Reinigung von Metalloberflächen mit Trockeneis als Alternative zur chemischen Reinigung

Trotz ihrer bemerkenswerten mechanischen Eigenschaften sind Aluminiumlegierungen aufgrund ihrer heterogenen Struktur mit zahlreichen intermetallischen Verbindungen und Einschlüssen anfällig für verschiedene Arten von Korrosion, insbesondere Lochfraß und interkristalline Korrosion. Aus diesem Grund benötigen sie einen zusätzlichen Schutz, der typischerweise mehrschichtig ist und mindestens drei Komponenten enthält: Vorbehandlung der Metalloberfläche, Grundierung und Decklack. Die Vorbehandlung von Metalloberflächen erfolgt im Allgemeinen in Form eines chemischen Reinigungsverfahrens mit sauren und alkalischen Lösungen. Schwefel- oder Phosphorsäure (H 2 SO 4 und H 3 PO 4) und verschiedene Tenside werden bei der Säurereinigung verwendet. 

Die Lösung kann auch Flusssäure (HF) enthalten. Bei der alkalischen Reinigung wird jedoch typischerweise Natronlauge (NaOH) verwendet, die auch verschiedene Zusätze enthalten kann, zB zum Entfetten und so weiter. Auf das alkalische Ätzen folgt normalerweise eine saure Reinigung, die überschüssige legierte Metalle oder Schmutz nach dem Ätzen von der obersten Schicht entfernt – in einem Prozess namens Entschmutzen.

Aluminiumlegierungen mit Eisstrahlen gründlich reinigen

Der wachsende Trend zur Verwendung von Aluminiumlegierungen in der Transportindustrie führt auch zu einem steigenden Verbrauch verschiedener Chemikalien, die bei der Herstellung von Schutzsystemen verwendet werden, und natürlich auch Chemikalien, die in der Vorbehandlung verwendet werden [. Angesichts der gesetzten Ziele zur Reduzierung des Einsatzes aggressiver Chemikalien ist es durchaus sinnvoll, nach neuen Alternativen zu chemischen Reinigungsverfahren für Metalle zu suchen. Dieser Beitrag konzentriert sich auf die Möglichkeit, Trockeneis als Alternative zur Metallvorbehandlung mit chemischer Reinigung zu verwenden.

Das Trockeneis-Oberflächenreinigungsverfahren ist nicht invasiv

Basierend auf den hier vorgestellten Ergebnissen ist die Reinigung von Metalloberflächen mit Trockeneis eine praktikable Alternative zur chemischen Reinigung. Da das Trockeneis-Oberflächenreinigungsverfahren nicht-invasiv ist, wird die Aluminiumverkleidung der 2024-T3-Aluminiumlegierung nicht entfernt – die Korrosionseigenschaften bleiben somit erhalten. Im Gegensatz dazu entfernt der chemische Prozess die schützende Oxidschicht, was den Korrosionsschutz der Legierung deutlich verringert. Der entscheidende Unterschied ist natürlich die positive Umweltverträglichkeit des Trockeneis-Auftragsverfahrens, da das Verfahren ohne chemische Reinigungsmittel auskommt und schnell und wirtschaftlich ist. Voruntersuchungen haben gezeigt, dass die mit Trockeneis gereinigte Oberfläche einen gleichmäßigen und schützenden Auftrag der Konversionsbeschichtung ermöglichen würde, was in der Tat Gegenstand weiterer Forschungen ist.

Metalloberflächen schneller reinigen

Trockeneisstrahlen reduziert den Zeit-, Arbeits- und Ressourcenaufwand für Reinigungsprojekte und ermöglicht es den Einrichtungen, ihre Ressourcen effizienter einzusetzen. 

Manuelle Reinigungsprozesse, die abrasive Werkzeuge wie Meißel und Schaber oder schädliche Chemikalien erfordern, sind mühsam, zeitaufwendig und erfordern den Einsatz mehrerer Personen für das Reinigungsprojekt. Bediener müssen oft warten, bis die Ausrüstung abgekühlt ist, bevor sie mit dem Reinigungsprozess beginnen können, und Maschinen zerlegen, um enge Räume zu erreichen.

Trockeneisstrahlen ermöglicht eine schnellere und einfachere Reinigung von Einrichtungen, wobei nur eine Person für die Reinigung benötigt wird.