Was ist Vapor Blasting?

Dieser Artikel erklärt, was Vapor Blasting ist, wie eine Vapor-Blasting-Anlage funktioniert, wie das Verfahren im Vergleich zum Trockenstrahlen abschneidet, welche Vor- und Nachteile es hat und wann ein trockenes, strahlmittelfreies Maschinenwerkzeug die bessere Wahl für die Vorbereitung von Stahl ist. Einen umfassenderen Überblick über das Verfahren bietet unsere Themenseite zum Vapor Blasting.

Was ist Vapor Blasting?

Zur Vorbereitung und Reinigung von Oberflächen werden verschiedene Techniken eingesetzt, und das Strahlen mit Strahlmittel gehört zu den gebräuchlichsten. Vapor Blasting ähnelt anderen Strahlverfahren, mit einem wichtigen Unterschied: Beim Trockenstrahlen (zum Beispiel Sandstrahlen) wird das Strahlmittel mit Luft beschleunigt, beim Vapor Blasting wird dem Strahlmittel Wasser zugesetzt. SSPC und NACE bezeichnen das Verfahren als Wet Abrasive Blast Cleaning (WAB), also Nassstrahlen mit Strahlmittel.

Der Begriff umfasst ein breites Spektrum an Geräten. Am schonenden Ende wird Niederdruck-Vapor-Blasting (mitunter auch Vapor Honing genannt) mit feinem Strahlmittel eingesetzt, um empfindliche Bauteile zu reinigen und zu veredeln sowie leichte Verschmutzungen von Flächen wie Fassaden und Wänden zu entfernen. Am anderen Ende entfernt Nassstrahlen mit vollem Strahldruck und kantigem Strahlmittel Rost, Walzhaut und Beschichtungen von Stahl. SSPC und NACE veröffentlichen Normen für das Nassstrahlen mit Strahlmittel, die den Trockengraden entsprechen – von White Metal (SSPC-SP 5 (WAB)/NACE WAB-1) und Near-White Metal (SSPC-SP 10 (WAB)/NACE WAB-2) bis Brush-off (SSPC-SP 7 (WAB)/NACE WAB-4).

Vapor Blasting darf nicht mit dem Wasserstrahlen verwechselt werden, bei dem ausschließlich Wasser unter sehr hohem Druck eingesetzt wird und kein primäres Rauheitsprofil entsteht.

Wie funktioniert eine Vapor-Blasting-Anlage?

Eine Vapor-Blasting-Anlage braucht zwei Dinge: Wasser und ein Strahlmittel. Die Mischung entsteht auf eine von drei Arten: Wasser wird in einen trockenen Strahlmittelstrom eingespritzt, Strahlmittel wird in einen unter Druck stehenden Wasserstrahl eingebracht, oder ein vorgemischter Schlamm aus Strahlmittel und Wasser wird durch den Strahlschlauch gefördert. Gängige Strahlmittel sind Glasperlen, Korund, Glasgranulat und Granat; Quarzsand wird mancherorts noch verwendet, doch alveolengängiger kristalliner Quarzstaub ist auch beim Nassverfahren eine regulierte Gefahr.

Der Druck ist einstellbar. Bei niedrigem Druck federt der Wasserfilm jedes Partikel ab, sodass das Strahlmittel schonender wirkt und das Risiko, weiche oder dünne Untergründe zu beschädigen, sinkt. Dadurch eignet sich Niederdruck-Vapor-Blasting gut für empfindlichere Oberflächen und zum Entfernen leichter Verunreinigungen.

Vapor Blasting vs. Trockenstrahlen

Der Hauptunterschied ist das Wasser. Es dämpft das Strahlmittel, sodass Vapor Blasting bei gleichem Strahlmittel und Druck weniger aggressiv ist als Trockenstrahlen. Bei stärkerer Verschmutzung wird oft das Trockenstrahlen bevorzugt; bei empfindlichen Materialien kann Vapor Blasting eine gute Alternative zum Sandstrahlen sein.

Ein weiterer großer Vorteil betrifft den Staub. Beim Trockenstrahlen trifft das Strahlmittel hart auf die Oberfläche, zerfällt in feine Partikel und erzeugt zusammen mit der abgetragenen Beschichtung viel Staub in der Luft. Beim Vapor Blasting benetzt das Wasser die Partikel, sodass weit weniger Staub entweicht. Der Haken: Der Staub verschwindet nicht, sondern landet im nassen Schlamm, der eingedämmt, aufgefangen und entsorgt werden muss – und der gefährlich sein kann, wenn die Altbeschichtung Blei oder Chromate enthält.

