Droogijsstralen

Dit artikel legt uit hoe droogijsstralen werkt, waar het goed in is, de beperkingen en veiligheidspunten, en welk gereedschap je gebruikt wanneer een staaloppervlak moet worden gereinigd en geprofileerd voor coating.

Droogijsstralen, of CO2-stralen, is een reinigingstechniek waarbij vast CO2 in een luchtstroom onder druk wordt versneld en op een oppervlak wordt gericht om het te reinigen. Vergeleken met andere straalreinigingsmethoden is het een schone techniek: het verwijdert vuil, olie, vet en sommige verven en coatings, en omdat het droge ijs sublimeert is er geen gebruikt straalmedium om op te ruimen. Alleen de verwijderde verontreiniging zelf moet worden afgevoerd, wat secundair afval aanzienlijk vermindert.

Wat is droogijsstralen?

Droogijsstralen is een proces waarbij pellets van vast koolstofdioxide (CO2), bekend als droog ijs, met hoge snelheid worden gestraald om oppervlakken te reinigen. Het wordt soms droogijsreiniging, cryogeen stralen of CO2-reiniging genoemd. Wanneer de pellets het oppervlak raken, sublimeert het droge ijs (gaat direct van vast naar gas) en maakt het vuil, olie, vet en andere verontreinigingen los.

Het proces wordt toegepast op uiteenlopende oppervlakken, zoals metalen mallen, machines, elektrische apparatuur en transportsystemen. Omdat het droog en niet-abrasief is, wordt het veel gebruikt voor industriële reiniging waar het substraat niet beschadigd mag worden of waar water en chemicaliën ongewenst zijn. Voor een meer gedetailleerde blik op de beperkingen, zie onze pagina Droogijsstralen: hoe het werkt en wat het niet kan.

Hoe werkt droogijsstralen?

Droogijsstralen werkt volgens het principe van versnelde deeltjes die een oppervlak raken en bij contact sublimeren. Vaste CO2-deeltjes worden met perslucht op het oppervlak gestuwd. Onderzoek beschrijft drie gecombineerde mechanismen: thermische schok doordat de zeer koude pellets de verontreiniging afkoelen, kinetische energie van de persluchtstroom, en sublimatie van de pellets, waarvan de uitzetting tot gas helpt het losgemaakte materiaal weg te tillen.

Omdat de pellets in gas veranderen, laten ze geen chemisch residu en geen straalmedium achter om op te ruimen. Het verwijderde vuil of de verwijderde coating valt nog steeds op de vloer of komt in de lucht en moet worden opgevangen. Dat maakt droogijsstralen een bruikbare reinigingsmethode voor veel industriële en commerciële toepassingen, maar het is een reinigingsmethode en geen methode van oppervlaktevoorbereiding voor het coaten van staal.

Wat zijn de voordelen van droogijsstralen?

Het belangrijkste voordeel van droogijsstralen is dat het een niet-abrasieve vorm van reiniging is. Het beschadigt het te reinigen oppervlak niet en verwijdert toch vuil en aanslag. Het gebruikt ook geen water en geen reinigingschemicaliën, dus er is geen afvalwater of oplosmiddel om te behandelen en objecten kunnen vaak ter plaatse worden gereinigd.

Wat zijn de nadelen van droogijsstralen?

• Kosten en energie. De methode vereist gespecialiseerde apparatuur, training en grote hoeveelheden perslucht. Het produceren van die perslucht en de pellets is energie-intensief.
• Aanvoer van droog ijs. Droog ijs wordt gemaakt van afgevangen koolstofdioxide en sublimeert voortdurend tijdens opslag, dus het moet vlak voor gebruik worden geproduceerd of geleverd. Pellets verslechteren ook bij opslag, vooral in vochtige omstandigheden.
• Lawaai. Veel machines halen ongeveer 120 dB(A), dus gehoorbescherming is essentieel.
• Kou. De extreme kou kan gevoelige onderdelen van het te reinigen object aantasten.
• Geen ankerprofiel. Omdat het niet-abrasief is, maakt droogijsstralen het substraat niet ruw. Het levert niet het ankerprofiel dat de meeste beschermende coatings nodig hebben, en het is niet ontworpen om stevig vastzittende roest of walshuid te verwijderen.

Welke apparatuur is nodig voor droogijsstralen?

Droogijsstralen vereist gespecialiseerde apparatuur: een droogijsstraalmachine, een persluchttoevoer met hoge capaciteit, een straalslang en -mondstuk, opslag voor droog ijs en veiligheidsuitrusting. Dat maakt het minder flexibel dan handgereedschap met motor zoals onze Bristle Blaster® en MBX®, en de apparatuurkosten zijn hoog, wat voor kleinere klussen een duidelijk nadeel is.

Welk medium wordt gebruikt voor droogijsstralen?

Het medium voor droogijsstralen is vast koolstofdioxide (CO2), ook bekend als bevroren CO2. Straalmachines gebruiken doorgaans kleine pellets, meestal met een diameter van 3 mm of kleiner; sommige machines schaven grotere blokken tot fijne deeltjes voor delicate reiniging.

Is droogijsstralen veilig?

Droogijsstralen vermijdt giftig straalmedium en reinigingschemicaliën, maar kent eigen gevaren die beheerst moeten worden:

• Verstikking. Droog ijs heeft een temperatuur van ongeveer −78 °C (−109 °F) en verandert in grote volumes CO2-gas. In slecht geventileerde of besloten ruimten kan dit de CO2-concentratie tot gevaarlijke niveaus verhogen; het gas is zwaarder dan lucht en verzamelt zich op lage punten.
• Koudeverbrandingen. Contact met droog ijs of door het ijs gekoelde oppervlakken kan koudeverbrandingen en bevriezing veroorzaken.
• Lawaai en deeltjes. Hoge geluidsniveaus vereisen gehoorbescherming, en de verwijderde verontreiniging kan in de lucht komen, dus oog- en ademhalingsbescherming volgen de risicobeoordeling.

