Sandstrahlen einer Steinmauer
Ein dieselbetriebener Kompressor dient als Luftversorgung für das Sandstrahlen
Eine Korrosionsnarbe an der Außenwand einer Rohrleitung an einer Beschichtungsdefektstelle vor und nach dem Sandstrahlen.

Sandstrahlen , auch bekannt als abrasives Strahlen , ist ein Verfahren, bei dem ein Strahl abrasiven Materials unter hohem Druck gegen eine Oberfläche geschossen wird, um raue Oberflächen zu glätten, glatte Oberflächen aufzurauen, Oberflächen zu formen oder Oberflächenverunreinigungen zu entfernen . Zum Antrieb des Strahlmittels (oft als Strahlmittel bezeichnet) wird ein unter Druck stehendes Fluid, typischerweise Druckluft , oder ein Schleuderrad verwendet . Das erste abrasive Strahlverfahren wurde am 18. Oktober 1870 von Benjamin Chew Tilghman patentiert. [ 1 ] [ 2 ]

Es gibt verschiedene Varianten des Verfahrens mit unterschiedlichen Strahlmitteln; einige sind stark abrasiv, andere milder. Zu den abrasivsten Verfahren zählen Kugelstrahlen (mit Metallkugeln ) und Sandstrahlen (mit Sand ). Mäßig abrasive Varianten sind Glasperlenstrahlen (mit Glasperlen) und Kunststoffstrahlen (PMB) mit gemahlenem Kunststoffmaterial oder Walnussschalen und Maiskolben . Einige dieser Substanzen können bei Personen mit einer Allergie gegen die Strahlmittel einen anaphylaktischen Schock auslösen. [ 3 ] Eine milde Variante ist das Natronstrahlen (mit Backpulver ). Darüber hinaus gibt es Alternativen, die kaum oder gar nicht abrasiv sind, wie beispielsweise Eisstrahlen und Trockeneisstrahlen .

Typen

Sandstrahlen

Sandstrahlen, auch bekannt als abrasives Strahlen, ist ein Oberbegriff für das Glätten, Formen und Reinigen harter Oberflächen durch das Auftreffen fester Partikel mit hoher Geschwindigkeit. Der Effekt ist vergleichbar mit dem von Schleifpapier , führt aber zu einer gleichmäßigeren Oberfläche ohne Probleme an Ecken und Kanten. Sandstrahlen kann natürlich, meist durch vom Wind verwehte Partikel (äolische Erosion) , oder künstlich mit Druckluft erfolgen . Ein künstliches Sandstrahlverfahren wurde am 18. Oktober 1870 von Benjamin Chew Tilghman patentiert. [ 1 ] [ 2 ] Thomas Wesley Pangborn perfektionierte das Verfahren und fügte 1904 Druckluft hinzu. [ 4 ]

Sandstrahlanlagen bestehen typischerweise aus einer Kammer, in der Sand und Luft vermischt werden. Das Gemisch strömt durch eine handgeführte Düse und lenkt die Partikel auf die Oberfläche oder das Werkstück. Düsen gibt es in verschiedenen Formen, Größen und Materialien. Borcarbid ist ein beliebtes Material für Düsen, da es sehr verschleißfest ist.

Nassstrahlen

Beim Nassstrahlen wird Wasser als Medium zum Transport der Strahlmittel verwendet. Die Vorteile liegen darin, dass das Wasser den entstehenden Staub bindet und die Oberfläche schmiert. Es dämpft den Aufprall auf die Oberfläche und reduziert so den Abtrag von gesundem Material.

Einer der Pioniere des Nassstrahlens Ende der 1940er Jahre war Norman Ives Ashworth. Er erkannte die Vorteile dieses Verfahrens als wirksame Alternative zum Trockenstrahlen. Das Verfahren ist in allen gängigen Ausführungen verfügbar, darunter Handstrahlkabinen, begehbare Strahlkabinen, automatisierte Produktionsanlagen und mobile Strahlanlagen mit Totalverlust. Zu den Vorteilen zählen die Möglichkeit, extrem feine oder grobe Strahlmittel mit Dichten von Kunststoff bis Stahl zu verwenden, sowie die Verwendung von heißem Wasser und Seife für gleichzeitiges Entfetten und Strahlen. Die geringere Staubentwicklung macht die Verwendung von siliziumhaltigen Strahlmitteln sicherer und ermöglicht das Abtragen von Asbest , radioaktiven oder giftigen Oberflächen.

