Was ist Kugelstrahlen?

Maßgefertigte Teile können durch verschiedene Oberflächenbehandlungsverfahren eine Vielzahl von Optiken und Funktionen erreichen. Das Kugelstrahlen ist ein gängiges Strahlverfahren und wird aufgrund seiner Fähigkeit, eine gleichmäßige, glatte Oberfläche zu erzeugen, geschätzt. Dieser Artikel erklärt Ihnen die Prinzipien, Anwendungen und Vorteile des Kugelstrahlens und bietet wertvolle Einblicke in Ihre individuellen Metallprojekte.

Was ist Kugelstrahlen?

Beim Kugelstrahlen handelt es sich um ein Verfahren zur Oberflächenveredelung und eine Art des Strahlens mit abrasiven Medien.

Dabei wird eine große Anzahl kleiner kugelförmiger Partikel mit Hochdruckluft angetrieben, die mit hoher Geschwindigkeit auf die Materialoberfläche auftreffen. Diese kugelförmigen Partikel entfernen durch Aufprall und Rollen Grate, Farbe und andere Anhaftungen auf der Oberfläche und verleihen der Oberfläche ein gleichmäßiges und glattes, mattes oder satiniertes Finish.

Vereinfacht ausgedrückt ist das Kugelstrahlen vergleichbar mit dem Glätten der Oberfläche eines Werkstücks mit unzähligen kleinen Kugelhämmern. Form und Abmessungen des Werkstücks werden durch diesen Vorgang nicht verändert. 

Wenn Ihr Werkstück eine feine und raffinierte matte oder satinierte Textur benötigt, ist das Kugelstrahlen daher eine gute Wahl.

Wie funktioniert das Kugelstrahlen?

Vorbereitung

1. Vor dem Kugelstrahlen reinigen wir das Werkstück, um Öl und Fett von der Oberfläche zu entfernen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Strahlkugeln frei von Verunreinigungen sind und gleichmäßig auf die Substratoberfläche treffen.
2. Wir wählen und verwenden die passende Art und Größe des Strahlmittels und passen Parameter wie den Kompressordruck (normalerweise 2–5 bar), den Sprühwinkel und -abstand der Strahlpistole (normalerweise 15–30 cm) sowie die Sprühzeit präzise an. Diese Parameter werden basierend auf dem vom Kunden gewünschten Finish angepasst.

Perlenstrahlen

1. Das zu oberflächenbehandelnde Werkstück wird auf einem speziellen Förderband in der Strahlkabine befestigt. Die Kabinentür ist geschlossen und versiegelt, um das Entweichen von Strahlperlen und Staub zu verhindern.
2. Das automatisierte Strahlsystem mit voreingestellten Parametern verwendet hohen Druck, um die Strahlperlen gemäß den Programmeinstellungen gleichmäßig auf die Oberfläche des Werkstücks aufzutragen. Unter Systemsteuerung sorgt die automatisierte Maschine für ein gleichmäßiges Finish jedes Werkstücks – ein hocheffizienter Prozess ohne Sicherheitsbedenken.

   

Nachbearbeitung

Nachdem Sie die oben genannten Schritte abgeschlossen haben, entfernen Sie mit speziellen Reinigungswerkzeugen alle verbleibenden Perlen und Staub von der Oberfläche und den Zwischenräumen des Werkstücks. Prüfen Sie anschließend, ob die Oberfläche des Werkstücks den gewünschten Effekt erreicht hat. Sollten Mängel oder Auslassungen vorliegen, werden wir diese nacharbeiten.

Wann wird Glasperlenstrahlen eingesetzt?

Oberflächenveredelung

Die häufigste Anwendung des Kugelstrahlens ist die Oberflächenverschönerung. Nach der Kugelstrahlbehandlung weist die Oberfläche des Werkstücks eine gleichmäßige und zarte matte, mattierte oder satinierte Textur auf, die kleinere Kratzer oder Spuren der CNC-Bearbeitung verbergen und so die Ästhetik verbessern kann.