Droogijsstralen produceert geen secundair straalmedium of afvloeiend water, wat de milieubelasting bij veel industriële reinigingstaken laag houdt.

Wat zijn de alternatieven voor droogijsstralen voor oppervlaktevoorbereiding?

Waar het doel reinigen is, concurreert droogijsstralen met methoden zoals sodastralen en andere media die worden behandeld in 10 soorten abrasief stralen. Waar het doel is staal voor te bereiden voor een beschermende coating, moet het oppervlak tot blank metaal worden gereinigd en geprofileerd, en dat vraagt een ander type gereedschap.

De Bristle Blaster® en MBX® van MontiPower® zijn handgereedschappen als alternatief voor straalapparatuur. Met hun speciaal ontwikkelde technologie en gepatenteerde banden verwijderen ze corrosie en coatings zonder los abrasief, wat ze praktisch maakt voor kleinere en moeilijk bereikbare gebieden waar het opzetten van een straalproces inefficiënt is.

De Bristle Blaster® creëert bovendien een profiel dat vergelijkbaar is met stralen. In gedocumenteerde tests op standaardstaal levert het een reinheid vergelijkbaar met ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 en een ankerprofiel van 65–85 µm Rz; de resultaten variëren met staalsoort, roestgraad, band en techniek. De MBX® is ontworpen voor carrosseriepanelen en dun plaatmateriaal, waar het roest, verf en underseal verwijdert; het is niet bedoeld om constructiestaal voor te bereiden tot een graad voor beschermende coatings. Voor een volledige vergelijking van de opties, zie alternatieven voor zandstralen van staal.

Hoe werken de borstelgereedschappen van MontiPower®?

De Bristle Blaster® en MBX® zijn met de hand bediende gereedschappen met een roterende band van speciaal ontworpen borstelharen met geslepen, gebogen (geknikte) punten.

De banden draaien met een gecontroleerde snelheid, ongeveer 2.200 tpm op de Bristle Blaster® Ultimate Cordless. Bij de Bristle Blaster® worden de punten tijdens elke omwenteling kort teruggehouden door de acceleratorstaaf. Zodra ze worden losgelaten, slaan ze met hoge kinetische energie op het oppervlak en kaatsen onmiddellijk terug. Deze impact verwijdert corrosie en coatings en laat een oppervlaktetextuur met micro-indeukingen achter: het principe van bristle blasting. Dat maakt het in veel sectoren een praktische methode van oppervlaktevoorbereiding en een alternatief voor stralen met abrasieven.

Alternatieven voor stralen met abrasieven in verschillende sectoren

Traditioneel abrasief stralen kan schadelijk zijn voor mens en milieu door stof, gebruikt abrasief en, bij sommige media, inadembaar kristallijn silica. Dat maakt straalmiddelvrije gereedschappen zoals de Bristle Blaster® geschikt voor oppervlaktevoorbereiding in de maritieme en offshore- en industriële sector. Straalmiddelvrij is echter niet stofvrij: de verwijderde roest en coating worden nog steeds deeltjes, dus afzuiging en ademhalingsbescherming volgen de risicobeoordeling van de locatie.

Gemak en effectiviteit tellen ook. Bij openbare infrastructuur is het stralen van bruggen, spoor- en snelwegconstructies tijdrovend, arbeidsintensief werk onder tijdsdruk, en het stelt werknemers bloot aan fijne deeltjes. Voor spotreparaties, lassen en kleinere gebieden kan de Bristle Blaster® een groot deel van dat straalwerk vervangen.

Veelgestelde vragen

Verwijdert droogijsstralen roest?

Droogijsstralen kan losse roest en oppervlakteverontreiniging verwijderen, maar het is niet-abrasief en niet ontworpen om stevig vastzittende roest of walshuid te verwijderen. Het creëert ook geen ankerprofiel, dus staal dat een beschermende coating nodig heeft, vereist daarna meestal stralen of een slaggereedschap zoals de Bristle Blaster®.

Is droogijsstralen veilig?

Het vermijdt giftig straalmedium en chemicaliën, maar kent echte gevaren. Droog ijs is ongeveer −78 °C en kan koudeverbrandingen veroorzaken; sublimerend CO2 kan zich in slecht geventileerde of besloten ruimten opbouwen tot gevaarlijke niveaus; en machines kunnen ongeveer 120 dB(A) halen. Ventilatie, gasmonitoring waar nodig, en gehoor- en handbescherming zijn vereist.

Creëert droogijsstralen een oppervlakteprofiel voor coating?

Nee. Droogijsstralen is niet-abrasief en laat de textuur van het substraat in wezen ongewijzigd. Coatings die een ankerprofiel nodig hebben, vereisen een methode die het staal ruw maakt, zoals abrasief stralen of bristle blasting, dat in gedocumenteerde tests op standaardstaal een profiel van 65–85 µm Rz oplevert.

Waarvoor wordt droogijsstralen gebruikt?

Het wordt vooral gebruikt voor industriële reiniging: het verwijderen van vet, olie, productieresten, ontvormmiddelen en sommige coatings van mallen, machines, elektrische apparatuur en productielijnen, vaak zonder demontage. Het past bij klussen waar water, chemicaliën of abrasieve resten ongewenst zijn en het substraat niet beschadigd mag worden.