Die Prozessgeschwindigkeiten sind im Allgemeinen nicht so hoch wie beim herkömmlichen Trockenstrahlen mit gleicher Strahlmittelgröße und -art. Dies liegt unter anderem daran, dass das Wasser zwischen Strahlmittel und Werkstück einen Schmierfilm bildet, der sowohl die Oberfläche als auch das Strahlmittel schützt und so den Materialverschleiß reduziert. Durch die geringere Durchdringung der Oberfläche mit Strahlmittel, die reduzierte Staubentwicklung und die Vermeidung statischer Aufladung kann eine sehr saubere Oberfläche erzielt werden.

Beim Nassstrahlen von Baustahl kommt es aufgrund des vorhandenen Wassers zu sofortiger oder blitzartiger Korrosion des gestrahlten Stahlsubstrats. Da keine erneute Oberflächenverunreinigung erfolgt, kann dieselbe Anlage für mehrere Strahlvorgänge verwendet werden – beispielsweise  können Edelstahl- und Baustahlteile problemlos mit demselben Strahlmittel in derselben Anlage bearbeitet werden.

Dampfstrahlen

Eine Variante des Nassstrahlens ist das Dampfstrahlen. Dabei wird dem Wasser in der Düse Druckluft beigemischt, wodurch ein Hochgeschwindigkeitsnebel, der sogenannte Dampf, entsteht. Dieses Verfahren ist noch schonender als das Nassstrahlen und ermöglicht die Reinigung von Passflächen, ohne deren Passfähigkeit zu beeinträchtigen.

Kugelstrahlen

Ein Arbeiter mit Gehörschutz entfernt Farbe durch Glasperlenstrahlen von einer Betonbordsteinkante. Durch das Mischen der Partikel mit Wasser wird die Staubentwicklung deutlich reduziert.

Das Kugelstrahlen ist ein Verfahren zur Entfernung von Oberflächenablagerungen durch das Aufbringen feiner Glasperlen unter hohem Druck, ohne die Oberfläche zu beschädigen. Es wird zur Reinigung von Kalkablagerungen auf Poolfliesen oder anderen Oberflächen, zur Entfernung von eingebettetem Pilzbefall und zur Aufhellung von Fugen verwendet. Auch in der Autolackiererei kommt es zum Einsatz, um Lack zu entfernen. Hierbei wird das Kugelstrahlen dem Sandstrahlen vorgezogen, da Sandstrahlen tendenziell ein gröberes Oberflächenprofil erzeugt. Kugelstrahlen wird häufig zur Erzielung einer gleichmäßigen Oberflächengüte bei bearbeiteten Teilen eingesetzt. [ 5 ] Darüber hinaus wird es zur Reinigung von Mineralproben verwendet, die meist eine Mohshärte von 7 oder weniger aufweisen und daher durch das Strahlmittel Sand beschädigt würden.

Radstrahlen

Beim Scheibenstrahlen schleudert eine rotierende Scheibe das Strahlmittel gegen das Werkstück. Da kein Treibmittel (Gas oder Flüssigkeit) verwendet wird, zählt dieses Verfahren typischerweise zu den luftlosen Strahlverfahren. Scheibenstrahlanlagen sind leistungsstarke und hocheffiziente Strahlanlagen, die mit wiederverwertbarem Strahlmittel arbeiten (typischerweise Stahl- oder Edelstahlkugeln, Draht , Granulat oder Pellets ähnlicher Größe). Spezielle Scheibenstrahlanlagen schleudern Kunststoffstrahlmittel in eine Kryokammer und werden üblicherweise zum Entgraten von Kunststoff- und Gummibauteilen eingesetzt . Die Größe der Scheibenstrahlanlage sowie die Anzahl und Leistung der Scheiben variieren je nach zu strahlenden Teilen und dem gewünschten Ergebnis und der angestrebten Effizienz. Die erste Scheibenstrahlanlage wurde 1932 von Wheelabrator patentiert. [ 6 ] [ 7 ] In China wurde die erste Scheibenstrahlanlage um 1950 gebaut. [ 8 ] Qinggong Machinery zählt zu den ersten Herstellern von Scheibenstrahlanlagen. [ 9 ]

Mikroabrasives Strahlen

Mikrostrahlen ist ein Trockenstrahlverfahren, bei dem kleine Düsen (typischerweise 0,25 mm bis 1,5 mm Durchmesser) einen feinen Strahl Strahlmittel präzise auf ein kleines Bauteil oder eine kleine Fläche eines größeren Bauteils aufbringen. Die zu bearbeitende Fläche beträgt in der Regel etwa 1 mm² bis maximal wenige cm² . Dieses Verfahren, auch als Bleistiftstrahlen bekannt, zeichnet sich durch einen feinen Strahl aus, der präzise genug ist, um direkt auf Glas zu schreiben und gleichzeitig fein genug, um ein Muster in eine Eierschale zu schneiden . [ 10 ] Die Partikelgröße des Strahlmittels liegt zwischen 10 und etwa 150 Mikrometern. Häufig sind höhere Drücke erforderlich.