Vorteile des Vapor Blasting

• Weniger Staub in der Luft, was eine sauberere Arbeitsumgebung und bessere Sicht für den Bediener ergibt.
• Schonendere Wirkung bei niedrigem Druck, geeignet für empfindliche Oberflächen, weiche Metalle und die präzise Reinigung von Bauteilen.
• Reinigen und Entfetten in einem Schritt: Das Wasser hilft, lösliche Verunreinigungen und leichte Fettreste abzuwaschen.
• Glatte, seidenmatte Oberflächen an Bauteilen, wenn feine Strahlmittel wie Glasperlen verwendet werden.

Nachteile des Vapor Blasting

Vapor Blasting eignet sich gut für empfindliche Oberflächen und präzise Reinigung, hat aber im Vergleich zu anderen Verfahren der Oberflächenvorbereitung klare Nachteile:

• Flugrost. Auf Kohlenstoffstahl bildet sich beim Abtrocknen des Wassers Rost. SSPC-VIS 5/NACE VIS 9 zeigt Flugrostgrade von „kein“ bis „stark“. Er wird durch schnelles Trocknen, die Zugabe eines Inhibitors zum Wasser oder das Aufsprühen eines Inhibitors unmittelbar nach der Reinigung beherrscht; siehe unseren Leitfaden zu Ursachen und Vermeidung von Flugrost.
• Schlammhandhabung. Wasser, Strahlmittel und abgetragene Beschichtung müssen aufgefangen, getrennt und entsorgt werden.
• Trocknungszeit. Die meisten Beschichtungen müssen auf eine trockene Oberfläche aufgetragen werden, was zusätzliche Zeit zwischen Vorbereitung und Beschichtung kostet.
• Begrenzte Leistung bei niedrigem Druck. Starker Rost, Walzhaut oder dicke Beschichtungen werden durch Niederdruck-Vapor-Blasting möglicherweise nicht vollständig entfernt, und das erzeugte Rauheitsprofil ist gering. Stahl, der ein Profil für die Beschichtung braucht, erfordert Nassstrahlen mit höherem Druck und kantigem Strahlmittel oder ein anderes Verfahren.
• Ausrüstung und Einhausung. Wie beim Trockenstrahlen sind Kompressor oder Pumpe, Strahlausrüstung und geschultes Personal nötig, was den Einsatz für kleine Flächen relativ teuer macht.

Welche Alternativen gibt es zum Vapor Blasting?

Für empfindliche Oberflächen ist Vapor Blasting eine gute Option. Bei stärkerer Verschmutzung wird oft das Trockenstrahlen bevorzugt. Beide Verfahren teilen jedoch Nachteile: Strahlausrüstung, Einhausung und Abfallentsorgung, beim Trockenstrahlen zudem das Risiko, den Untergrund zu beschädigen. Beide lassen sich außerdem kaum in Eigenregie durchführen, daher wird die Arbeit meist an einen spezialisierten Fachbetrieb vergeben.

Für Stahl, der für eine Korrosionsschutzbeschichtung gereinigt und profiliert werden muss, ist der Bristle Blaster® von MontiPower® eine trockene, strahlmittelfreie Alternative: ein Handwerkzeug, das weder Wasser noch loses Strahlmittel verwendet. Für dünne Bleche wie Fahrzeugkarosserien entfernt das MBX®-System Rost, Lack, Unterbodenschutz und Dichtmassen ohne Hitze oder Verzug. Jedes Werkzeug hat seine eigene Aufgabe; keines ersetzt das Strahlen überall, doch bei Punktreparaturen, Schweißnähten und Anlagen im laufenden Betrieb entfällt der Großteil des Auf- und Abbaus, den das Strahlen erfordert.

Weitere Strahlverfahren werden in Die 10 Arten des Strahlens mit Strahlmittel verglichen.

Oberflächenvorbereitung von Stahl ohne Vapor Blasting

Die Oberflächenvorbereitung von Stahl ist durch Normen geregelt. Viele industrielle Beschichtungssysteme für Stahl verlangen einen Reinheitsgrad von Sa 2½ (ISO 8501-1), SSPC-SP 10 oder NACE No. 2 sowie eine festgelegte Oberflächenrauheit. Meist wird dafür mit Strahlmittel gestrahlt. Das Sandstrahlen war traditionell das bekannteste Verfahren, inzwischen sind jedoch andere Strahlmittel verbreiteter – unter anderem wegen der Gesundheitsrisiken von Quarzsand, die in Die Gefahren des Sandstrahlens beschrieben werden.

