DE102013107400B4 - Method for removing the overspray of a thermal spray burner - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners (20) nach Durchführen eines Beschichtungsprozesses mit dem thermischen Spritzbrenner (20), wobei das Overspray (21) vom Spritzbrenner (20) mittels Trockeneisstrahlen oder CO2-Schneestrahlen entfernt wird, indem die Trockeneispellets oder die Schneepartikel (17) gegen eine mit Overspray (21) benetzte zu reinigende Oberfläche des thermischen Spritzbrenners (20) beschleunigt werden, wobei der Spritzbrenner ein PTWA(Plasma Transferred Wire Arc)-Spritzbrenner ist, der eine Isolierkeramik aufweist, wobei die Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) einen Durchmesser von 1 μm bis 3 mm haben und die Temperatur der Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) –76°C bis –80°C beträgt, und die Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) turbulent mit Druckluft oder Stickstoff vermischt werden, wobei der Mischgasstrom mit den Trockeneispellets oder Schneepartikeln (17) in eine Düse (18) gelangt, wo der Gasstrom durch den Druck der Druckluft oder des Stickstoffs aus einem Kompressor oder Drucktank (19) auf eine Geschwindigkeit von bis zu 300 m/s beschleunigt wird, wobei der Druck der als Fördermedium eingesetzten Druckluft oder des Stickstoffes 2 bis 25 bar beträgt, wobei die Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) mittels der Druckluft oder des Stickstoffs gegen den PTWA Spritzbrenner (20) und dessen Isolierkeramik als zu reinigende Oberfläche geschossen werden und mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 200 m/s auf die zu reinigende Oberfläche treffen, so dass die Overspraypartikel (21) abplatzen.A method for removing the overspray of a thermal spray gun (20) after performing a coating process with the thermal spray gun (20), wherein the overspray (21) is removed from the spray gun (20) by dry ice blasting or CO2 snow blasting by exposing the dry ice pellets or the snow particles ( 17) are accelerated against an overspray (21) wetted surface to be cleaned of the thermal spray burner (20), wherein the spray burner is a PTWA (Plasma Transferred Wire Arc) spray gun having an insulating ceramic, wherein the dry ice pellets or snow particles (17) have a diameter of 1 micron to 3 mm and the temperature of the dry ice pellets or snow particles (17) is -76 ° C to -80 ° C, and the dry ice pellets or snow particles (17) are turbulently mixed with compressed air or nitrogen, wherein the mixed gas stream with the dry ice pellets or snow particles (17) enters a nozzle (18), where the gas flow Durc h the pressure of the compressed air or nitrogen from a compressor or pressure tank (19) is accelerated to a speed of up to 300 m / s, wherein the pressure of the compressed air or nitrogen used as the conveying medium is 2 to 25 bar, wherein the dry ice pellets or Snow particles (17) are fired by compressed air or nitrogen against the PTWA spray torch (20) and its insulating ceramic as a surface to be cleaned and hit the surface to be cleaned at a speed of 20 to 200 m / s, so that the overspray particles (21 ) flake off.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners nach Durchführen eines Beschichtungsprozesses mit dem thermischen Spritzbrenner.The invention relates to a method for removing the overspray of a thermal spray burner after carrying out a coating process with the thermal spray burner.

Thermische Spritzbrenner werden zur Durchführung von Spritzverfahren, wie dem Plasmaspritzen, dem Flammspritzen, dem Lichtbogendrahtspritzen oder dem PTWA-Spritzen (Plasma Transferred Wire Arc), Laserauftrag-Schweißen oder RSW (Rotating Single Wire) benutzt. Diese Verfahren sind Oberflächenbeschichtungsverfahren, welche beispielsweise im Fahrzeugbau genutzt werden. Bekannt ist insbesondere die Beschichtung von Zylinderlaufflächen eines Verbrennungsmotors zur Erzielung höherer Verschleißfestigkeit oder geringerer Reibung, reduzierten Gewichts und anderen Vorteilen gegenüber konventionellen Laufbahntechnologien.Thermal spray guns are used to perform spraying procedures such as plasma spraying, flame spraying, arc wire spraying or Plasma Transferred Wire Arc (PTWA) spraying, laser deposition welding or Rotating Single Wire (RSW). These methods are surface coating methods which are used, for example, in vehicle construction. In particular, the coating of cylinder surfaces of an internal combustion engine to achieve higher wear resistance or less friction, reduced weight and other advantages over conventional career technologies is known.