Die gebräuchlichsten Mikrostrahlanlagen sind kommerzielle Tischgeräte, bestehend aus Netzteil, Mischer, Absaughaube, Düse und Gaszufuhr. Die Düse kann handgeführt oder für den automatischen Betrieb montiert sein. Im automatischen Betrieb kann entweder die Düse oder das Werkstück bewegt werden.

Automatisiertes Sprengen

Automatisiertes Strahlen ist die Automatisierung des Strahlprozesses. Es ist häufig nur ein Schritt in einem umfassenderen automatisierten Verfahren, das in der Regel weitere Oberflächenbehandlungen wie Vorbereitung und Beschichtung umfasst. Dabei ist darauf zu achten, dass die Strahlkammer von mechanischen Bauteilen, die durch Staubablagerungen gefährdet sein könnten, isoliert ist .

Trockeneisstrahlen

Bei diesem Strahlverfahren werden Luft und Trockeneis eingesetzt. Oberflächenverunreinigungen werden durch die Wucht der mit hoher Geschwindigkeit auftreffenden, gefrorenen Kohlendioxidpartikel und durch die leichte Schrumpfung beim Gefrieren, die die Haftungsbindungen löst, abgelöst. Das Trockeneis sublimiert und hinterlässt außer dem abgetragenen Material keine Rückstände. Da Trockeneis ein relativ weiches Material ist, schont es das darunterliegende Material im Vergleich zum Sandstrahlen.

Borstenstrahlen

Borstenstrahlen benötigt im Gegensatz zu anderen Strahlverfahren kein separates Strahlmittel. Die Oberfläche wird mit einem bürstenartigen Rotationswerkzeug bearbeitet , dessen Borsten aus dynamisch abgestimmten, hochkohlenstoffhaltigen Stahldraht bestehen . Der wiederholte Kontakt mit den scharfen, rotierenden Borstenspitzen führt zu lokalem Aufprall, Rückprall und Kraterbildung, wodurch die Oberfläche gleichzeitig gereinigt und angeraut wird.

Vakuumstrahlen

Das Vakuumstrahlen erzeugt nur sehr wenig Staub und Materialverlust, da das Strahlgerät trocken abstrahlt und gleichzeitig das verbrauchte Strahlmittel und die gelösten Partikel von der zu behandelnden Oberfläche auffängt. Der Strahlmittelverbrauch ist bei diesem Verfahren relativ gering, da das verbrauchte Strahlmittel automatisch von Staub und gelösten Partikeln getrennt und mehrfach wiederverwendet wird.

Anwendungen

Ein Grabstein wird im Oktober 1918 in Aberdeen, Schottland, durch Sandstrahlen verziert.

Die Beschriftung und Gravur auf den meisten modernen Friedhofsdenkmälern und -markierungen wird durch Sandstrahlen erzeugt.

Sandstrahlen eignet sich auch zur Herstellung dreidimensionaler Schilder. Diese Schilder gelten im Vergleich zu flachen Schildern als hochwertiger. Sie werden oft mit Blattgold überzogen und manchmal mit einem Hintergrund aus zerkleinertem Glas, dem sogenannten Smalt, versehen . Beim Sandstrahlen von Holzschildern werden die Holzmaserung und die Jahresringe hervorgehoben. Dies ist eine beliebte Methode, um einem Schild ein traditionell geschnitztes Aussehen zu verleihen. Sandstrahlen kann auch bei klarem Acrylglas und Verglasungen im Rahmen von Schaufenster- oder Inneneinrichtungen angewendet werden.

Sandstrahlen kann zur Sanierung von Gebäuden oder zur Herstellung von Kunstwerken (z. B. geschnitztes oder mattiertes Glas ) eingesetzt werden. Moderne Masken und Strahlmittel erleichtern diesen Prozess und ermöglichen präzise Ergebnisse.

Sandstrahlverfahren werden zur Reinigung von Bootsrümpfen sowie von Mauerwerk, Stein und Beton eingesetzt. Sie finden Anwendung bei der Reinigung von Industrie- und Gewerbebauten, werden aber selten für nichtmetallische Werkstücke verwendet.

