Druckluft in der Metallindustrie

Sandstrahlen

Während des Produktionsprozesses von Metall und Metallteilen muss die Oberfläche völlig von Ablagerungen und Partikeln befreit werden, da dies sonst den weiteren Verarbeitungsprozess wie z.B. die Oberflächenbearbeitung negativ beeinflussen könnte. Ein Verfahren ist das Sandstrahlen, welches auch Druckluftstrahlen genannt wird. Diese Technik wird benutzt, um das Material von Lackresten, Verschmutzungen und Rost zu befreien, das Werkstück umzuformen und die Beschaffenheit der Oberfläche zu bearbeiten.

Die Druckluft dient dazu, dass Strahlmittel beim Durchtreten durch die Düse zu beschleunigen. Denn zur Behandlung muss das Strahlmittel mit einer hohen Geschwindigkeit auf die Oberfläche aufprallen.

Oberflächentechnik

Pulverbeschichtung, auch Pulverlackierung genannt, ist ein Beschichtungsverfahren, welches sich für metallische und nicht metallische Gegenstände eignet. Es gibt zwei Verfahren, die Elektrostatische Pulverbeschichtung (EPS) und das Wirbelsinternverfahren.

Druckluft wird verwendet zum Abblasen des Werkstücks, zur Förderung des Pulvers bzw. zur Fluidisierung. Weiterhin kann die Druckluft in der Beschichtungskabine als Dosierluft und Sprühluft verwendet werden. Die Druckluftqualität hat Auswirkungen auf das Endprodukt, z.B. kann ölhaltige Druckluft Probleme, wie offene Stellen (Kratern) in der Lackschicht oder Blasen bzw. Krater im Fluidbehälter, hervorrufen.

Ein weiteres Verfahren, bei dem Druckluft eine Rolle spielt, ist das sog. GS (Gleichstrom-Schwefelsäure), ein elektrolytisches Verfahren, das oft bei der Herstellung von Aluminium eingesetzt wird. Für das elektrolytische Oxydieren wird eine Elektrolytbewegung benötigt, dazu wird gereinigte, ölfreie Druckluft eingeblasen.  

Weiterhin gibt es thermische Spritzenverfahren zur Oberflächenveredelung. Im Zusammenhang mit Druckluft sind hier das Flammspritzen sowie das Lichtbogenspritzen zu erwähnen. Die Druckluft dient bei dieser Anwendung als Zerstäubergas, welches das Spritzgut auf die Oberfläche aufspritzt.

Schneiden und Schweißen

Beim Schneiden und Schweißen von Metall wird häufig mit Laser-Verfahren gearbeitet. Sowohl beim Laserschweißverfahren als auch beim Laserschneidverfahren wird Druckluft eingesetzt. Ölfreie, trockene und saubere Druckluft wird bei diesen Anwendungen benötigt, damit keine Probleme im Prozess und beim Endprodukt auftreten.

Beim Laserschweißen wird die Druckluft, mit einem Druck von bis zu max. 8 bar, dazu verwendet, Materialpartikel sowie Materialdämpfe von der Schweißoptik abzulenken und Beschädigungen zu verhindern. Dieser Vorgang findet mit Hilfe der sog. Crossjet-Einheit statt.

Beim Laserschneiden wird Druckluft je nach Verfahren zum Spülen des Spiegelkanals und zum Ausblasen der Schmelze verwendet. Ebenfalls kann es als Schneidgas beim Schneideprozess verwendet werden. Die saubere Druckluft kühlt die Materialoberfläche und verbessert die Schnittqualität. Ebenfalls sorgt die Druckluft dafür, dass verdampfende Materie und andere Materialen entfernt werden.

Pneumatische Werkzeuge

Auch in der Metallindustrie werden viele Werkzeuge mit Druckluft betrieben und gesteuert. Eine angemessene Druckluftqualität ist notwendig, da zu viel Wasserdampf in den Maschinen und Anlagen, als auch Korrosion in den Rohrleitungen eine häufige Ursache für einen Produktionsstillstand sind.

Beispiel für ein Druckluftwerkzeug ist der Drucklufthammer (siehe auch Stahlherstellung), dieser wird zum Kernausstoßen verwendet sowie zum Ausbrechen von Substanzen aus Öfen und Pfannen. Ebenfalls werden Druckluftstampfer und Druckluftschleifmaschinen eingesetzt.

3D – Druck aus Metallpulver

Das Verfahren des 3D-Metalldrucks hat einige Vorteile im Vergleich zu bisherigen Verfahren: Die additive Fertigung erlaubt das Herstellen von komplizierten Teilen, es spart Material, verkürzt Produktionszeiten und verringert Fehlerquellen. Beim Selektiven Laserschmelzen (SLM), werden Bauteile schichtweise aufgebaut. Dieser Vorgang findet meist in einer Schutzgasatmosphäre statt. Als Schutzgas dient oftmals Stickstoff, der teilweise mit einem Stickstoffgenerator aus Druckluft generiert wird. Die Druckluft muss eine bestimmte Qualität haben, damit die Komponenten und Prozesse nicht durch Kontaminationen beeinträchtigt werden und Kosten durch Ausfälle, Reinigung und Ersatz entstehen.