Endbericht (4.5 MB) - NachhaltigWirtschaften.at

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NAWARO CASCADING PILOT Endbericht 5 CHARAKTERISIERUNG DER PRODUKTE AUS OBSTKERNEN 5.1 Werkstoffliche Nutzung der Hartschalen als Abrasiva 5.1.1 Erläuterungen zum Strahlvorgang Der Vorgang des Strahlens ist nach DIN 8200 wie folgt definiert: „Strahlen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Strahlmittel (als Werkzeuge) in Strahlgeräten unterschiedlicher Strahlsysteme beschleunigt und zum Aufprall auf die zu bearbeitende Oberfläche eines Werkstückes (Strahlgut) gebracht werden.“ Abb. 46 Strahler (Quelle: http://www.ski-bautenschutz.com/pix/bild-10.jpg, abgerufen am 6.1.2006) Beim Fertigungsverfahren Strahlen wird das Strahlmittel in einem Strahlgerät so stark beschleunigt, dass es beim Aufprall auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks diese verändert. Das Strahlmittel kann fester oder flüssiger Art sein bzw. ein Gemisch aus beidem. Die Beschleunigung erfährt das Strahlmittel entweder durch einen Gasstrom (Druckluft), durch einen Flüssigkeitsstrom (Wasserstrahl, Öl-Strahl) oder mechanisch mit Hilfe von Schleuderrädern. Die materialabtragende (abradierende bzw. abrasive) Wirkung von Strahlen beruht auf der Einwirkung der im Strahl enthaltenen kinetischen Druckenergie auf die Werkstückoberfläche. Neben dem Energiefluss findet beim Wasser- und Sandstrahl auch ein großer Stofffluss statt, wodurch das Werkzeug ständig selbst gereinigt wird, aber auch verschleißt. Bereits 1870 wurde General Benjamin Chew Tilghman ein Patent erteilt, in dem ein Verfahren beschrieben wird, bei dem Sand durch Druckluft, Dampf oder Wasser beschleunigt wird und bei deren Auftreffen auf die Werkstückoberfläche diese verändert. In der Anfangszeit wurde dieses Verfahren vielfach im Kunstgewerbe zur Erschaffung von Gemälden auf Glas und Zierscheiben eingesetzt. 106

NAWARO CASCADING PILOT Endbericht Anwendungen Derzeit werden Mikro-Sandstrahlmaschinen für die oberflächennahe Bearbeitung, z.B. in der Elektronik zum Trimmen von Widerständen und zum Trennen von Silizium-Wafern (micro abrasive blasting & timming), sowie in der Medizintechnik bzw. in der Luft- und Raumfahrtindustrie für das Entgraten, Säubern, Polieren und Aufrauhen kleinster Präzisionsteile eingesetzt. Weitere Anwendungsgebiete für das Strahlen sind: - Vereinzeln von Mikrostrukturen auf Silizium- und Glaswafern, - Öffnen von Ätzmasken für nachfolgende Nass- und Trockenätzverfahren, - Trennen von Sollbruchstellen innerhalb mikromechanischer Strukturen, - Strukturiertes Abtragen von Grundmaterialien der Mikrotechnik, - Vorbehandlung mikromechanischer Materialien für nachfolgende Bearbeitungsschritte, z.B. Haftverbesserung für Galvanikprozesse, - Entoxidation von Leiterplatten, - Verdichtung von Oberflächen. Strahlsystem Quelle: TU Cottbus - Mykrosystemtechnik, abgerufen am 17. Juni 2004 Das Strahlsystem wird nach der Methode oder dem Trägermittel bezeichnet, durch die das Strahlmittel auf die zum Strahlen notwendige Geschwindigkeit beschleunigt wird, nämlich durch Schleuderräder (mechanisch), durch einen Flüssigkeitsstrom (hydraulisch, z.B. Wasser oder Öl) oder durch einen Gasstrom (pneumatisch, z.B. Druckluft). 107

NAWARO CASCADING PILOT<br />

<strong>Endbericht</strong><br />

5 CHARAKTERISIERUNG DER PRODUKTE AUS<br />

OBSTKERNEN<br />

5.1 Werkstoffliche Nutzung der Hartschalen als<br />

Abrasiva<br />

5.1.1 Erläuterungen zum Strahlvorgang<br />

Der Vorgang des Strahlens ist nach DIN 8200 wie folgt definiert:<br />

„Strahlen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Strahlmittel (als Werkzeuge)<br />

in Strahlgeräten unterschiedlicher Strahlsysteme beschleunigt<br />

und zum Aufprall auf die zu bearbeitende Oberfläche eines<br />

Werkstückes (Strahlgut) gebracht werden.“<br />

Abb. 46 Strahler (Quelle: http://www.ski-bautenschutz.com/pix/bild-10.jpg,<br />

abgerufen am 6.1.2006)<br />

Beim Fertigungsverfahren Strahlen wird das Strahlmittel in einem Strahlgerät so stark<br />

beschleunigt, dass es beim Aufprall auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks<br />

diese verändert. Das Strahlmittel kann fester oder flüssiger Art sein bzw. ein Gemisch aus<br />

beidem.<br />

Die Beschleunigung erfährt das Strahlmittel entweder durch einen Gasstrom (Druckluft),<br />

durch einen Flüssigkeitsstrom (Wasserstrahl, Öl-Strahl) oder mechanisch mit Hilfe von<br />

Schleuderrädern.<br />

Die m<strong>at</strong>erialabtragende (abradierende bzw. abrasive) Wirkung von Strahlen beruht auf der<br />

Einwirkung der im Strahl enthaltenen kinetischen Druckenergie auf die Werkstückoberfläche.<br />

Neben dem Energiefluss findet beim Wasser- und Sandstrahl auch ein großer Stofffluss<br />

st<strong>at</strong>t, wodurch das Werkzeug ständig selbst gereinigt wird, aber auch verschleißt.<br />

Bereits 1870 wurde General Benjamin Chew Tilghman ein P<strong>at</strong>ent erteilt, in dem ein<br />

Verfahren beschrieben wird, bei dem Sand durch Druckluft, Dampf oder Wasser<br />

beschleunigt wird und bei deren Auftreffen auf die Werkstückoberfläche diese verändert. In<br />

der Anfangszeit wurde dieses Verfahren vielfach im Kunstgewerbe zur Erschaffung von<br />

Gemälden auf Glas und Zierscheiben eingesetzt.<br />

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