Ausrüstung

Vorrichtung zum Hinzufügen von Sand zur Druckluft (oben befindet sich ein Sieb zum Hinzufügen des Sandes).

Tragbare Sprengausrüstung

Mobile Trockenstrahlanlagen werden typischerweise von einem Diesel-Luftkompressor angetrieben. Dieser liefert ein großes Volumen an Druckluft für einen oder mehrere Strahlkessel. Strahlkessel sind druckbeaufschlagte, tankartige Behälter, die mit Strahlmittel gefüllt sind und dazu dienen, eine regulierbare Menge Strahlmittel in die Hauptstrahlleitung einzubringen. Die Anzahl der Strahlkessel hängt von der vom Kompressor bereitgestellten Luftmenge ab. Komplett ausgestattete Strahlanlagen sind häufig auf Sattelaufliegern montiert und bieten so hohe Mobilität und einfachen Transport zwischen verschiedenen Einsatzorten. Andere Anlagen sind trichtergespeist und daher leichter und mobiler.

Mobile Strahlanlagen verwenden entweder einen geschweißten Druckbehälter, um den Düsengegendruck zu überwinden und das Strahlmittel mit einem höheren Druckunterschied in einen angeschlossenen Strahlschlauch zu leiten, oder einen drucklosen Vorratsbehälter. Dieser nutzt ein Verfahren namens Doppelinduktion, bei dem das Strahlmittel mittels einer luftbetriebenen Strahlpumpe oder eines Ejektors zu einer Tandem-Strahldüse gefördert wird. Dabei wird das Strahlmittel über einen separaten, mit der Strahldüse verbundenen Luftschlauch durch die Düse gedrückt, wodurch ein Druckbehälter entfällt. [ 11 ]

Strahlkabine

Ein Sandstrahlschrank

Eine Strahlkabine ist im Wesentlichen ein geschlossenes System, das es dem Bediener ermöglicht, das Werkstück zu strahlen und das Strahlmittel zu recyceln. [ 12 ] Sie besteht üblicherweise aus vier Komponenten: der Kabine, dem Strahlsystem, dem Strahlmittelrecyclingsystem und der Staubabsaugung. Der Bediener strahlt die Werkstücke von außen, indem er seine Arme in Handschuhe steckt, die an den Handschuhöffnungen der Kabine befestigt sind, das Werkstück durch ein Sichtfenster betrachtet und den Strahlvorgang mittels Fußpedal ein- und ausschaltet . Automatisierte Strahlkabinen werden auch zur Bearbeitung großer Mengen desselben Werkstücks eingesetzt und können mehrere Strahldüsen sowie ein Werkstückfördersystem umfassen.

In Strahlkabinen werden üblicherweise drei Systeme verwendet. Zwei davon, Saug- und Druckstrahlen, sind trocken, das dritte ist nass:

  • Ein Saugstrahlsystem erzeugt mithilfe von Druckluft ein Vakuum in einer Kammer (der sogenannten Strahlpistole). Der Unterdruck saugt das Strahlmittel in die Strahlpistole, wo es durch eine Düse geleitet wird. Das Strahlmittelgemisch strömt durch eine Düse, die die Partikel auf die Oberfläche oder das Werkstück lenkt. Düsen gibt es in verschiedenen Formen, Größen und Materialien. Wolframcarbid ist das am häufigsten verwendete Auskleidungsmaterial für mineralische Strahlmittel. Düsen aus Siliziumcarbid und Borcarbid sind verschleißfester und werden oft mit härteren Strahlmitteln wie Aluminiumoxid eingesetzt. Kostengünstige Strahlsysteme und kleinere Strahlkabinen verwenden Keramikdüsen.
  • In einem Druckstrahlsystem wird das Strahlmittel im Druckbehälter gelagert und anschließend verschlossen. Der Behälter wird auf den gleichen Druck wie der am Boden des Behälters angeschlossene Strahlschlauch beaufschlagt. Das Strahlmittel wird in den Strahlschlauch dosiert und durch das Druckgas durch die Strahldüse gefördert.
  • Nassstrahlanlagen nutzen ein System, das die Strahlmittel-Flüssigkeits-Suspension in einen komprimierten Gasstrom einspritzt. Nassstrahlen wird typischerweise dann eingesetzt, wenn die durch Reibung beim Trockenstrahlen entstehende Hitze das Werkstück beschädigen würde.

