wanneer een dikke laag roest of een zware coating moet worden verwijderd, is het beter om een groter maatje steel grit GP te gebruiken in combinatie met steel shot, wanneer men een wielstraalmachine gebruikt. Wanneer men straalt in een straalcabine, is  steel grit GH of corund de betere optie. 

In de gieterij-industrie wordt onze steel shot hoog steel shot gebruikt voor ontzanding na het gieten, waarbij de grootte van het gietstuk in grote mate bepaalt welke steel shot moet worden gebruikt.

Delicaat stralen

Bij het reinigen van zachtere materialen zoals hout of bij gevelreiniging moet een zachter straalmiddel worden gebruikt, zoals garnet. Wanneer het doel is om verf te strippen van een zacht of dun basismateriaal, kunnen voornamelijk soda, kunststof straalmiddelen en notenschalen ook worden gebruikt.

Ontbramen

Na productie kunnen er scherpe randen achterblijven op het werkstuk. Dit kan worden verwijderd met (RVS) steel shot en grit.

Shot peening

Net als een smid die op het staal hamert om het sterker te maken. Shot peening is hetzelfde principe, alleen worden er veel steel shot gebruikt in plaats van de hamer. Het wordt gebruikt om het staal van bijvoorbeeld apparatuur, landingsgestellen en veren te versterken.

Glasparelstralen 

wordt gebruikt om (roestvrij) stalen oppervlakken gladder te maken. Het oppervlak wordt gestraald, waarbij de pieken worden verminderd. Er ontstaat een zeer laag oppervlakteprofiel, waarbij vuil zich alleen op de pieken kan afzetten. De kleefkracht is minimaal, waardoor het oppervlak schoner blijft en beter gereinigd kan worden.

Hardheid, vorm en grootte van het straalmiddel

De hardheid, vorm en grootte zijn de belangrijkste keuzes. Tijdens het stralen met een herbruikbaar straalmiddel is de werkmix ook een belangrijke factor.

Hardheid / Taaiheid

De vereiste hardheidsgraad wordt bepaald door:

• De gewenste snelheid van stralen
• Het type verontreiniging dat moet worden verwijderd.
• de vereiste oppervlakteafwerking en het profiel.

De hardheid van straalmiddel is belangrijk omdat hardheid per definitie weerstand tegen vervorming is. Dus hoe harder het straalmiddel, hoe minder de korrels vervormen en hoe efficiënter het straalt. Er wordt echter energie verspild wanneer de korrels breken, dus het is niet voordelig om een straalmiddel te gebruiken dat hard is, maar ook extreem bros. Maximale hardheid in combinatie met een goede taaiheid van het straalmiddel is vereist voor optimale resultaten.

De hardheid van straalmiddel houdt rechtstreeks verband met de reinigingssnelheid: hoe harder het straalmiddel, hoe sneller het reinigt. De hardheid is ook een belangrijke factor voor de reinigingskwaliteit, vooral als het werk ingewikkeld is en diepe holtes heeft. Hoe harder het shot, in combinatie met een goede taaiheid, hoe groter het vermogen om terug te ketsen. Delen van het werkstuk die niet direct aangestraald worden, zijn afhankelijk van terugkaatsend straalmiddel voor een adequate reiniging.

In het algemeen kunnen we zeggen:

• Hoe harder het straalmiddel, hoe agressiever het straalt
• Hoe harder het straalmiddel , hoe hoger de productie en hoe sneller de reiniging. Zachtere straalmiddelen verliezen energie door transformatie van de korrel. Zachtere straalmiddelen hebben een langere levensduur, maar zijn minder efficiënt.
• Harder shot kaatst beter terug en reinigt daardoor delen van het werkstuk die niet direct aangestraald worden.

Vorm

De meest geschikte korrelvorm wordt bepaald door:

• oppervlakteafwerking en profielvereisten
• Type verontreiniging dat moet worden verwijderd

Steel shot creëert een meer golvend oppervlakteprofiel en het hoekige grit creëert een kantig oppervlakteprofiel.

De vorm van een straalmiddel wanneer het nieuw is, is niet altijd hetzelfde als wanneer het in de bedrijfsmix zit. Steel shot blijft altijd rond en veroorzaakt daarom minimale slijtage in de machine.

De meeste grit blijft kantig in de bedrijfsmix. Echter, het zachtere steel grit GP verandert van kantig naar rond in de bedrijfsmix. Steel grit GL grit blijft hoekig, maar verliest zijn scherpe randen tijdens het gebruik en optimaliseert zo een snelle reiniging zonder overmatige slijtage in de installatie.

Maat

De impact van het straalmiddel is afhankelijk van de kinetische energie die wordt overgedragen op het werkstuk. Stralen met een grotere korrel zal meer kinetische energie overdragen dan wanneer men een kleinere korrel gebruikt. De keuze van de korrelmaat is daarom erg belangrijk voor het straalproces.

• E= ½ MV2^Kinetische energie = ½Massa x ^Snelheid2
• Het grotere steel shot S660 heeft 500 keer meer impact dan het zeer fijne steel shot S70.

Bij het verwijderen van zware roestvorming of dikke coatinglagen, kan het nodig zijn een grove korrel te gebruiken om het werkstuk goed te reinigen. In het algemeen adviseren we om de kleinste korrelgrootte te gebruiken die goed reinigt en het gewenste profiel creëert. Kleinere korrelmaatjes hebben veel meer deeltjes die het oppervlak raken en hebben daarom de volgende voordelen:

• Kleinere korrels hebben een veel betere dekking
• Kleinere korrelgroottes reinigen sneller
• Kleinere korrelmaatjes hebben minder impact te voorduren en hebben dus een langere levensduur.

Bedrijfsmix voor herbruikbare straalmiddelen

Het door de fabrikant geleverde straalmiddel is overwegend van één korrelgrootte. Het totale bereik van de korrels in de silo heet de 'bedrijfsmix' en bestaat uit de bijvulkorrel en de korrels die tijdens het straalproces kleiner zijn geworden.  

De bedrijfmix moet in balans zijn om zowel impact als dekking te bieden. De impact om zware verontreiniging te verwijderen, wordt gedaan door het nieuwe grovere straalmiddel dat wordt toegevoegd (of de bijvulkorrel). De dekking en het verwijderen van lichte verontreiniging worden gedaan door de middelgrote en kleinere korrels.

Dit evenwicht tussen impact en dekking is belangrijk en kan alleen worden gehandhaafd door regelmatig nieuw straalmiddel toe te voegen, bij voorkeur volgens de uitval van straalmiddel, per wieluur of volgens de gouden regel "weinig en vaak". Het is ook noodzakelijk om straalmiddel dat verloren gaat of uit de machine wordt gevoerd, terug te voeren in het systeem. Het resultaat is dat het aantal deeltjes per kg gegooid materiaal hoger zal zijn, de dekking beter, het reinigen sneller en de straaltijd korter.

Het kiezen van het juiste straalmiddel, met de juiste vorm, grootte en hardheid, en het handhaven van de optimale bedrijfsmix zijn de belangrijkste elementen bij het beheersen van de kosten. Er zijn echter nog andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden om maximale efficiëntie te bereiken. Onze verkoopadviseurs staan klaar om u te helpen bij het kiezen van de juiste specificatie van straalmiddel voor uw toepassing - aarzel niet om contact op te nemen met het Airblast, wij helpen u graag verder.