DE69314046T2

DE69314046T2 - Verwendung von metallisch glänzendem hämatit als stossmaterial

Info

Publication number: DE69314046T2
Application number: DE69314046T
Authority: DE
Inventors: Julius Stephen Csabai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2013-10-07
Also published as: ATE158216T1; WO1994008755A1; US5456628A; CA2132220C; CA2132220A1; DK0663863T3; ES2107683T3; EP0663863A1; GR3025642T3; EP0663863B1; DE69314046D1; AU5147293A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material und ein Verfahren zur Verwendung dieses Materials als Prall- oder Strahlmittel zur Behandlung einer Oberfläche. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Strahlmittel, das anstelle von Sand oder anderen bekannten Typen von nicht-metallischen oder metallischen Strahlabriebmitteln verwendet werden kann, um die Oberfläche eines Gegenstands, z. B. eines Gegenstands aus einem Eisen-Metallmaterial, wie Eisenmetall oder einer Eisenlegierung, hergestellt ist, durch Strahlbehandlung zu säubern.
Es ist bekannt, eine Oberfläche eines Gegenstands durch Strahlbehandlung der Oberfläche mit einem partikelförmigen Prallmittel (Strahlmittel) zu behandeln. Bei diesem Typ von Behandlung wird das partikelförmige Strahlmaterial mit hoher Geschwindigkeit in einem Strahl, der einen flüssigen Träger und Prall- oder Strahlkörner oder -partikel umfaßt, auf die Oberfläche geschleudert. JP-B-58-114862 beschreibt beispielsweise ein Naß-Strahlverfahren unter Verwendung eines Strahlmittels, das Eisenoxidpulver, wie Hämatit, Magnetit, Wurtzit oder Eisensand, umfaßt.
Sand wurde beispielsweise in der Vergangenheit üblicherweise dazu verwendet, Farbe oder Rost von einer Oberfläche zu entfernen, um sie zu reinigen oder für einen erneuten Anstrich vorzubereiten. Daraus hat sich der Ausdruck "Sandstrahlen" entwickelt. Die aufprallenden (abrasiven) Sandpartikel können mit der Oberfläche eines Gegenstands in Form einer Suspension in einem Hochdruckstrom eines Gases, z. B. Druckluft, in Kontakt gebracht werden (d. h. der Prallvorgang erfolgt in einem trockenen Strahlverfahren).
Sand wird zwar als Strahlmittel zur Behandlung (d. h. Reinigung) der Oberfläche eines Gegenstands oder eines Werkstücks verwendet, weist aber eine hohe Durchschlagsrate auf, wenn er mit hoher Geschwindigkeit auf die den Sandstrahlvorgang unterliegende Oberfläche aufprallt oder aufschlägt. Als Folge davon können große Staubmengen entstehen, die nicht nur die zu reinigende Oberfläche verunreinigen, sondern auch für das Bedienungspersonal der Strahlvorrichtung Umweltgefahren (d. h. Luftverschmutzung) hervorrufen. Eine Inhalation eines derartigen Staubs kann zu der als Silikose bekannten Krankheit führen. Metalloberflächen (wie Eisenoberflächen), die mit Siliciumstaub überzogen sind, müssen einer Behandlung zur Entfernung des Staubs unterzogen werden, da es ansonsten bei einem Überstreichen des Siliciumdioxid-Staubs zu einer unzureichenden Benetzung der Oberfläche durch das Anstrichmittel kommen könnte und sich eine unzureichende Fixierung des Anstrichmittels auf der Oberfläche ergeben könnte, was wiederum zu einer vorzeitigen Lösung des Überzugs führen kann.
Es sind verschiedene Typen von alternativen Materialien (metallisch und nicht-metallisch) zur Verwendung als Prall- oder Strahlpartikel anstelle von Sand bekannt; vgl. beispielsweise die US-Patente 4 832 706, 3 939 613, 4 947 591, 4 190 422, 4 035 962 und 4 115 076.
Es ist beispielsweise bekannt, sphärische Glaskügelchen oder Stahl- Schrotkugelteilchen zu verwenden, um den Strahlreinigungsvorgang durch eine hemmende Wirkung beim Aufschlagen vorzunehmen. Derartige sphärische Partikel eignen sich aufgrund ihrer hohen Schlagfestigkeit besonders gut zur Rückgewinnung, haben jedoch andere Nachteile. Beispielsweise werden derartige Partikel aufgrund ihrer sphärischen Gestalt vorteilhafterweise so eingesetzt, daß sie senkrecht auf die Oberfläche des Werkstücks auftreffen, da die Teilchen ansonsten die Tendenz zeigen, in tangentialer Richtung wegzurollen, ohne irgendwie in die Oberfläche einzudringen. Ferner ist es von Prall- oder Strahlmitteln vom Stahl-Schrotkugeltyp bekannt, daß sie beim Aufprall auf Stahl- oder Eisen-Werkstücken Funken bilden. Die Funkenbildung kann eine erhebliche Gefahr bei der Reinigung von Stahlstrukturen im Freien darstellen, wenn eine trockene Anstrichentfernung durchgeführt wird.
Andererseits ist es bekannt, Strahlpartikel mit unregelmäßigen und scharfen Formen zu verwenden. Derartige Partikel leiten sich von verschiedenen Materialien ab, beispielsweise Kupfer/Nickel-Schlacke, Aluminiumoxid, Stahlgrieß sowie einige natürlich vorkommende Mineralien, wie Olivin, Syenit, Nephelin, Flint und dergl. Diese Typen von Strahlmitteln (mit scharfen Kanten) können zur Erzeugung von rauhen Oberflächen (d. h. Oberflächen-Ankermustern) verwendet werden, auf die Überzüge (wie Grundanstriche, Anstriche und verschiedene Metallabscheidungen) in besonders wirksamer Weise aufgebracht werden können. Wird jedoch eine Oberfläche und insbesondere eine Metalloberfläche (z. B. eine Eisen- oder Stahloberfläche) durch eine Strahlbehandlung unter Verwendung von scharfkantigen Strahlpartikeln gereinigt, können derartige Teilchen sich in die Oberfläche eingraben und dort eingebettet werden oder nach außen zurückprallen. Dies führt nicht nur zu unerwünschten Einprägungen an der Oberfläche, sondern führt auch zu einem Herauslösen eines Teils des behandelten Metalls und zu dessen Verbleib auf der Oberfläche. Somit können Späne von scharfen Mineralien und Schlacken auf einer behandelten Oberfläche (z. B. aus weicheren Metallen, wie Aluminium, Messing und Kupfer) Einschlüsse zurücklassen. Derartige Einschlüsse sind unerwünscht, da sie die Qualität der anschließend aufgebrachten überzüge beeinträchtigen können.
Abriebstaub, der beim Aufprall eines Strahlmittels auf einer Oberfläche entsteht, führt im allgemeinen nicht nur zu einem Ausstoß von Staub in die Arbeitsumgebung, was für das Bedienungspersonal des Strahlsystems ein Gesundheitsrisiko mit sich bringt, sondern läßt auch nach jedem Strahlreinigungsvorgang eine bestimmte Menge an Staubabscheidungen auf einem Werkstück zurück. Enthält diese Staubabscheidung freies Eisen, so kann die Staubschicht in Gegenwart einer selbst sehr geringen Konzentration an atmosphärischer Feuchtigkeit nicht nur selbst rasch korrodieren und zur Bildung einer unerwünschten Rostschicht führen, sondern kann auch in unerwünschter Weise die Korrosion der behandelten Oberfläche von Gegenständen auf Eisenbasis beschleunigen. Dieser letztgenannte Typ einer vorzeitigen Korrosion kann zu einer Schwierigkeit bei Außenanwendungen (z. B. bei einem Neuenstrich) von metallischen Gegenständen (z. B. aus Eisen), wie Brücken, Schiffen und dergl., führen, wenn sich diese Gegenstände in der Nähe von Wasser befinden, wo es häufig zu Nebel und hoher Luftfeuchtigkeit kommt und wo eine Feuchtigkeitsbekämpfung nicht möglich ist.