Explosionsraum

Eine Strahlkabine ist eine wesentlich größere Version einer Strahlanlage. Strahlfachkräfte arbeiten in der Kabine, um Oberflächen von Werkstücken je nach den Anforderungen des Endprodukts aufzurauen, zu glätten oder zu reinigen. Strahlkabinen und Strahlanlagen gibt es in vielen Größen; einige sind so groß, dass sie auch sehr große oder ungewöhnlich geformte Objekte wie Eisenbahnwaggons, Nutz- und Militärfahrzeuge, Baumaschinen und Flugzeuge aufnehmen können. [ 13 ]

Für jede Anwendung können viele verschiedene Geräte erforderlich sein; es gibt jedoch einige Schlüsselkomponenten, die in einer typischen Strahlkabine zu finden sind:

  • Ein Gehäuse oder ein Auffangsystem, üblicherweise der Raum selbst, das so konstruiert ist, dass es abgedichtet bleibt, um das Austreten von Sprengstoff zu verhindern.
  • Eine Strahlanlage; häufig werden Scheibenstrahl- und Luftstrahlanlagen verwendet.
  • Ein Strahlkessel – ein unter Druck stehender Behälter, der mit abrasivem Strahlmittel gefüllt ist [ 14 ].
  • Ein Staubabsaugungssystem, das die Raumluft filtert und das Entweichen von Feinstaub verhindert.
  • Ein System zur Materialrückgewinnung oder Medienrückgewinnung sammelt Strahlmittel, damit diese wiederverwendet werden können. Dies können automatisierte mechanische oder pneumatische Systeme sein, die im Boden der Strahlkabine installiert sind, oder die Strahlmittel können manuell durch Fegen oder Schaufeln zurück in den Strahlkessel gesammelt werden.

Zusätzliche Ausrüstung kann zur Verbesserung der Bedienbarkeit und des Komforts angebracht werden, wie z. B. Deckenkräne zum Manövrieren des Werkstücks, wandmontierte Einheiten mit mehreren Achsen, die es dem Bediener ermöglichen, alle Seiten des Werkstücks zu erreichen, und schalldämpfende Materialien zur Reduzierung des Geräuschpegels. [ 15 ]

Medien

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts ging man davon aus, dass scharfkantige Körner die beste Leistung erbrachten, doch dies erwies sich später als falsch. [ 16 ]

Mineral
Quarzsand kann als mineralisches Strahlmittel verwendet werden. Er neigt dazu, schnell zu zerfallen und dabei große Mengen Staub zu erzeugen, wodurch der Anwender dem Risiko einer Silikose , einer schweren Lungenerkrankung , ausgesetzt ist. Um dieser Gefahr entgegenzuwirken, wird Quarzsand für Strahlzwecke häufig mit Harzen beschichtet, um die Staubentwicklung zu binden. Aus diesem Grund ist die Verwendung von Quarz als Strahlmittel in Deutschland, Belgien, Russland, Schweden und dem Vereinigten Königreich verboten. [ 17 ] In Ländern, in denen Quarz nicht verboten ist, wird er häufig als Strahlmittel eingesetzt. [ 18 ]
Granat
Granat ist zwar teurer als Quarzsand, bietet aber bei sachgemäßer Anwendung vergleichbare Produktionsraten bei geringerer Staubentwicklung und ohne Gesundheitsgefahren durch Einatmen des Staubs. Magnesiumsulfat oder Kieserit .
Landwirtschaft
Typischerweise werden zerkleinerte Nussschalen oder Fruchtkerne verwendet. Diese weichen Schleifmittel dienen dazu, das darunterliegende Material nicht zu beschädigen, beispielsweise beim Reinigen von Ziegeln oder Stein, beim Entfernen von Graffiti oder beim Abtragen von Beschichtungen von Leiterplatten, die repariert werden sollen.
Synthetik
Zu dieser Kategorie gehören Maisstärke , Weizenstärke , Natriumhydrogencarbonat und Trockeneis . Diese „weichen“ Schleifmittel werden auch verwendet, um das darunterliegende Material nicht zu beschädigen, beispielsweise beim Reinigen von Ziegeln oder Stein, beim Entfernen von Graffiti oder beim Abtragen von Beschichtungen von Leiterplatten. Beim Sodastrahlen wird Natron (Natriumhydrogencarbonat) verwendet, das extrem spröde ist . Die Mikrofragmentierung beim Aufprall entfernt Oberflächenmaterialien, ohne das Substrat zu beschädigen. Weitere synthetische Schleifmittel sind Prozessnebenprodukte (z. B. Kupferschlacke, Nickelschlacke und Kohleschlacke  ) , technische Schleifmittel ( z. B.  Aluminiumoxid , Siliciumcarbid oder Carborundum, Glasperlen, Keramikgranulat) und Recyclingprodukte (z. B. Kunststoffschleifmittel, Glasgranulat).
Metallisch
Stahlkugeln, Stahlgranulat, Edelstahlkugeln, geschnittener Draht, Kupferkugeln, Aluminiumkugeln, Zinkkugeln.