Reinigen und Abziehen

Wenn die Materialoberfläche Rost, leichte Farbe, Schmutz oder andere Verunreinigungen aufweist, die gereinigt werden müssen, können diese Verunreinigungen durch Kugelstrahlen entfernt werden, was zu einer sauberen Oberfläche führt, ohne den Untergrund zu beschädigen.

Entgraten

Teile bearbeitet von CNC, Metallverarbeitung, oder gießen Bei der Bearbeitung von Teilen bilden sich oft Grate und Grate an den Kanten. Durch das Kugelstrahlen lassen sich diese kleinen Defekte effizient entfernen, was sich besonders für Präzisionsteile mit komplexen Formen eignet. Die Kanten der per Kugelstrahlen behandelten Teile sind glatt und berührungssicher, was potenzielle Gefahren bei der späteren Handhabung reduziert.

Vorbereitung für das andere Finish

Die durch das Kugelstrahlen behandelte Oberfläche ist sauber und leicht rau, was eine gleichmäßige und leicht haftende Basis für weitere Oberflächenbehandlungen bieten kann. Daher wird es häufig als Vorbehandlung für die Pulverbeschichtung verwendet. Galvanisieren, Farbe Eloxieren, usw.

Beim Kugelstrahlen verwendete Medien

Verschiedene Arten von Kugelstrahlen können das Aussehen und die Textur des Kugelstrahls beeinflussen. Die folgende Tabelle stellt Ihnen verschiedene gängige Strahlmittel vor.

Materialien können perlgestrahlt werden

Metalle

Metall ist das am häufigsten verwendete Material, das perlgestrahlt werden kann. Wenn Ihr individuelles Metallprodukt nach der Fertigstellung perlgestrahlt werden muss, bietet HDC Ihnen einen Komplettservice.

Rostfreier Stahl

Rostfreier Stahl eignet sich aufgrund seiner hohen Festigkeit und guten Zähigkeit zum Kugelstrahlen. Nach dem Kugelstrahlen weist die Oberfläche von Edelstahlteilen eine matte oder satinierte Textur von Hellgrau bis Mittelgrau auf und ist sehr stabil. Diese Behandlungsmethode wird häufig für viele medizinische Instrumente und hochwertige Küchenutensilien aus Edelstahl verwendet.

Aluminium und Aluminiumlegierungen

Aluminium Aluminiumlegierungen zeichnen sich durch gute Duktilität und Zähigkeit aus, sodass sich beim Kugelstrahlen leicht eine gleichmäßige Oberflächenwirkung erzielen lässt. Die behandelte Oberfläche weist in der Regel eine matte Textur von Dunkelgrau bis Grauschwarz auf. In den meisten Fällen wird das Kugelstrahlen von Aluminium durchgeführt, um eine bessere anschließende Eloxierung zu ermöglichen, was zu einer gleichmäßigeren und fester haftenden Oxidschicht führt.

Titan und Titanlegierungen

Titan und seine Legierungen weisen eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Nach dem Perlenstrahlen können sie eine stabile und gleichmäßige dunkelgraue Oberfläche mit einer zarten und hochwertigen matten Textur bilden, was sie zu einem idealen Substrat für die PVD-Beschichtung macht.

Stahl und Kohlenstoffstahl

Das Kugelstrahlen wird häufig als Vorbehandlung für Stahl und Kohlenstoffstahl Teile vor dem Lackieren oder Rostschutz. Es wird hauptsächlich zum Entfernen von Öl oder Rost verwendet und reinigt so die Oberfläche gründlich. Nach dem Kugelstrahlen weist die Stahl- und Kohlenstoffstahloberfläche eine ausgeprägte, raue, matte Textur auf, die eine starke Haftung für die nachfolgende Beschichtungsbehandlung bietet.