Es entspricht üblicher Praxis, ein Brückenbauwerk vor dem Anstrich oder Neuanstrich einer Strahlbehandlung zu unterziehen. Eine derartige Behandlung wird durchgeführt, um eine freigelegte Metalloberfläche für den Anstrich bereitzustellen. Dies beinhaltet üblicherweise die Entfernung eines alten Anstrichs und/oder die Entfernung von etwaigem Rost von der zu streichenden oder neu zu streichenden Oberfläche. Außerdem kommt es üblicherweise zu einer zeitlichen Verzögerung zwischen der Behandlung der Oberfläche eines Brückenbauwerks und dem Aufbringen eines Anstrichs auf dessen Oberfläche. Ist die Brückenoberfläche während dieser zeitlichen Verzögerung ungeschützt oder weist sie eine darauf abgeschiedene Schicht aus Eisenmetallstaub auf, so besteht während dieser Zeitspanne die verstärkte Gefahr, daß unerwünschte Feuchtigkeit eine vorzeitige Korrosion auslöst.
Eine Schicht aus metallischem Eisenstaub oder Roststaub kann nach Einwirkung von Strahlpartikeln, wie Stahlschrotkugelteilchen, gekühlter Eisengrieß und dergl., zurückbleiben. Beispielsweise wird im US-Patent 4 115 076 ein künstlich erzeugtes Eisenmetall/Eisenoxid-Verbundmaterial als Strahlmaterial beschrieben. Die Abscheidung einer derartigen Schicht aus Eisenmetall oder Rost auf einem Stahl- oder Eisen-Werkstück kann auch durch die Einwirkung von Magnetkräften (d. h. Feldern) erleichtert werden. Weitere bekannte Strahlmaterialien können ferner eine korrodierbare Staubschicht zurücklassen. Wird ein Anstrich auf die haftenden, korrodierten (oder korrodierbaren) Partikel, wie Rost, aufgebracht, kann es zu einer qualitativ schlechten Beschichtung kommen. Handelt es sich bei einer gereinigten Oberfläche um ein Nichteisenmetall (wie Aluminium oder Messing), so kann "freies Eisen" auch zu einer unerwünschten galvanischen Wirkung führen.
Militärische und zivile Schiffswerften verwenden als Strahlmittel zur Reinigung von Schiffen und dergl. Schlacken. Zu diesen Schlacken gehören Schlacken von Kohlekesseln sowie metallurgische Schlacken. Jedoch können Strahlteilchen auf Schlackebasis einen relativ hohen Gehalt an Schwermetallen aufweisen (z. B. Arsen, Berylhum, Cadmium, Kobalt, Blei, Quecksilber, Kupfer und Zink). Die Anwesenheit von derartigen Schwermetallen ist wegen der Gesundheitsgefahren für das Personal bedenklich. Zahlreiche Schwermetalle sind als Karzinogene eingestuft oder stehen im Verdacht einer karzinogenen Wirkung. Ein Kupfergehalt von Schlacken ist besonders unerwünscht, da nämlich berichtet wurde, daß Kupfer eine galvanische Korrosion an durch Strahlbehandlung gereinigten Stahloberflächen hervorrufen kann.
Aufgrund des Drucks von Gesundheits- und Umweltbehörden in zahlreichen Ländern ist das Personal von Strahlbehandlungsvorrichtungen angehalten, das gebrauchte Strahlmaterial sowie etwaiges von der Oberfläche des der Strahlbehandlung unterworfenen Gegenstands entferntes Material zu sammeln und sicher zu entsorgen. Der Wiederverwendbarkeit von jeglichen gewählten Strahlmitteln kommt somit eine höhere Bedeutung zu. Dies gilt auch für die leichte Trennung der Strahlmittel aus den entfernten Partikeln (z. B. entfernten Anstrichpartikeln, Rost, Walzzunder und dergl.) Je höher beispielsweise das spezifische Gewicht der Strahlmittel ist, desto leichter sind sie von den entfernten Teilchen unter Waschen mit Luft in einem Vakuumbeutel zu entfernen.
Schlacken oder andere gleichwertige Strahlmineralien, wie Siliciumdioxid, Sand, Flint, Olivin, Granulat und dergl., können ein relativ geringes spezifisches Gewicht und somit einen relativ geringen Widerstand gegen seitliche Verschiebungskräfte durch Wind, wenn der Reinigungsvorgang im Freien ausgeführt wird (was bei den meisten Bauwerken der Fall ist), aufweisen. Aus diesem Grund eignen sich diese Typen von Strahlpartikeln nicht in einfacher Weise zur Rückgewinnung bei Anwendungen im Freien.
Somit wird immer noch nach Strahlpartikeln gesucht, die als Ersatz für Sand und andere bekannte Strahlpartikel verwendet werden können.
Es wäre von Vorteil, über ein Material zu verfügen, das für eine Hochgeschwindigkeits -Strahlbehandlung von (harten) Oberflächen verwendet werden kann und das eine relativ hohe Beständigkeit gegen einen Zerfall beim Aufprall aufweist.
Ferner wäre es vorteilhaft, über ein Material zu verfügen, das für eine Hochgeschwindigkeits-Strahlbehandlung auf (harten) Oberflächen verwendet werden kann und das in wirksamer Weise zur Wiederverwendung zurückgeführt werden kann.
Ferner wäre es vorteilhaft, über ein Material zu verfügen, das zur Hochgeschwindigkeits -Strahlbehandlung von (harten) Oberflächen verwendet werden kann und das eine relativ hohe Reinigungsgeschwindigkeit besitzt.
Ferner wäre es vorteilhaft, über ein Material zu verfügen, das zur Hochgeschwindigkeits-Strahlbehandlung von (harten) Oberflächen verwendet werden kann und dessen Verwendung von einer relativ geringen Staubbildung begleitet ist.
Ferner wäre es vorteilhaft, über ein Material zu verfügen, bei dessen Verwendung keine korrodierbare Staubschicht auf der Oberfläche eines Gegenstands zurückbleibt.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Verwendung von Partikeln von metallisch glänzendem Hamatit (Eisenglanz) als Strahlmittel in einem Trockenstrahlverfahren. Dieses Strahlmittel kann beispielsweise zur Behandlung der Oberfläche von metallischen und/oder nicht-metallischen Gegenständen verwendet werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Werkstücks durch Bestrahlen der Oberfläche mit Strahlpartikeln bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strahlpartikel mit der genannten Oberfläche durch Trockenstrahlen in Kontakt gebracht werden und daß die Strahlpartikel Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit (Eisenglanz) aufweisen.
Die Eisenglanzpartikel können auf beliebige bekannte Weise herausgeschleudert werden, so daß sie auf die Oberfläche eines Gegenstands treffen, d. h. mit einer (hohen) Geschwindigkeit, die ausreicht, um die Oberfläche des Gegenstands in der gewünschten Art und Weise zu behandeln, beispielsweise zur Entfernung von Oberflächenmaterial, zur Strukturierung der Oberfläche, zum Hämmern der Oberfläche und dergl.
Die Strahlteilchen können Eisenglanz in Kombination mit einem oder mehreren Typen von (bekannten) Strahlmitteln, wie Strahlmitteln aus Aluminiumoxid, Glaskügelchen und dergl., umfassen. Jedoch können gemäß einem weiteren speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Strahlpartikel aus Eisenglanzpartikeln bestehen, d. h. das Strahlmaterial kann ausschließlich auf Eisenglanz basieren.
Vorzugsweise weisen die Strahlpartikel aus Eisenglanz eine Größe von +16 mesh auf (Siebgrößen gemäß kanadischer Standardsiebreihe 8-GP-1u, die identisch ist mit der US-Siebreihe ASTM Specs. E-11-87). Die Eisenglanzpartikel können je nach ihrer Funktion als Strahlmittel eine beliebige Partikelgröße aufweisen. Die Eisenglanzpartikel können beispielsweise eine Größe im Bereich von 16 bis +200 mesh aufweisen. Sofern weitere (bekannte) Typen von Strahlpartikeln vorhanden sind, können sie die gleiche oder eine vergleichbare Partikelgröße wie die Eisenglanzteilchen aufweisen. Die Partikelgrößenverteilung der in einer speziellen Situation verwendeten Strahlpartikel kann je nach Wunsch variieren. Beispielsweise kann ein relativ grobes Eisenglanzmaterial zur Entfernung von schweren Verunreinigungen, wie Kesselstein, verwendet werden, während ein relativ feineres Strahlmaterial zur Entfernung von leichtem Rost oder zur Behandlung von Gegenständen aus Weichmetall verwendet werden kann. Beim Strahlmittel kann es sich selbstverständlich je nach Wunsch auch um eine Kombination aus feinen und groben Teilchen handeln.