Viele der beim Sandstrahlen verwendeten groben Strahlmittel erzeugen beim Auftreffen Energie in Form von Funken oder Lichtblitzen. Farbe und Größe dieser Funken oder des Glühens variieren stark: von hellen, orangefarbenen Funken beim Stahlkugelstrahlen bis hin zu einem schwachen blauen Glühen (oft unsichtbar im Sonnenlicht oder in hell erleuchteten Arbeitsbereichen) beim Granatstrahlen.

Sicherheit

Ein Arbeiter führt Sandstrahlarbeiten ohne die vorgeschriebene persönliche Schutzausrüstung durch. Sein Gesicht ist mit einem Bandana anstelle einer Atemschutzmaske mit austauschbarem Partikelfilter bedeckt.
Arbeiter beim Sandstrahlen in vollständiger Schutzausrüstung.

Reinigungsarbeiten mittels Strahlverfahren können , insbesondere beim mobilen Strahlverfahren oder in Strahlkabinen, Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für die Arbeiter bergen. Beim Strahlverfahren entsteht durch das Abtragen von Untergrund und Strahlmittel eine große Menge Staub. [ 18 ] Obwohl viele in Strahlkabinen verwendete Strahlmittel an sich nicht gefährlich sind (z. B. Stahlkugeln und -granulat, Gusseisen, Aluminiumoxid , Granat, Kunststoffstrahlmittel und Glasperlen), bergen andere Strahlmittel (z. B. Quarzsand, Kupferschlacke , Nickelschlacke und Staurolith ) unterschiedliche Gefahren (typischerweise freies Siliziumdioxid oder Schwermetalle). In allen Fällen kann ihre Verwendung jedoch erhebliche Gefahren für die Bediener darstellen, wie z. B. Verbrennungen durch herumfliegende Strahlmittel (mit Haut- oder Augenverletzungen ) , Stürze durch herumliegende Strahlmittel, Exposition gegenüber gesundheitsschädlichem Staub, Hitzschlag, Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre und Lärmbelastung. Strahlkabinen und mobile Strahlgeräte wurden an diese Gefahren angepasst. Das Strahlen bleihaltiger Farbe kann die Luft mit Bleipartikeln anreichern, die das Nervensystem schädigen können. [ 19 ]

In den USA schreibt die Arbeitsschutzbehörde OSHA technische Lösungen für potenzielle Gefahren vor. Dennoch ist Quarzsand weiterhin zugelassen, obwohl die meisten gängigen Strahlhelme den Strahlarbeiter bei Überschreitung der zulässigen Staubgrenzwerte nicht ausreichend schützen. Angemessene Atemschutzmaßnahmen für Strahlarbeiten in den Vereinigten Staaten werden vom Nationalen Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz (NIOSH) genehmigt.

Zur typischen Sicherheitsausrüstung für Bediener gehören:

  • Überdruck-Strahlhaube oder -Helm – Die Haube oder der Helm umfasst ein Kopfaufhängungssystem, das es dem Gerät ermöglicht, sich mit dem Kopf des Bedieners zu bewegen, ein Sichtfenster mit austauschbarer Linse oder Linsenschutz und einen Luftzufuhrschlauch.
  • Druckluftversorgung der Klasse D (oder autarke, ölfreie Druckluftpumpe) – Der Druckluftschlauch ist üblicherweise an eine Druckluftversorgung der Klasse D angeschlossen. Druckluft der Klasse D ist gemäß OSHA vorgeschrieben, um die Arbeiter vor gefährlichen Gasen zu schützen. Sie umfasst einen Druckregler, einen Luftfilter und einen Kohlenmonoxidmelder. Alternativ kann eine autarke, ölfreie Druckluftpumpe verwendet werden, um die Druckluft für die Strahlhaube/den Strahlhelm bereitzustellen. Eine ölfreie Druckluftpumpe benötigt keinen Luftfilter und keinen Kohlenmonoxidmelder, da die Druckluft aus einer Quelle stammt, die kein Kohlenmonoxid erzeugen kann .
  • Gehörschutz – Kapselgehörschützer oder Ohrstöpsel
  • Körperschutz – Der Körperschutz variiert je nach Anwendung, besteht aber üblicherweise aus Handschuhen und Overall oder Lederjacke und Chaps. Fachleute tragen einen Cordura-/Canvas-Strahlanzug (außer beim Strahlen mit Stahlstrahlmitteln, in diesem Fall wird ein Lederanzug verwendet).