Der Bristle Blaster® als Alternative zum Vapor Blasting

Der patentierte, strahlmittelfreie Bristle Blaster® erzielt eine Oberflächenqualität, die in Reinheit und Rauheit mit dem Strahlen vergleichbar ist:

• Oberflächenreinheit vergleichbar mit Sa 2½ / SSPC-SP 10 (und unter geeigneten Bedingungen mit Sa 3 / SSPC-SP 5)
• ein Rauheitsprofil von typischerweise 65–85 µm Rz auf Stahl nach API 5L in dokumentierten Tests, wobei bis zu 120 µm Rz berichtet wurden

Die Ergebnisse variieren je nach Stahlsorte, Rostgrad, Band und Arbeitstechnik; über die Abnahme entscheiden die Beschichtungsspezifikation und der Inspektor. Die wichtigsten Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Strahlen sind Einfachheit und geringe Rüstkosten, da die Oberfläche mit einer leichten Handmaschine vorbereitet wird. Viele andere Alternativen für kleine Flächen, etwa Drahtbürsten und Schleifer, reinigen zwar, erzeugen aber kein für Industriebeschichtungen geeignetes Profil.

Bristle Blasting eignet sich gut für den mobilen Einsatz: Es braucht keinen Strahlhelm mit Atemluftversorgung, keine aufwendige Anlagentechnik und keine Strahlmittelrückgewinnung. Erforderlich ist die übliche persönliche Schutzausrüstung für Augen, Gesicht, Hände und Gehör sowie Atemschutz, denn abgetragener Rost und Beschichtung werden trotzdem zu Staub. Abgesehen vom abgetragenen Material und verschlissenen Bändern fällt kein zusätzlicher Abfall an.

Wie funktionieren die alternativen Werkzeuge?

Der Bristle Blaster® ist ein Handwerkzeug mit einem rotierenden Band aus speziell geformten, gehärteten Drahtborsten. Eine Beschleunigerleiste hält die Borstenspitzen zurück und gibt sie frei, sodass sie mit einer kinetischen Energie, die mit Strahlmittel vergleichbar ist, auf die Oberfläche treffen und sofort wieder zurückfedern. Jeder Aufprall entfernt Korrosion und hinterlässt einen kleinen Krater, wodurch eine Textur und eine visuelle Reinheit vergleichbar mit dem Strahlen entstehen. Da kein Wasser im Spiel ist, entsteht kein verfahrensbedingter Flugrost und keine Trocknungszeit; die Oberfläche kann beschichtet werden, sobald sie geprüft und vom Staub befreit ist.

Häufig gestellte Fragen

Ist Vapor Blasting dasselbe wie Nassstrahlen?

Im Wesentlichen ja. Beide setzen einem Strahlmittelstrom Wasser zu. Der Begriff Vapor Blasting wird oft für Arbeiten mit niedrigerem Druck und feinem Strahlmittel an empfindlichen oder optisch anspruchsvollen Teilen verwendet, während Nassstrahlen mit Strahlmittel auch das Strahlen von Stahl mit vollem Druck nach den SSPC/NACE-Normen für das Nassstrahlen umfasst, etwa SSPC-SP 10 (WAB)/NACE WAB-2.

Erzeugt Vapor Blasting ein Rauheitsprofil?

Das Profil erzeugt das Strahlmittel, nicht das Wasser. Niederdruck-Vapor-Blasting mit feinem Strahlmittel reinigt und glättet und hinterlässt kaum Profil. Nassstrahlen von Stahl mit kantigem Strahlmittel bei höherem Druck kann ein Profil erzeugen, das wie bei jeder gestrahlten Oberfläche gemessen werden muss, zum Beispiel mit Replika-Band nach ASTM D4417.

Verursacht Vapor Blasting Flugrost?

Ja, auf Kohlenstoffstahl. Flugrost bildet sich beim Abtrocknen des Wassers, typischerweise innerhalb von etwa 30 Minuten. SSPC und NACE unterscheiden Flugrostgrade von „kein“ bis „stark“; beherrscht wird er durch schnelles Trocknen der Oberfläche, die Zugabe eines Inhibitors zum Wasser oder das Aufsprühen eines Inhibitors unmittelbar nach der Reinigung. Prüfen Sie, ob die Beschichtung den verwendeten Inhibitor verträgt.

Was ist eine trockene, strahlmittelfreie Alternative zum Vapor Blasting für Stahl?

Bristle Blasting. Der Bristle Blaster® entfernt Rost und Beschichtungen und erzeugt in einem Arbeitsgang ein Rauheitsprofil – ohne Wasser und ohne loses Strahlmittel, also ohne verfahrensbedingten Flugrost und ohne Schlamm, der aufgefangen werden muss. Dokumentierte Tests zeigen eine Reinheit vergleichbar mit Sa 2½ / SSPC-SP 10 und 65–85 µm Rz auf Standardstahl.