Es ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn ein "Bereich" oder eine "Gruppe von Substanzen" und dergl. in bezug auf ein spezielles Merkmal der vorliegenden Erfindung erwähnt werden, sich die vorliegende Erfindung auch auf die einzelnen speziellen Elemente und Kombinationen von darin enthaltenen Unterbereichen und Untergruppen bezieht und diese beinhaltet. So sind alle angegebenen Bereiche oder Gruppen als eine abkürzende Bezeichnung der einzelnen Elemente eines Bereichs oder einer Gruppe sowie sämtlicher möglicher, darin enthaltener Unterbereiche oder Untergruppen zu verstehen.
Beispielsweise kann in bezug auf die mesh-Größe der Eisenglanz eine mesh-Größe im Bereich von 16 bis 200 mesh aufweisen. Die Bezugnahme auf eine mesh-Größe im Bereich von 16 bis 200 mesh ist 50 zu verstehen, daß darunter sämtliche individuellen mesh-Größen sowie Unterbereiche fallen, beispielsweise 16 bis 40 mesh, 50 mesh, 80 bis 200 mesh, 16 bis 35 mesh, 35 bis 50 mesh, 50 bis 80 mesh und dergl. Ähnliches gilt für beliebige andere Bereiche von Temperaturen, Konzertrationen, Elementen und dergl.
Die Spiegelglanzpartikel besitzen eine besonders vorteilhafte Kombination von Eigenschaften, einschließlich eine mehr oder weniger längliche Kornkonfiguration, hohe Dichte, hohe Härte und dergl. Spiegelglanz weist beispielsweise ein spezifisches Gewicht von 4,9-5,4 und eine außergewöhnliche Härtezahl im Bereich von 6 1/2 bis 7 auf der Mohs-Skala auf.
Wie erwähnt, besitzen die erfindungsgemäßen Spiegelglanzpartikel ein relatives hohes spezifisches Gewicht (z. B. 5,4). Infolgedessen eignen sie sich als Strahlpartikel zur Entfernung von Oberflächenverunreinigungen (z. B. Anstriche, Rost und dergl.). Bei Partikelgeschwindigkeiten von beispielsweise 121 bis 188 m/sec (für Partikel von 16 bis 80 mesh) bewirken die Spiegelglanzpartikel im allgemeinen kein Unterschneiden der Oberfläche noch ein zu tiefes Eindringen in die Oberfläche eines Gegenstands, z. B. eines Gegenstands aus Eisenmetall. Im Gegensatz zu Spänen von scharfen Mineralien und Schlacken (aus den meisten Metalloxiden), die häufig Einschlüsse auf den behandelten Oberflächen (aus weicheren Metallen, wie Aluminium, Messing und Kupfer) zurücklassen, verursachen die relativ stumpfen Spiegelglanzpartikel nicht die gleichen Einbettungsprobleme, die ansonsten die Qualität einer Beschichtung beeinträchtigen würden. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß es für jede gegebene Geschwindigkeit, sofern der einer Strahlbehandlung zu unterziehende Gegenstand aus einem weichen Nichteisenmetall (wie Aluminium oder Kupfer) besteht, es im allgemeinen bevorzugt ist, daß die Partikel eine kleinere Größe aufweisen, als wenn der Gegenstand aus einem härteren Eisenmetall besteht, d. h. um unerwünschte Einkerbungun auf der Oberfläche des weicheren Metalls zu verhindern. Bei einer geingeren Partikelgröße ist beim Aufprall eine geringere kinetische Energie abzuführen als bei einer größeren Partikelgröße bei Bewegung der Partikel mit gleicher Geschwindigkeit.
Die Eisenglanzpartikel weisen eine außerordentlich gute Bruchfestigkeit auf. Diesbezüglich wurde festgestellt, daß zurückgewonnenes Spiegelglanz-Strahlmaterial eine relativ hohe Stoßbruchzahl (vgl. die nachstehenden Ausführungen) aufweist.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß dann, wenn man zu Beginn Spiegelglanz-Strahlmittel mit Partikeln mit einer relativ groben Korngröße von 50 mesh oder mehr (z. B. eine mesh-Größe von etwa 16 bis 40-50) einsetzt, der Anteil an diesen gröberen Teilchen sich mehr oder weniger stabilisiert, nachdem das Strahlmaterial ein- oder mehrfach zurückgewonnen worden ist. Es wurde festgestellt, daß ein überwiegender Anteil von auf diese Weise zurückgewonnenen Körnern eine Korngröße von etwa 50 mesh oder mehr aufweist, trotz der Staubbildung durch Reibung (d. h. Strahlkörner, die sich in besonders zahlreicher Weise stabilisieren, weisen eine Größe von etwa 50 mesh auf, was typisch für die durchschnittliche Größenordnung der festesten Kristallformation ist. Ferner wurde festgestellt, daß Spiegelglanzkristalle von den größeren Körnern in einem bestimmten Bruchmuster abbrechen. Dieses Merkmal ist bei Strahlreinigungsvorgängen wichtig, da nach jedem Wiederholungsvorgang unter Aufprall auf eine harte Oberfläche das verbleibende Spiegelglanzkorn seine Reinigungswirkung behält. Daher kann die anfängliche Partikelgröße vor dem Einsatz vorteilhafterweise im Größenbereich von beispielsweise 50 mesh oder mehr (z. B. 16 bis 50 mesh) liegen.
Obgleich Spiegelglanz eine hohe Beständigkeit gegen einen Zerfall durch Stoßeinwirkung besitzt, kann es zur Bildung einer gewissen Menge an Abriebstaub kommen. Jedoch erfolgt die Staubbildung im Vergleich zu bekannten Strahlmaterialien in einem (relativ gesehen) erheblich geringeren Staubbildungsgrad (vergl. die nachstehenden Beispiele). Da ferner Spiegelglanz ein relativ hohes spezifisches Gewicht aufweist, zeigen der Spiegelglanzstaub sowie die groben Restpartikel von Spiegelglanz, die nach dem Aufprall zurückbleiben, eine natürliche Tendenz, im unmittelbaren Bereich des Werkstücks auf den Boden zu fallen, statt durch Luftströme (z. B. im Wind bei Außenanwendungen) weggeblasen zu werden oder abzuwandern, wie es bei Strahlmitteln von geringem spezifischen Gewicht der Fall ist, z. B. bei Strahlmitteln auf der Basis von Schlacken oder anderen gleichwertigen Strahlmineralien, wie Siliciumdioxid-Sand, Flint, Olivin, Granat und dergl. Somit wird bei Verwendung von Spiegelglanz vorteilhafterweise eine relativ geringe Staubwolke gebildet. Als weiterer Vorteil wird während des Strahlvorgangs die Sicht auf das Werkstück weniger stark getrübt.
Die charakteristische hohe Bruchfestigkeit in Verbindung mit dem relativ hohen spezifischen Gewicht (z. B. 5,4) von Eisenglanz erleichtert die Rückgewinnung der Eisenglanz-Strahlpartikel zur Wiederverwendung sowie die Trennung von leichteren verunreinigenden Partikeln, die aus der Oberfläche des Werkstücks entfernt worden sind. Die Rückgewinnung kann durch beliebige (bekannte) Maßnahmen erreicht werden, beispielsweise durch Luft-Vakuumbehandlung unter anschließender Luft/Schwerkraft-Trennung der gewünschten Eisenglanzpartikel vom Rest des durch Vakuumeinwirkung gewonnenen Materials.
Wie vorstehend erwähnt, wird eine relativ geringe Staubwolke gebildet, wenn Spiegelglanz zur (Luft)-Strahlbehandlung verwendet wird. Daher kann sich eine Staubschicht auf der Oberfläche eines Werkstücks abscheiden. Wie vorstehend erwähnt, ist es wichtig, daß etwaiger Staub, der auf der Oberfläche eines Gegenstands abgeschieden worden ist, keinen Gehalt an freiem Eisen aufweist, da dies in Gegenwart selbst einer geringen Konzentration an atmosphärischer Feuchtigkeit zur Korrosion führen könnte. Diese Erwägung ist besonders kritisch bei Außenanwendungen (wie Sanierung von Brücken und anderen Bauwerken), wo eine Kontrolle der Luftfeuchtigkeit nicht möglich ist. Eisenglanz enthält vorteilhafterweise kein derartiges "freies Eisen", so daß die Abscheidung einer Eisenglanz-Staubschicht auf der Oberfläche eines Werkstücks keine derartige, vorzeitig herbeigeführte Korrosion verursacht.
