DE4039479C2

DE4039479C2 -

Info

Publication number: DE4039479C2
Application number: DE19904039479
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 2904 Hatten De Semrau
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: SEMRAU, WOLFGANG MARTIN, DIPL.-ING., 26209 HATTEN,
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1990-12-11
Publication date: 1993-06-17
Also published as: DE4039479A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtragen von Oberflächenschichten, insbesondere Rost an Werkstücken.

Das Abtragen von Oberflächenschichten an Werkstücken, insbesondere von Rost oder anderen Verunreinigungen, ist immer dann notwendig, wenn die Werkstücke beschichtet werden sollen. Für eine Oberflächenbeschichtung ist die Voraussetzung, daß die Oberfläche frei von jeglichen Verunreinigungen ist. Dies trifft insbesondere für eine galvanische Beschichtung zu. Aber auch andere Arten von Beschichtungen erfordern eine saubere und einwandfreie Oberfläche. Die bekannten Verfahren zum Entfernen von Oberflächenschichten sind z. B. das Beizen oder Strahlen.

Beim Beizen wird ein Werkstück in ein Beizbad eingetaucht. Solche Beizbäder bestehen aus starken Säuren. Durch diese starke Säureeinwirkung wird sehr oft das Grundmaterial des Werkstückes angegriffen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Werk stückoberfläche ein heterogenes Gefüge aufweist, es werden dann sehr oft zusätzliche Fehlstellen bzw. Löcher eingebaut. Bei Verbundwerkstoffen oder Werkstoffen mit starken Phasen, ist eine einheitliche Beizwirkung nicht erreichbar, wodurch das Beizen dieser Werkstoffe nur eingeschränkt in Frage kommt. Sehr oft wird dem Abtragsbeizen eine mechanische Vorbehandlung vorgeschaltet. Es handelt sich dabei meistens um Schleifen. Durch das Schleifen entstehen an der empfindlichen Oberfläche des Werkstückes Veränderungen. Die Topographie der Oberfläche wird verändert, die Oberfläche wird durch diese mechanische Belastung so weit umgearbeitet, daß durch die kleinen, unvermeidbaren Kratzer Oberflächen-Zugspannungen entstehen. Diese Umarbeitung der Oberfläche wirkt sich auf die Wasserstoffaufnahme, was für eine anschließende galvanische Beschichtung von besonderer Bedeutung ist, sehr negativ aus.

Aus der JP 1-195 294 ist ein Verfahren zur Entzunderung von Nickellegierungen oder nichtrostendem Stahl bekannt, bei dem eine verdünnte organische Säure abrasiv wirkende Partikel enthält, unter Hochdruck auf die zu reinigende Oberfläche aufgespritzt wird. Durch den hohen Druck, unter dem die abrasiven Partikel auf die Werkstückoberfläche auftreffen, wird diese beschädigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches ein Ent fernen von Oberflächenschichten ermöglicht, jedoch weitgehend die Beschädigung der Oberfläche, deren Umarbeitung und Veränderung ihrer Topographie durch chemische oder mechanische Mittel vermeidet.

Diese Aufgabe wurde durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Die Un teransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Die Grundlage dieses Verfahrens ist die Verbindung einer chemischen und mechanischen Wirkung eines Flüssigkeitsstrahles. Dadurch ist es möglich, jede dieser Wirkungen soweit zu minimieren, daß eine Beschädigung der zu behandelnden Werkstückoberfläche nicht auftritt. Es ist nicht notwendig, den Flüssigkeitsstrahl unter einem hohen Druck auf die Werkstückoberfläche zu richten, so daß diese beschädigt wird; es reicht, wenn der Druck so gewählt wird, daß durch die chemische Wirkung der schwachen organischen Säure und die mechanische Wirkung der darin enthaltenen abrasiv wirkenden Partikel die Oberflächenverunreinigungen herausgelöst und anschließend abgetragen werden. Ein mechanisches Abtragen unter einem harten Flüssigkeitsstrahl findet nicht statt.

Als schwache organische Säuren können bei dem oben beschriebenen Verfahren vor teilhafterweise z. B. eine Zitronen- oder Essigsäure verwendet werden. Eine Konzentration zwischen 2 und 5% ist für das Erreichen einer befriedigenden Wirkung ausreichend.

Die in der Flüssigkeit befindlichen Partikel können vorteilhafterweise Korund sein. Sie können auch als Metallkarbide vorliegen; auch Verwendung von Sand ist möglich.

Die Schleifpartikel können auch in einer sog. gebundenen Form vorliegen, d. h. eine Vielzahl von kleinen Partikeln wird in eine bestimmte Form gebracht, meistens in eine Kugelform. Als Bindemittel eignen sich dazu Kunststoffe, insbesondere Elastomere wie z. B. Silikon-Kautschuk. Diese gebundene Ausführung von abrasiv wirkenden Partikeln hat den Vorteil, daß die Auftreffkräfte der einzelnen so entstandenen Kugeln besser abgefangen werden können und die Form der Kugeln erhalten bleibt. Es tritt dabei nicht soviel Bruch auf, wie z. B. bei dem Bearbeiten von Oberflächen mit einer anderen Partikelform, wobei nach dem Abtragungsvorgang wieder Staubanteil entfernt werden muß und dieser manchmal einen beträchtlichen Umfang annimmt.

Claims

1. Verfahren zum Abtragen von Oberflächenschichten, insbesondere Rost an Werkstücken, mit folgenden Merkmalen:

1. Auf das Werkstück wird ein Flüssigkeitsstrahl ohne hohen Druck gerichtet, wobei
- 1.1 die Flüssigkeit eine schwache organische Säure ist und
- 1.2 abrasiv wirkende Partikel enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als abrasiv wirkende Partikel Korund verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als abrasiv wirkende Partikel Metallkarbide verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Kunststoff eingebettete abrasiv wirkende Partikel verwendet werden.