Nichtmetallische Werkstoffe

Neben Metallen können auch viele nichtmetallische Materialien glasgestrahlt werden, wie z. B. Glas, Plastik (Acryl) und Holz. Die häufigsten Beispiele sind Glasplatten von Mikrowellenherden und Kunststoffgehäuse von elektronischen Geräten.

Vor- und Nachteile des Kugelstrahlens

Vorteile

1. Die Oberflächen von mit Kugelstrahlen behandelten Teilen weisen eine gleichmäßige und konsistente matte, satinierte oder mattierte Textur auf und können Fingerabdrücke und Kratzer verbergen, was mit vielen anderen Oberflächenbehandlungsverfahren nicht erreicht werden kann.
2. Beim Kugelstrahlen wird die Oberfläche mit kugelförmigen Medien beaufschlagt. Dies ist eine schonende Behandlung, die weder die Form noch die Abmessungen der Teile verändert und sich daher ideal für Präzisionskomponenten eignet.
3. Die Partikelgröße des Perlenmediums ist im Allgemeinen sehr klein, was eine gleichmäßige Behandlung von Rillen und Innenlöchern ermöglicht, sodass auch Teile mit komplexen Formen und feinen Designs ohne große Schwierigkeiten verarbeitet werden können.
4. Der Anwendungsbereich des Kugelstrahlens ist umfangreich; die meisten Metallmaterialien können kugelgestrahlt werden, und ob zum Reinigen, Entgraten oder zur Oberflächenverschönerung kann mit dem Kugelstrahlen der gewünschte Effekt erzielt werden.

Nachteile

1. Wenn mit Kugelstrahlen behandelte Werkstücke nicht gründlich gereinigt werden, können sich auf der Oberfläche verbleibende Strahlmittelpartikel oder Ablagerungen auf dem Aussehen und der Qualität des Produkts auswirken.
2. Das Kugelstrahlen erfordert eine präzise Auswahl der Kugelmedien, die Einstellung der Maschinenparameter und ein präzises Timing. Jeder Fehler in den Betriebsdetails kann das endgültige Erscheinungsbild der Oberfläche beeinträchtigen.
3. Wenn die Strahlkammer beim Kugelstrahlen nicht vollständig abgedichtet ist, kann der entstehende Staub in die Luft der Werkstatt gelangen und auf lange Sicht möglicherweise die menschliche Gesundheit schädigen.

Im Vergleich zu anderen Oberflächenbehandlungen

Perlenstrahlen vs. Sandstrahlen

Das Hauptmerkmal des Kugelstrahlens ist die Verwendung kugelförmiger Strahlmittelpartikel, während Sandstrahlen werden üblicherweise kantige Partikel verwendet. Dies führt zu einer rauen, matten Oberfläche mit Kratzern, im Gegensatz zu der gleichmäßigen und glatten metallischen Textur, die durch Kugelstrahlen erreicht wird.

Durch Sandstrahlen können jedoch dickere Farben, Beschichtungen oder Rost vollständig entfernt werden, was eine wesentlich höhere Wirksamkeit und Effizienz als beim Kugelstrahlen bietet.

Kugelstrahlen vs. Pulverbeschichten

Perlgestrahlte Teile behalten die Farbe und das Aussehen des Grundmaterials, wodurch die Oberfläche dauerhaft wird. Pulverbeschichtung, hingegen überzieht das Material mit einem farbigen Film, der die Gefahr des Ablösens, Verkratzens oder Abriebs birgt.

Allerdings bietet die Pulverbeschichtung einen Korrosionsschutz, den das Kugelstrahlen nicht bieten kann.

Fazit

Perlenstrahlen ist eine gute Wahl für Ihr Projekt, wenn Sie Ihren Produkten einen strukturierteren und hochwertigeren Stil verleihen möchten. Bei HDC können wir Perlenstrahlen an Gussteilen, CNC-bearbeiteten Teilen, geschmiedet Teile und Blechkomponenten. Bei Interesse kontaktieren Sie uns bitte. Wir bieten Ihnen eine individuelle Metallverarbeitung aus einer Hand, inklusive Kugelstrahlen.