Während des Strahlvorgangs wird zwar eine gewisse Menge an Eisenglanzstaub gebildet, dieser Staub kann aber in vorteilhafter Weise ausgenützt werden, wie nachstehend beschrieben wird.
Es wurde festgestellt, daß Eisenglanzstaub eine unerwartete hydrophobe Beschaffenheit aufweist. Der Grund für diese hydrophobe Beschaffenheit ist nicht vollständig geklärt. Es wurde jedoch festgestellt, daß eine restliche hydrophobe Staubschicht oder Beschichtung mit diesem Strahlmittel auf einer Oberfläche nach dem Strahlvorgang zurückbleibt und die Rostbildung der Oberfläche (z. B. eines Gegenstands aus Eisenmetall) hemmt, bevor darauf ein Überzug aufgebracht wird (d. h. vor dem Anstrich). Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Bezugnahme auf eine Schicht, einen Überzug und dergl. aus einem "hydrophoben Staub" so zu verstehen ist, daß auf der Oberfläche des Gegenstands eine Staubschicht vorliegt, auf der Wasser abperlt, anstelle die Partikel und die darunterliegende Oberfläche zu benetzen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines hydrophoben Staubmaterials zur Beschichtung einer durch Trockenstrahlen behandelten Oberfläche eines Metallgegenstands, wobei das Staubmaterial Eisenglanz umfaßt. Das hydrophobe Staubmaterial kann beispielsweise Partikel aus Eisenglanz mit einer Größe unter 400 mesh (oder 38 µm) umfassen. Der Eisenglanzstaub kann nicht nur als Nebenprodukt des Strahlvorgangs selbst, das bei Verwendung eines Strahlmittels aus Eisenglanz entsteht, verwendet werden, sondern alternativ auch als ein Additiv zu einem Strahlmittel, dessen Staub nicht diese Eigenschaft besitzt. Dementsprechend kann gemäß diesem zweiten Aspekt Eisenglanzstaub getrennt direkt auf eine beliebige (bekannte) Art und Weise (z. B. durch Besprühen mit Pulver, manuelle Verteilung und dergl.) auf eine beliebige Oberfläche (z. B. eine Eisenoberfläche), die nicht gegen Korrosion in Gegenwart von Feuchtigkeit, Nebel und dergl. geschützt ist, unmittelbar nach dem Trockenstrahlen aufgebracht werden.
Somit wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der sich mit dem hydrophoben Staub befaßt, ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Metallgegenstands bereitgestellt (z. B. mit dem Zweck, anschließend einen Schutzüberzug, wie einen Anstrich, auf die Oberfläche des Gegenstands aufzubringen), wobei das Verfahren das Kontaktieren der Oberfläche mit Stahlpartikeln durch Trockenstrahlen umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strahlpartikel Eisenglanzpartikel umfassen und daß nach dem Trockenstrahlen auf der Oberfläche ein hydrophober Staubüberzug verbleibt (d. h. der als Nebenprodukt gebildete Staubüberzug wird nicht von der Oberfläche entfernt), wobei der Staubüberzug Eisenglanz umfaßt. Auch hier kann es sich bei dem Metallgegenstand um einen Eisenmetallgegenstand handeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der sich mit dem hydrophoben Staubüberzug befaßt, können die Strahlpartikel für den Strahlvorgang aus Eisenglanzpartikeln bestehen. Es kann jedoch erwünscht sein, daß eine hydrophobe Staubschicht verbleibt, während gleichzeitig die Eigenschaften eines anderen (bekannten) Strahlmittels ausgenützt werden.
Demgemäß können die Strahlpartikel (falls erwünscht) Eisenglanz in Kombination mit einem oder mehreren anderen Typen von (bekannten) Strahlmaterialien umfassen, beispielsweise Strahlpartikel aus Aluminiumoxid, Glasperlen und dergl., wobei der Eisenglanz im Strahlmaterial in einem Anteil enthalten ist, der ausreicht, daß die gewünschte hydrophobe Schicht beim Trockenstrahlen der Oberfläche eines Gegenstands zurückbleibt. Im letztgenannten Fall kann der Eisenglanz in Kombination mit Strahlmitteln in Form von relativ groben Teilchen mit einer (mesh)-Größe vorliegen, die gleich oder vergleichbar mit der Größe der anderen Strahlmittel ist. Alternativ kann, wie vorstehend erwähnt, der Eisenglanz anfänglich in Staubform zu einem nicht aus Eisenglanz bestehenden Strahlmittel gegeben werden, so daß eine hydrophobe Eisenglanz-Staubschicht nach dem Sandstrahlen mit den Partikeln dieses Strahlmittels zurückbleibt. In beiden Fällen ist eine ausreichende Menge an Eisenglanz zu verwenden, um die gewünschte hydrophobe Staubschicht zu bilden.
Die wasserabstoßende Beschaffenheit von Eisenglanzstaub ist besonders günstig, wenn eine (durch Strahlbehandlung) gereinigte Oberfläche nicht sofort gestrichen werden soll. Wenn, wie vorstehend erwähnt, das Streichen einer (durch Strahlbehandlung) gereinigten Oberfläche, die normalerweise den natürlichen Elementen ausgesetzt ist (d. h. Brücken, Schiffsaußenflächen und dergl.), sich verzögert, erhöht eine derartige Verzögerung die Gefahr einer durch Feuchtigkeit ausgelösten Korrosion (d. h. von Gegenständen auf Eisenbasis). Eine Eisenglanz-Staubschicht kann jedoch während einer derartigen Verzögerungszeit einen Korrosionsschutz bewirken, indem sie die Korrosion in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit, Nebel und dergl. hemmt. Ferner muß die hydrophobe Staubschicht vor dem Anstrich mit einem Anstrichmittel auf Ölbasis nicht entfernt werden. Laboratoriumstests von durch Strahlbehandlung gereinigten Oberflächen haben gezeigt, daß die hydrophobe Staubschicht die Qualität des Anstrichüberzugs nicht beeinträchtigt. Testergebnisse unter Eintauchen in frisches Wasser und Salzwasser und kathodische Ablöseversuche (ASTM G-42 mod) haben gezeigt, daß mit Eisenglanz strahlbehandelte, gereinigte Stahlproben eine Überzugshaftung aufweisen, die der entsprechenden Haftung bei Proben, die mit Quarzsand, Stahlgrieß und Aluminiumoxid gereinigt worden sind, überlegen ist. Gegebenenfalls kann jedoch die Staubschicht vor dem Anstreichen durch geeignete Maßnahmen, wie Abwischen, Vakuumbehandlung und dergl., entfernt werden.
Eine Empfindlichkeit von Strahlmitteln gegen Feuchtigkeit beschränkt ferner die Art der zur Lagerung der Strahlmittel verwendeten Verpackungen. Quarzsand absorbiert beispielsweise sehr leicht Feuchtigkeit. Daher macht er die Verwendung dicht verschlossener Beutel erforderlich. Bei Eisenglanz sind alle diese zusätzlichen Vorsichtsmaßnahmen und damit die zusätzlichen Verpackungskosten nicht erforderlich.
Eisenglanz (gelegentlich als Specularit bezeichnet) ist ein natürlich auftretendes Mineral und eine der bekannten Formen von Hämatit, bei dem es sich um ein Eisenoxidmaterial handelt.
Eisenglanz ist die reinste Form sämtlicher Hämatite und besteht aus 70% Eisen und 30% Sauerstoff in einem vollständig inerten Zustand.
Eisenglanz ist aufgrund seines inerten (oder verglasten) Zustands trotz seines hohen Eisengehalts relativ beständig gegen Funkenbildung.