Früher, als Sandstrahlen noch im Freien stattfand, war der Arbeiter der Gefahr von Verletzungen durch umherfliegende Partikel und Lungenschäden durch das Einatmen des Staubs ausgesetzt. Der beim Sandstrahlen entstehende Quarzstaub konnte bei längerem Einatmen Silikose verursachen . 1918 wurde die erste Sandstrahlkabine gebaut. Sie schützte den Arbeiter mit einem Sichtschirm, drehte sich um das Werkstück und ein Absaugventilator leitete den Staub vom Gesicht des Arbeiters ab. [ 20 ] Silikose ist nach wie vor ein Risiko, wenn der Bediener nicht vollständig von der Sandstrahlanlage isoliert ist. [ 18 ]

Beim Sandstrahlen können auch sekundäre Risiken auftreten, wie z. B. Stürze von Gerüsten oder Arbeiten in beengten Räumen. [ 18 ] Eine weitere potenzielle Gefahr ist die Kohlenmonoxidvergiftung , die durch den Einsatz kleiner benzinbetriebener Motoren beim Sandstrahlen entsteht. [ 21 ]

In einigen Ländern und Gebieten ist das Sandstrahlen mittlerweile so geregelt, dass es nur noch in einer kontrollierten Umgebung mit Belüftung, Schutzkleidung und Atemluftzufuhr durchgeführt werden darf.

Jeans im Used-Look

Viele Verbraucher sind bereit, für Jeans mit Used-Look einen höheren Preis zu zahlen . Um den Stoffen den gewünschten Used-Look zu verleihen, wird Sandstrahlen eingesetzt. Sandstrahlen birgt jedoch das Risiko einer Silikose- Erkrankung bei den Arbeitern. In der Türkei leiden über 5.000 Textilarbeiter an Silikose, 46 Todesfälle sind bereits bekannt. Eine Studie aus dem Jahr 2007 zeigte, dass Silikose unter ehemaligen Denim-Sandstrahlern in der Türkei sehr verbreitet ist. [ 22 ] Eine weitere Studie aus dem Jahr 2015 bestätigte, dass Silikose bei ehemaligen Sandstrahlern nahezu unvermeidlich ist. [ 23 ] Eine Umfrage des schwedischen Fair Trade Centers unter 17 Textilunternehmen ergab, dass nur wenige sich der Gefahren des manuellen Sandstrahlens von Jeans bewusst waren. Mehrere Unternehmen gaben an, diese Technik in ihrer Produktion abzuschaffen. [ 24 ]

Im Jahr 2013 wurde in einer Studie behauptet, dass in China einige Fabriken, die Jeans im Used-Look herstellen, gegen verschiedene Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften verstoßen. [ 25 ]

