Industrieel opruwen en ruwstralen van oppervlakken
Opruwen voor een betere hechting van coatings
Metaaloppervlakken vertonen, afhankelijk van het fabricageproces, een min of meer ruwe en inhomogene oppervlaktestructuur. Voor verdere verwerking moeten deze gelijkmatig worden opgeruwd om de adhesie van coatings, lijmverbindingen of lakken te verbeteren. Dit gebeurt doorgaans met behulp van straaltechniek. Dit proces wordt ook ruwstralen genoemd.
Door het opruwen of ruwstralen (soms ook slijpstralen genoemd) wordt het oppervlak van een component en daarmee het contactoppervlak voor de daaropvolgende oppervlaktelagen (bijv. lak of lijm) doelgericht vergroot. Voor een optimale hechting moeten de contactoppervlakken echter niet alleen ruw, maar ook schoon en vrij van verontreinigingen en vuil zijn. Na het stralen moeten daarom alle reststoffen van het straalproces, zoals stof en straalmiddel, grondig worden verwijderd. Voor het reinigen van de gestraalde werkstukken zijn straalinstallaties van Rösler daarom uitgerust met afblaasinrichtingen of speciale borstels.
Opruwen als eindbewerkingsstap in verschillende industrietakken
Hoewel opruwen primair een voorbewerking of tussenstap is voordat de betreffende lagen op het basismateriaal worden aangebracht, kan het ook aan het einde van de productieketen plaatsvinden. Zo worden in de orthopedie de niet-gewrichtszijden van femur- en tibia-implantaten opgeruwd. Deze afwerking zorgt ervoor dat de implantaten goed in het lichaam kunnen ingroeien.
Ook in andere sectoren, zoals de automobielindustrie, kan opruwen de laatste stap in de oppervlaktebewerking zijn. Bijvoorbeeld wanneer de wrijvingsvoeringen van koppelingen vóór de eindmontage worden opgeruwd om de statische wrijvingscoëfficiënt tussen de wrijvingsvoering en het tegenoppervlak te verbeteren en zo voor een gripper oppervlak te zorgen.
Een ander doel van opruwen kan de versnelling van koelprocessen zijn: in de gereedschaps- of matrijzenbouw worden oppervlakken in de koelkanalen of op matrijzeninzetstukken opgeruwd om de warmteoverdrachtscoëfficiënt te verhogen en daarmee de warmteafvoer te versnellen. In de warmtewisselingstechniek zorgen doelgericht opgeruwde binnenoppervlakken voor een verbeterde convectieve warmteoverdracht. In de motoren- en turbinebouw worden oppervlakken door gericht opruwen gemicrostructureerd om de warmteafvoer in hoogbelaste zones te verbeteren en een stabielere thermische balans te bereiken.
Wat moet u weten over opruwen? Belangrijke vragen op een rij
Wat is sweepstralen of fijnstralen?
Sweepstralen of fijnstralen is een bijzonder zachte variant van opruwen en wordt vooral toegepast bij de bewerking van gevoelige materialen zoals aluminium, roestvast staal of thermisch verzinkt staal. Ook deze materialen moeten vóór het coaten, lijmen, lassen of het aanbrengen van een poedercoating voorzichtig worden gereinigd en minimaal opgeruwd. Door het gebruik van hoekig straalmiddel en lage energie (perslucht of turbinewiel) wordt gegarandeerd dat het basismateriaal of de verzinking niet wordt beschadigd en de specifieke eigenschappen van het oppervlak behouden blijven.
Sweeping, sweep blasting, or fine blasting is a particularly gentle method of roughening and is used especially for processing sensitive materials like aluminum, stainless steel, or hot-dip galvanized steel. These materials must also be gently cleaned and minimally roughened before coating, bonding, welding, or applying powder coatings. The use of angular blasting media and low energy (compressed air or wheel blasting) ensures that the base material or galvanization is not damaged and that the special properties of the surface are preserved.
Wat kan matstralen of decorstralen?
Ook matstralen is een speciale vorm van opruwen of ruwstralen. Bij deze bewerkingsmethode wordt fijn straalmiddel gebruikt om functionele oppervlakken te creëren of optische effecten te bereiken. Zo wordt chirurgisch instrumentarium dat in de operatiekamer niet mag spiegelen, met keramische parels gestraald om een zijdeglans afwerking te verkrijgen.