Eisenglanzpartikel enthalten kein Siliciumdioxid, weder in freier Form noch in chemisch gebundener Form. Ferner ist Eisenglanz im starken Gegensatz zu Brennerschlacken (Kohleschlacken) und metallurgischen Schlacken (Kupfer- und Nickeloxidschlacken) im wesentlichen frei von Schwermetallen, d. h. er enthält nur geringe Spurenmengen an Schwermetallen. Infolgedessen kann Eisenglanz als relativ umweltfreundliches Strahlmittel eingesetzt werden.
Eisenglanz zeigt gegenüber den meisten Chemikalien eine hohe Beständigkeit. Er benötigt beispielsweise keinen speziellen Schutz gegen Feuchtigkeit und Wasser. Er oxidiert nicht, verfärbt sich nicht und löst sich nicht in den üblicherweise verwendeten Chemikalien (mit der möglichen Ausnahme von hochkonzentrierter Salzsäure und Kaliumhexacyanoferrat (III). Eisenglanz ist somit ein relativ inertes Strahlmittel, während ein Strahlmittel, wie es im US-Patent 4 115 076 beschrieben ist, in der Weise aktiv ist, daß es eine Staubschicht (freies Eisen und/oder Rost) zurücklassen kann, die eine Korrosion des Metallgegenstands, z. B. eines Eisenmetallgegenstands, herbeiführen kann).
Eisenglanz ist durch eine bestimmte kristalline Struktur charakterisiert. Die Kristalle von Eisenglanz weisen eine silbergraue Farbe auf. Die die Kristallstruktur bildenden Facetten weisen einen Oberflächenglanz in Form eines glänzenden, brillanten spiegelartigen Glitzerns auf (daher die aus dem Lateinischen stammende Bezeichnung Specularit). Seine Kristalle weisen eine hexagonale oder rhomboedrische Geometrie auf. Typischerweise verleihen dicke und runde Formen von hexagonalen und rhomboedrischen Eisenglanzkristallen, die von flachen und gestreiften Facetten umgeben sind, den Kristallen dieses Minerals eine sehr kompakte und stabile Struktur. Das Gesamterscheinungsbild von einzelnen Körnern zeigt durchschnittlich eine obloidale Form (mehr wie rauhe, abgeflachte Kügelchen). Da Eisenglanzkristalle ähnlich wie Korund aufgebaut sind, besitzen sie eine äußerst hohe strukturelle Festigkeit.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal von Eisenglanzkristallen besteht darin, daß sie keine Spaltungslinie aufweisen, entlang der sie, wie die meisten anderen Kristalle, eine Bruchtendenz zeigen. Wenn sie unter hoher Krafteinwirkung zerkleinert werden, so brechen die Kristalle entlang willkürlicher Teilungslinien.
Eisenglanz erweist sich auch in pulverisierter Form als chemisch vollständig neutral, wobei sich auf der Alkali-Säure-Skala ein pH-Wert von 7 ergibt.
Während andere Hämatit-Typen bei etwa 950ºC mit Limonit feste Lösungen bilden, unterliegt Eisenglanz keiner Veränderung seiner kristallinen Struktur bis zu einer Temperatur von 1360ºC. Wird diese spezielle Schmelztemperatur überschritten, verbleibt Eisenglanz in einer chemisch stabilen Form von Eisenoxid, unabhängig davon, zu welch kleinen Fragmenten der Teilchengröße er zerbricht. Aus diesem Grund ist er sehr gut mit sämtlichen Materialien verträglich, mit denen er in Kontakt kommt, insbesondere mit Stahl und Gußeisen.
Eisenglanz von relativ großer Kristallgröße, der sich für die vorliegende Erfindung eignet, findet sich in einem Erzlager in der nördlichen Region von Quebec-Labrador, etwa 650 Meilen nordöstlich von Montreal, Kanada. Das Erz wird im Tagebau abgebaut.
Im allgemeinen müssen Erze, die geeignete Eisenglanzkristalle oder -körner enthalten, einer Behandlung unterzogen werden, um den Eisenglanz aus der umgebenden Steinmatrix zu entfernen, beispielsweise durch Mahlen des Gesteins unter Taumelbehandlung, anschließendem Sieben und/oder anderen (bekannten) geeigneten Trenntechniken. Eine Fraktion von Partikeln geeigneter Größe läßt sich aus dem abgetrennten Material unter Anwendung herkömmlicher Techniken, beispielsweise durch selektives Aussieben nach der Größe, abtrennen.
Für das Erz aus dem vorstehend erwähnten Tagebau in der nördlichen Quebec-Labrador-Region wird die Vera rbeitungsanlage zur Abtrennung des Minerals von der Steinmatrix von der Quebec Cartier Mining Co. betrieben. In dieser Anlage wird das abgebaute Erz zu einem hochwertigen Erzkonzentrat aufgearbeitet, das für die Stahlherstellung verwendet wird. Bei der Verarbeitung des Erzes werden jedoch die einzelnen Partikel von Eisenglanz von den übrigen Abfallmineralien in Größenbereichen freigesetzt, die sich für die vorliegende Erfindung eignen, d. h. in Form eines Rohkonzentrats vor dem Pelletisierungsvorgang.
Das Rohkonzentrat der vorerwähnten Anlage in Quebec kann direkt verwendet werden, da ein Großteil, wenn nicht der wesentliche Teil davon Eisenglanzpartikel mit einer mesh-Größe von 50 mesh oder mehr enthält. Wenn dieses rohe Konzentrat erstmals gegen eine feste Oberfläche geblasen wird, führen die Aufprallkräfte zu einem Bruch der schwachen Zementierungsbindungen, die trennbare Körner zusammenhalten. Durchschnittlich sind einige zusätzliche Wiederholungszyklen des Strahlvorgangs erforderlich, um eine mehr oder weniger stabile Partikelgrößenverteilung zu erreichen, d. h. worin der Großteil der Partikel eine mesh-Größe von +50 aufweist. Nach einer bestimmten Anzahl von Rückgewinnungsvorgängen verringert sich jedoch verständlicherweise die Menge des für eine Rückgewinnung verfügbaren Strahlmittels, was auf einen langsamen Zerfall der Partikel zurückzuführen ist, wobei der vorerwähnte Spiegelglanzstaub entsteht.
Die vorstehend erläuterte, erfindungsgemäße Verwertung von Eisenglanz ermöglicht die Erzielung einer Anzahl von Vorteilen, wozu folgende Vorteile gehören:
- die hohe Dichte des Eisenglanzes ermöglicht eine wirksame Übertragung von kinetischer Energie auf eine Oberfläche;
- die hohe Bruchfestigkeit erleichtert eine Rückgewinnung der Spiegelglanzpartikel zur Wiederverwendung nach einer geeigneten (herkömmlichen) Trennung von Verunreinigungen, die mit den gebrauchten Teilchen nach deren Verwendung assoziiert sind (d. h. Lufttrennung und dergl.);
- Eisenglanzstaub kann als Korrosionsschutzschicht verwendet werden;
- nur eine relativ geringe Konzentration an Schwermetallen kann bei Verwendung von Eisenglanz an die Umgebung abgegeben werden;
- und dergl.
In den folgenden Beispielen wurde Eisenglanz verwendet, der von der vorerwähnten Anlage in Quebec bezogen wurde. Sämtliche Siebanalysen wurden mit einer "Tylor Ro-Tap"-Testsieb-Schüttelvorrichtung unter Verwendung von sechs Canadian Standard Sieve-Serien (8-GP-1d) und einer Staubpfanne durchgeführt. Die Strahlmittel-Bruchraten wurden gemäß dem von SSPC angegebenen Verfahren (U.S. Steel Structures Painting Council) "Steel Structure Painting Manuel", Bd. 1, S. 51 nach folgender Formel bestimmt:
Strahlmittel-Bruchrate = Summe der prozentualen Anteile an verbrauchtem Strahlmittel x durchschnittliche Sieböffnung/Summe der prozentualen Anteile an erhaltenem Strahlmittel x durchschnittliche Sieböffnung
Eine Bruchrate von 1,0 gibt an, daß das Strahlmittel während des Strahlvorgangs keiner Größenverringerung unterzogen worden ist. Andererseits bedeutet eine Bruchrate von 0 (Null) eine erhebliche Größenverringerung unter Staubbildung. Die meisten hochwertigen (mineralischen) Strahlmittel weisen eine Bruchrate von etwa 0,6 auf.
Die folgenden Beispiele erläutern Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1