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b Smil, Vaclav (2005). Die Gestaltung des 20. Jahrhunderts: Technische Innovationen von 1867–1914 und ihre anhaltende Wirkung . Oxford University Press US. S.  211. ISBN 978-0-19-516874-7Die
  2. ^ a b US 108408 , Tilghman, Benjamin C., "Verbesserung beim Schneiden und Gravieren von Stein, Metall, Glas usw.", veröffentlicht am 18. Oktober 1870 
  3. ^ Travis McEwan, „ Arbeiter aus Edmonton stirbt nach Einatmen von Partikeln am Arbeitsplatz aufgrund einer Walnussallergie“, CBC News , 23. Oktober 2017. (Abgerufen am 25. Oktober 2017)
  4. ^ „Eine kurze Geschichte des frühen Sandstrahlens“ . McCahill Painting Company . 8. November 2016. Abgerufen am 8. Februar 2022 .
  5. ^ „Oberflächenveredelungen – Parts Badger“ . Parts Badger . Abgerufen am 7. Juli 2017 .
  6. ^ „BRIDGEPORT-PROJEKT / GESCHICHTE DER SÜDWEST-DIVISION“ . Archiviert vom Original am 23. Juni 2011. Abgerufen am 9. Juni 2011 .
  7. ^ D. Cameron Perry (1981). Spezialisierte Reinigungs-, Veredelungs- und Beschichtungsverfahren: Tagungsband einer Konferenz vom 5.–6. Februar 1980, Los Angeles, Kalifornien . American Society for Metals . S. 221–. ISBN 978-0-87170-108-4Die
  8. ^ „Status-quo-Analyse der Technologie und Ausrüstung für das Kugelstrahlen und Hämmern in China“ . China National Knowledge Infrastructure . 3. Juni 2009. Archiviert vom Original am 30. Dezember 2022. Abgerufen am 30. Juli 2020 .
  9. ^ „Die Kugelstrahltechnologie wird 150 Jahre alt“ . International Daily News . 28. Juli 2020.
  10. ^ Benedict, Gary F. (1987). „Abbildung 2.1 Eine mit der AJM-Maschine bearbeitete Eierschale…“ . Nichttraditionelle Fertigungsverfahren . CRC Press. S.  5–6 . ISBN 978-0-8247-7352-6Die
  11. ^ Abrasiv. (2022). In: Dual Induction Abrasive Blasting. Abgerufen am 6. Februar 2024 von https://patents.google.com/patent/US20220297264A1/en?oq=WO2020254002
  12. ^ „Was ist eine Sandstrahlkabine? (mit Bildern)“ . wiseGEEK . Abgerufen am 30. November 2017 .
  13. ^ Thomas, Eric G. (1. September 2005). „Wie man eine Strahlkabine für abrasive Luft erzeugt“. Metal Finishing . 103 (9): 44–46 . doi : 10.1016/S0026-0576(05)80722-6 .
  14. ^ „Was ist ein Explosionsofen? – Definition aus Corrosionpedia“ . Corrosionpedia . Abgerufen am 30. November 2017 .
  15. ^ „Explosionsschutzräume“ . DeLong Equipment . Archiviert vom Original am 13. November 2016. Abgerufen am 30. November 2017 .
  16. ^ Artikel aus dem Jahr 1919 in Popular Science über Mineralienarten, die sich zum Sandstrahlen eignen – „ Kleine Sandkörner“ , Popular Science Monthly, Februar 1919, Seite 64, gescannt von Google Books
  17. ^ „OSHA wird aufgefordert, Siliziumdioxid beim Sandstrahlen zu verbieten“ . Paint Square. 11. Mai 2009. Abgerufen am 9. Juni 2011 .
  18. ^ a b c d „Strahlen mit abrasiven Mitteln“ . Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz. 16. April 2011. Abgerufen am 22. Januar 2015 .
  19. ^ „Strahlen mit abrasiven Mitteln“ . NIOSH Topics . NIOSH . Abgerufen am 10. Juli 2012 .
  20. ^ Erleichterungen beim Sandstrahlen , Popular Science Monthly, Dezember 1918, Seite 76, gescannt von Google Books
  21. ^ „FACE 9131“ . www.cdc.gov . Abgerufen am 31. Juli 2015 .
  22. ^ Akgun, M.; Araz, O.; Akkurt, I.; Eroglu, A.; Alper, F.; Saglam, L.; Mirici, A.; Gorguner, M.; Nemery, B. (1. November 2008). „Eine Silikose-Epidemie unter ehemaligen Jeans-Sandstrahlern“ . European Respiratory Journal . 32 (5): 1295–1303 . doi : 10.1183/09031936.00093507 . PMID 18579544. Abgerufen am 2. April 2018 über erj.ersjournals.com. 
  23. ^ Akgun, M.; Araz, O.; Ucar, E.Y.; Karaman, A.; Alper, F.; Gorguner, M.; Kreiss, K. (September 2015). „Silikose scheint bei ehemaligen Jeans-Sandstrahlern unvermeidlich zu sein“ . Chest . 148 ( 3). American College of Chest Physicians: 647–654 . doi : 10.1378/chest.14-2848 . PMC 4556121. PMID 25654743 .  
  24. ^ Buer, Kathleen (11. Dezember 2010). „Dette dør folk for“ [Die Leute sterben dafür]. TV 2 Norwegen (auf Norwegisch) . Abgerufen am 11. Dezember 2010 .
  25. ^ „Die menschlichen Kosten von ‚Distressed‘-Jeans | War on Want“ . Archiviert vom Original am 14. Juli 2013. Abgerufen am 9. Juli 2013 .

Allgemeine und zitierte Referenzen

  • Fertigungsprozesse-Referenzhandbuch , 1. Auflage, von Robert H. Todd, Dell K. Allen und Leo Alting
  • Handbuch für Werkzeug- und Fertigungsingenieure, Band 1: Zerspanung , 4. Auflage, 1983. Gesellschaft der Fertigungsingenieure