In industrial practice, metal and plastic surfaces are roughened to provide a better foundation for further processing. Irregularities are removed to create the best conditions for optimal interlocking or bonding of the surface and composite material (paint, adhesive). Proper preparation of the workpiece through cleaning and residue removal is crucial.
Optimale oppervlaktevoorbereiding: welke rol speelt opruwen in de industriële praktijk?
Oppervlakken van metaal en kunststof worden in de industriële praktijk opgeruwd om een betere basis voor verdere bewerking te bieden. Oneffenheden worden verwijderd om zo de beste voorwaarden te creëren voor een optimale verbinding tussen het oppervlak en het composietmateriaal (lak, lijm). Belangrijk is daarbij ook een gerichte voorbereiding van het werkstuk door reiniging en verwijdering van reststoffen.
In industrial practice, metal and plastic surfaces are roughened to provide a better foundation for further processing. Irregularities are removed to create the best conditions for optimal interlocking or bonding of the surface and composite material (paint, adhesive). Proper preparation of the workpiece through cleaning and residue removal is crucial.
Welke meetgrootheden worden gebruikt om de oppervlakteruwheid te beschrijven?
- Ra-waarde (rekenkundige gemiddelde ruwheid): Beschrijft de gemiddelde afstand van alle gemeten punten tot een gemiddelde referentielijn. De waarde wordt uitgedrukt in micrometer (µm).
- Rz-waarde (gemiddelde ruwheidsdiepte): Geeft het gemiddelde hoogteverschil aan tussen de hoogste pieken en de diepste dalen over meerdere afzonderlijke meetsecties.
- Rt / Rmax (totale ruwheid of maximale ruwheidsdiepte): Geeft het grootste verticale verschil aan tussen de hoogste piek en het diepste dal binnen de totale meetsectie.
- Rpk-waarde (gereduceerde piekhoogte): Geeft de gemiddelde hoogte aan van de dragende oppervlaktepieken boven het kerprofiel en geeft aan hoe ver de bovenste ruwheidspieken uitsteken boven de materiaalkern.
Lijmen, lakken, coaten: welke ruwheidswaarden zorgen voor de meest stabiele verbinding tussen metaal- en kunststofcomponenten?
Voor deze specificatie is de Rz-waarde bijzonder geschikt, omdat deze het gemiddelde weergeeft van de gemeten ruwheidsdiepten, inclusief de hoogste pieken en diepste dalen. Afhankelijk van het gekozen proces, het materiaal en de latere belasting moet de betreffende Rz-waarde worden bepaald. In de praktijk kan deze variëren tussen 10 en 100 µm, afhankelijk van de vereiste hechting.
Hoe verandert de oppervlakte-energie door opruwen?
Onder oppervlakte-energie verstaat men de energetische spanning aan het grensvlak van een materiaal. Deze geeft aan hoe sterk de moleculen aan het oppervlak met elkaar zijn verbonden. Elk oppervlaktebewerkingsproces, zoals slijpen, stralen of lassen, verandert de oppervlakte-energie. Door het opruwen van een oppervlak neemt de oppervlakte-energie toe en daarmee ook de hechtingscapaciteit van het materiaal.
Welke straalmiddelen zijn geschikt voor ruwstralen?
Korund, granaat, keramiek, roestvaststalen granulaten, kunststofgranulaat, glasparels of gebroken glasparels. De keuze hangt, evenals de juiste korrelgrootte, af van het te bewerken materiaal, het bewerkingsdoel of de gewenste ruwheidswaarde, de uitgangstoestand van het oppervlak en de gevoeligheid van het werkstuk. Over het algemeen zijn hoekige straalmiddelen echter beter geschikt.
Welke eisen worden gesteld aan de straalinstallatie?
Door het gebruik van bijzonder agressieve straalmiddelen bij ruwstralen of opruwen worden de installaties aan een hoge slijtage onderworpen en moeten daarom robuust zijn geconstrueerd. Hetzelfde geldt voor turbines en straalaandrijvingen, die door het continue contact met het straalmiddel zwaar worden belast en zonder een geschikte systeemopzet snel zouden moeten worden vervangen.
Gebruik de Solution Finder om de juiste machine voor uw bewerkingsproces te vinden.