Die Reinigungsfähigkeit von Eisenglanzkörnern wurde geprüft, indem etwa 30 lb Eisenglanz (16 bis 40 mesh) in eine 1,3 ft³ fassende CANABLAST G-5-Vakuum-Strahlvorrichtung vom Schranktyp (Produkt der Fa. CANABLAST CO., Ville d'Anjou, Quebec, Kanada) schüttete. Der Strahlvorgang wurde unter einem Vakuumdruck von 90 psig durchgeführt. Der Strahlvorgang wurde 30 Minuten durchgeführt, wobei die Strahlpartikel zurückgewonnen und erneut zum Aufprall auf die Zieloberfläche gebracht wurden. Das Gemisch aus Luft und Eisenglanz passierte eine handbediente keramische Düse in der Weise, daß der Strahl der Strahlteilchen auf das Ziel, das sich in einem Abstand von etwa 12 bis 15 Zoll von der Düsenspitze befand, auftraf.
Zwei Typen von Materialien wurden gereinigt: eine mit einem grauen Epoxyanstrich beschichtete Stahlplatte und eine mit Rost bedeckte Stahlplatte. Beim Stahlmaterial handelte es sich um einen weit verbreiteten, handelsüblichen Weichstahl, d. h. Stahl vom Typ A-36.
Der Eisenglanz ergab eine rasche Reinigung unter Bildung einer weißen, metallisch glänzenden Oberfläche. Die Staubentwicklung war mindestens 30% günstiger als mit der Spitzengualität von Aluminiumoxid.
Nach Beendigung des Strahlvorgangs wurde eine der beiden Zielplatten einer Staubentfernung durch Vakuumbehandlung unterzogen, während die andere durch Strahlbehandlung gereinigte Stahlplatte staubbedeckt belassen wurde. Beide Platten wurden über Nacht in ungeschütztem Zustand in einer sehr feuchten Umgebung (etwa 94-96% Feuchtigkeit bei einer Umgebungstemperatur von etwa 20 bis 22ºC) belassen.
Öberraschenderweise zeigte am nächsten Tag die vom Staub befreite Platte eine braun-rotstichige Rostfärbung, während die andere staubbedeckte Platte keinerlei Anzeichen einer atmosphärischen Oxidation aufwies. Diese sehr überraschende Erscheinung ist nicht vollständig erklärbar, sie ist jedoch vermutlich auf den Eisenglanzstaub zurückzuführen, der einen Kontakt der frisch gereinigten Stahloberfläche mit dem in der Luft befindlichen Wasser verhinderte.

