Waterjet: Reinigung mit purer Wasserkraft
Üble Ablagerungen ohne Chance
Das Reinigen von Bauteilen, an deren Oberfläche sich sehr fest anhaftende Fremdkörper oder Oxidationen befinden, ist alles andere als einfach. Es gilt, die Originaloberfläche unbeschädigt zu lassen und zudem die Reinigung in möglichst kurzer Zeit zu erledigen. Genau für dieses Problemfeld hat die Waterjet Technologies AG die passende Lösung im Portfolio.
Das Reinigen der Oberflächen von Teilen, die eben aus der Fertigung kommen und für die Endkontrolle beziehungsweise für den Versand von anhaftenden Verschmutzungen befreit werden müssen, ist zum großen Teil mittlerweile mit den zahlreichen am Markt erhältlichen Produkten problemlos möglich. Doch stoßen diese Verfahren an ihre Grenzen wenn es darum geht, im Einsatz verunreinigte Teile zu säubern, wenn diese hohen Temperaturen oder aggressiven Medien ausgesetzt waren.
Der Grund liegt darin, dass in diesen Fällen die Oberfläche oft mit einer extrem fest anhaftenden Schicht überzogen wird. Selbst Reinigungsbäder mit Lösungsmitteln oder Trockeneisstrahlen können dann nichts mehr ausrichten. Wer dann zum Sandstrahlgerät greift, zerstört unter Umständen die Oberfläche des Teils. Für diese kritische Aufgabe hat sich die Waterjet Technologies AG etwas einfallen lassen und offeriert WJT Suspension Technology , eine abrasive Wasserstrahltechnik, die im Mitteldruckbereich zwischen 80 und 160 bar arbeitet. Damit sind beispielsweise die Rotoren von Dampf- oder Gasturbinen rasch gereinigt, ohne die Oberfläche zu beschädigen.
Kraftwerksbetreiber setzen das Verfahren bereits ein, um Turbinenschaufeln inklusive der Tannenbaumprofile zu reinigen. Eine Aufgabe, die früher nur von Hand durchgeführt werden konnte.
Das Verfahren eignet sich auch bestens zur Vorbereitung von Werkstücken auf eine Rißprüfung. Motorenhersteller haben es ebenfalls bereits versuchsweise im Einsatz, um damit Zylinderlaufflächen für die Beschichtung zu aktivieren. Mit diesem innovativen Verfahren ist es sogar möglich, Grat zu entfernen, an den man mit herkömmlichen Gerätschaften oft nicht hinkommt.
Das Besondere bei diesem patentierten Verfahren ist, dass das Trägerfluid (Wasser) mit dem lediglich 0,1 Millimeter im Durchmesser messenden Abrasivmittel (Korund) in einem Kessel vor der Verwendung intensiv gemischt wird. Dieser Vorgang unterscheidet sich von herkömmlicher Wasserstrahltechnik, bei der das Abrasivmittel erst unmittelbar vor dem Düsenaustritt dem mit hoher Geschwindigkeit vorbeiströmenden Wasser zugemischt wird.
Leise und effektiv
Der Vorteil der Methode von Waterjet liegt darin, dass die Partikel des Abrasivs direkt mit dem Trägerfluid beschleunigt werden, was zu hoher Effizienz führt. Dadurch, dass das Verfahren in der Regel bei moderaten 100 bar arbeitet und der Volumenstrom nur zwischen 10 bis 27 Liter pro Minute liegt, ist die Lärmentwicklung sehr gering. Bemerkenswert ist, dass die Systemleistung lediglich zwischen 5 und 15 kW liegt. Alternative Reinigungssysteme benötigen bis zu fünfmal mehr Leistung, um die gleiche Reinigungseffizienz zu erzielen.
Dazu kommt, dass für dieses Verfahren nur wenig Korund benötigt wird, um Oberflächen wirkungsvoll zu reinigen. Das schont den Geldbeutel und die Technik, was deren Lebensdauer zugutekommt. Zum geringen Korundverbrauch kommt hinzu, dass dieses Strahlmittel aufgefangen und erneut verwendet werden kann, was die Rentabilität des Verfahrens weiter steigert. Dies funktioniert sogar bei großen Anlagen, da diese mit robusten Folien ausgekleidet sind, um das Strahlmittel aufzufangen. Durch den Gebrauch wird das Strahlmittel natürlich in Mitleidenschaft gezogen. Irgendwann ist es für die Reinigung nicht mehr zu gebrauchen, da es abgenutzt ist. Die Entsorgungskosten sind jedoch vergleichsweise marginal im Vergleich zu den Kosten für die Entsorgung von Lösungsmitteln oder Strahlmittelabfällen bei alternativen Verfahren.
Die eingesetzten Düsen der Strahllanzen sind austauschbar, um dem jeweils zu reinigenden Teil sowie der angestrebten Oberflächenqualität gerecht zu werden. So kann etwa mit einer Düse von vier Millimeter Durchmesser eine Oberflächenrauheit von lediglich Ra 0,3 erreicht werden. Entsprechend hoch ist auch die Qualität der Kanten, die ihre Form beibehalten, was nicht zuletzt bei Rotoren extrem wichtig ist, um deren strömungsmechanischen Eigenschaften nicht zu verfälschen. Nicht zuletzt filigrane Bauteile profitieren von diesen Eigenschaften, da kleinste Strahlwerkzeuge einsetzbar sind. Darüber hinaus werden Oberflächenrisse nicht zugehämmert, was dazu führen kann, dass schrottreife Teile durch das Nichterkennen der Beschädigung weiterverwendet werden.
Für eher grossflächige Anwendungen bietet Waterjet auch das sogenannten Reinwasser-Strahlen an. Dieses Verfahren kennt jeder vom Hochdruckreiniger, der zum Reinigen von Terrassen, Kraftfahrzeugen oder Motoren eingesetzt wird. Der Unterschied liegt hier im Druck. Die Anlagen von Waterjet arbeiten mit Drücken von 300 bis 500 bar und einem Volumenstrom von 15 bis 40 Liter pro Minute. Diese Gewalt beschleunigt das Wasser auf die erforderliche Geschwindigkeit, um damit grobe Ablagerungen entfernen zu können. Durch die Veränderung von Druck, Volumenstrom und Düsenkonfiguration können unterschiedlichste Anwendungen effizient erledigt werden. Natürlich ist auch für die Sicherheit gesorgt: Ein Sicherheitsventil schützt gegen Überdruck im System.
Die hohe Reinigungseffizienz dieses Verfahrens kann man sich zudem im Fall großer Teile zunutze machen, da Waterjet auch mobile Anlagen anbietet, die eine Reinigung vor Ort erlauben. Die Anlagen von Waterjet sind für den Dauerlauf ausgelegt. Sie können daher problemlos acht Stunden am Stück laufen. Nach dieser Zeit genügt ein Tausch der Verschleißteile, um erneut eine Schicht zu fahren.