Beispiel 2

Eisenglanz wurde zusammen mit zwei üblichen Strahlmitteln einem Strahlbehandlungstest unterzogen, um die Reinigungsraten und die Staubbildungsraten zu vergleichen. Die Reinigungsrate wurde als die Zeitspanne gemessen, die zur Erzielung einer "weißen, metallisch glänzenden" Oberflächenbeschaffenheit auf dem Stahlplatten-Werkstück erforderlich war. Bei den übrigen Strahlmitteln handelte es sich um synthetisches Olivin (von der Fa. Les Sables Olimag Inc., Thetford Mines, Quebec, Kanada) und Aluminiumoxid (von der Fa. Impact Industries Inc., Niagara Falls, New York, USA).
Für diese Tests wurde eine mit Luftdruck arbeitende CANABLAST G-5- Reinigungsvorrichtung verwendet (Produkt der Fa. CANABLAST CO., Ville d'Anjou, Quebec, Kanada). Die Vorrichtung war mit einer handbedienten Keramikdüse für die manuelle Zielbearbeitung ausgerüstet. Der Luftdruck wurde auf 105 psig eingestellt.
Bei den zu reinigenden Gegenständen handelte es sich um neun Stücke von identischen ("mill quality") warmgewalzten A-36-Stahlplatten von 10 ga Dicke und einer Größe von 12" x 12". Um eine gegenseitige Verunreinigung der verwendeten unterschiedlichen Strahlmittel zu vermeiden, wurde die gesamte Strahlvorrichtung zusammen mit dem angeschlossenen Beutel nach jedem Test unter Anwendung von Hochvakuum gereinigt.
Von den einzelnen Strahlmitteln (mit einer identischen Partikelgröße von 16 bis 40 mesh) wurden etwa 30 lb in einem 20-minütigen ununterbrochenen Strahlreinigungs-Testansatz (ohne kontinuierliches Rückgewinnen) verwendet. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 1
Anmerkung: Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß Spiegelglanz im Vergleich zu anderen bekannten Strahlmitteln nicht nur eine relativ höhere Reinigungsrate, sondern auch eine signifikant geringere Staubbildungsrate aufweist.

Beispiel 3

Staubproben wurden für eine hygroskopische Analyse aus den Testansätzen in Beispiel 2 für die einzelnen eingesetzten Strahlmittel gewonnen.
Einige Gramm der aus den einzelnen Strahlmitteln von Beispiel 2 gebildeten Staubprodukte wurden in eine Petri-Schale gebracht. Eine Polyethylenkugel von 1" Durchmesser wurde dazu verwendet, durch Eindrücken in die Stauboberfläche einen kugelförmigen Hohlraum zu bilden. Eine 10 cm³- Glasspritze wurde zum Einbringen von 1 Wassertropfen in die Hohlräume in den einzelnen getrennten Staubproben verwendet.
Der Wassertropfen wurde durch die feinen Staubschichten aus synthetischem Olivin und Aluminiumoxid rasch absorbiert.
Dagegen saugte der Eisenglanzstaub das Wasser überhaupt nicht auf. Selbst bei Aufbringen von mehreren Tropfen auf das anfängliche Kügelchen des ersten Wassertropfens fand keine Absorption statt. Ließ man das vergrößerte Wasserkügelchen für eine Weile stehen, so verschwand es durch atmosphärische Verdampfung und wurde nicht vom Eisenglanzstaub absorbiert. Ferner wurde festgestellt, daß das Wasserkügelchen dazu tendierte, auf der Außenseite etnen dünnen Kapillarüberzug aus Hämatitstaub in der Art einer Hautmembran zu bilden. Dieser Vorgang wurde durch Rollen des Kügelchens beim Schrägstellen der Schale beschleunigt. Wenn ein größeres, mit Eisenglanzstaub beschichtetes Wasserkügelchen vor und zurück gerollt wurde, entstand in der gleichen Richtung recht bereitwillig eine längliche Form, ohne daß ein Vermischen mit dem Staub stattfand. Diese Form blieb für eine längere Zeitspanne erhalten, bis das Wasser durch Verdampfen verschwand. Auch eine Wassermenge von 5-6 Tropfen in einem Kügelchen erzeugte keinen ausreichend hohen hydrostatischen Druck, um die Kapillarbarriere aus Eisenglanzstaub zu durchbrechen.

Beispiel 4

Zum Vergleich der hydrophoben Beschaffenheit von Eisenglanzstaub mit anderen Materialien wurden Staubproben aus Eisenglanz, aus einer Reihe von handelsüblichen Strahlmitteln sowie aus zwei anderen Eisenerzproben hergestellt. Die Staubproben (+300 mesh) wurden in ähnlicher Weise durch Pulverisieren von Eisenglanz und Strahlmitteln auf der Basis der folgenden Substanzen hergestellt:
Quarzsand
Nephelin- Syenit
Kohleschlacke (Kesselschlacke)
Kupferoxidschlacke
Nickeloxidschlacke
synthetisches Olivin
Olivin
Granat
Stahlschrot/-grieß
Glaskügelchen
Aluminiumoxid
Eisenglanz
Hämatit (aus Indien)
Magnetit (aus kanadischem Eisenerz)
Bei Anwendung des in Beispiel 3 beschriebenen Wassertropfentests zeigte keines der Staubprodukte aus den übrigen Strahlmitteln (oder aus den Eisenerzen) die gleiche hydrophobe oder wasserabstoßende Beschaffenheit wie Eisenglanz.

Beispiel 5

Für diesen Test wurde eine anfängliche Eisenglanzprobe (16 bis 40 mesh) einem Strahlvorgang in einem einzigen Durchgang (d. h. 1 mal ohne Rückgewinnung) unter Anwendung eines analogen Verfahrens wie in Beispiel 1 unterworfen. Dabei fand jedoch keine Rückgewinnung des Strahlmittels statt. Es wurde eine Blasvorrichtung von Werkstattgröße Modell Nr. CAB 41 der Fa. CANBLAST CO. verwendet. Ferner wurde die Neigung des Strahls zum Stahlwerkstück auf 45º eingestellt. Das erhaltene verbrauchte Strahlmittel wurde der Siebanalyse unterworfen. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 2 zusammengestellt. Tabelle 2 Seibanalyse
Strahl-Bruchrate = 0,9
Eine Anzahl von Messungen (d. h. 50) wurde ferner in bezug auf die Eindringtiefe der Strahlpartikel in die Werkstückoberfläche durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
Maximale Eindringtiefe 85 µm
Minimale Eindringtiefe 30 µm
Durchschnittliche Eindringtiefe 57,6 µm

Beispiel 6

Für diesen Test wurde eine anfängliche Probe von Eisenglanz (16 bis 40 mesh) einer Reihe von einzelnen Strahlvorgängen mit einem einzigen Durchgang unterworfen (d. h. eine anfängliche Probe wurde 1 mal für den Strahlvorgang herangezogen, eine entnommene Probe wurde sodann für einen weiteren Strahlvorgang zurückgewonnen, wobei nach jedem einzelnen Strahlvorgang wieder eine Probe entnommen wurde) . Dabei wurde ein analoges Verfahren wie in Beispiel 5 angewandt. Nach jedem Strahlvorgang wurde das verbrauchte Strahlmittel auf herkömmliche Weise unter Vakuum in einem Beutel gewonnen. Eine Probe des verbrauchten Strahlmittels wurde der Siebanalyse unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Tabelle 3 Siebanalyse
Anmerkung: Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, daß sich die Größenverteilung der Partikel überwiegend bei einer mesh-Größe von 50 stabilisierte. Die Strahlmittel-Bruchraten waren ebenfalls in vorteilhafter Weise sehr hoch.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Werkstücks durch Bestrahlen der Oberfläche mit Strahlpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpartikel mit der genannten Oberfläche durch Trockenstrahlen in Kontakt gebracht werden und daß die Strahlpartikel Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit eine Größe im Bereich von 16 bis 200 Mesh aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingangs genannten Partikel Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit aufweisen, welche eine Größe in dem Bereich von 16 bis 50 Mesh aufweisen.

4. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Werkstücks durch Bestrahlen der Oberfläche mit Strahlpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpartikel mit der genannten Oberfläche durch Trockenstrahlen in Kontakt gebracht werden und daß die Strahlpartikel aus Partikeln aus metallisch glänzendem Hämatit bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit eine Größe im Bereich von 16 bis 200 Mesh aufweisen.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eingangs genannten Partikel Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit aufweisen, welche eine Größe im Bereich von 16 bis 50 Mesh aufweisen.

7. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines metallischen Gegenstandes, bei dem mit der genannten Oberfläche Strahlpartikel durch Trockenstrahlen in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpartikel Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit aufweisen und daß auf der Oberfläche eine hydrophobe Staubschicht nach dem Trockenstrahlen verbleibt, welche metallisch glänzendes Hämatit aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubschicht Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit aufweist, welche eine Größe von weniger als 400 Mesh aufweisen.

9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Metallgegenstand ein Eisenmetallgegenstand ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Metallgegenstand ein Eisenmetallgegenstand ist.

11. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines metallischen Gegenstandes, bei dem mit der genannten Oberfläche Strahlpartikel durch Trockenstrahlen in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpartikel aus Partikeln aus metallisch glänzendem Hämatit bestehen und daß auf der Oberfläche eine hydrophobe Staubschicht nach dem Trockenstrahlen verbleibt, welche metallisch glänzendes Hämatit aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubschicht Partikel aus metallisch glänzendem Hämatit aufweist, welche eine Größe von weniger als 400 Mesh aufweisen.

13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Metallgegenstand ein Eisenmetallgegenstand ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Metallgegenstand ein Eisenmetallgegenstand ist.