Beim Beschichtungsprozess wird nicht das gesamte Beschichtungsmittel tatsächlich der zu beschichtenden Oberfläche zugeführt, sondern es entstehen Spritzreste durch Rückstoß oder ein nicht vollständiges Verlassen des Spritzstoffes aus der Brennerdüse, wodurch sich die meist teilweise schmelzförmigen Spritzstoffreste, welche auch als Overspray bezeichnet werden, am Spritzbrenner absetzen und dort durch die Abkühlung fest anbacken. Am Spritzbrenner befinden sich isolierende Teile, deren isolierende Wirkung bei einer geschlossenen Spritzstoffschicht verloren geht, da diese Schicht im Allgemeinen leitend ist. Um einen daraus entstehenden Kurzschluss zu vermeiden, ist es notwendig die Spritzbrenner zu reinigen und so vom Overspray zu befreien.During the coating process, not all of the coating agent is actually supplied to the surface to be coated, but there are spray residues by recoil or not completely leaving the spray from the burner nozzle, which settle the mostly partially melted spray residues, which are also referred to as overspray on the spray burner and Bake firmly there by cooling. On the spray burner are insulating parts whose insulating effect is lost in a closed sprayed layer, since this layer is generally conductive. In order to avoid a resulting short circuit, it is necessary to clean the spray guns and thus to get rid of the overspray.

Des Weiteren bildet sich das Overspray in Nachbarschaft zu den beschichteten Oberflächen beispielsweise in Nachbarschaft zur beschichteten Zylinderbohrung zum Beispiel im Zylinderdeckbereich oder im Kurbelraum. Häufig sind diese benachbarten Oberflächen mechanisch auf ein vorgegebenes Maß bearbeitet und dienen beispielsweise als Dichtflächen oder ähnlichem, so dass die Wiederherstellung der glatten Oberfläche durch Reinigung dringend erforderlich ist. Des Weiteren kann sich das Overspray von diesen Flächen im Betrieb lösen und zum Motorschaden führen.Furthermore, the overspray in the vicinity of the coated surfaces forms, for example, in the vicinity of the coated cylinder bore, for example in the cylinder top area or in the crankcase. Often, these adjacent surfaces are mechanically machined to a predetermined amount and serve, for example, as sealing surfaces or the like, so that the restoration of the smooth surface by cleaning is urgently required. In addition, the overspray from these surfaces may loosen during operation and lead to engine damage.

Die Reinigung sowohl des Spritzbrenners selbst als auch der Oberflächen des Zylinderkurbelgehäuses erfolgt üblicherweise durch Bürsten oder durch Druckluftbeaufschlagung oder durch Waschprozesse. Beide Verfahren führen jedoch nicht zu den gewünschten Ergebnissen, da bei der Druckluftbeaufschlagung keine ausreichende Reinigungswirkung erzielt wird und beim Bürsten die Oberfläche des Spritzbrenners zumindest teilweise aufgrund der mechanischen Belastung durch Reibung beschädigt werden kann.The cleaning of both the spray burner itself and the surfaces of the cylinder crankcase is usually carried out by brushing or by compressed air or by washing processes. However, both methods do not lead to the desired results, since when compressed air is applied no sufficient cleaning effect is achieved and brushing the surface of the spray burner can be damaged at least partially due to the mechanical stress due to friction.

Des Weiteren ist das Reinigen von Oberflächen mittels Trockeneisstrahlens bekannt. Dieses wird üblicherweise zur Reinigung von Substratoberflächen verwendet. So ist aus der DE 198 44 668 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem die Oberfläche eines mittels thermischen Spritzens zu beschichtenden Substrats zur Vorbehandlung durch CO2-Schneestrahlen gereinigt wird. Dabei werden gleichzeitig eine Kühlung und eine Aktivierung der Oberfläche durch Aufrauen zur Erzielung einer besseren Haftung des Spritzmaterials am Substrat sichergestellt.Furthermore, the cleaning of surfaces by means of dry ice blasting is known. This is commonly used for cleaning substrate surfaces. So is out of the DE 198 44 668 A1 a method is known in which the surface of a substrate to be coated by means of thermal spraying for pretreatment is cleaned by CO 2 snow jets. At the same time cooling and activation of the surface are ensured by roughening to achieve better adhesion of the spray material to the substrate.

Entsprechende Strahlwerkzeuge und Verfahren werden auch in der DE 10 2005 005 638 B3 oder der WO 2004/033154 A1 beschrieben, so dass die Anlagen und die Funktionsweise des Schneestrahlens als bekannt vorausgesetzt werden können.Corresponding blasting tools and methods are also used in the DE 10 2005 005 638 B3 or the WO 2004/033154 A1 described so that the systems and the operation of snow blasting can be assumed to be known.

Aus der DE 196 11 735 A1 ist es des Weiteren bekannt, dass ein Trockeneisstrahl einem thermischen Beschichtungsstrahl unmittelbar nachgeführt wird, um das entstehende Overspray vor dem Auftreffen auf die Oberfläche zu entfernen.From the DE 196 11 735 A1 It is further known that a dry ice jet is immediately tracked to a thermal coating jet to remove the resulting overspray prior to impacting the surface.

Diese bekannten Verfahren dienen zur Entfernung von Trennmittelrückständen, Stäuben oder anderen anhaftenden Schmutzpartikeln und Belägen und somit von Belägen deren Härte üblicherweise unter der Härte der Schneekristalle oder Trockeneispellets liegt.These known methods are used to remove release agent residues, dusts or other adhering dirt particles and coverings and thus of coverings whose hardness is usually below the hardness of the snow crystals or dry ice pellets.

Des Weiteren beschreibt die DE 102 30 847 B3 das thermische Beschichten eines Zylinderraumes eines Zylinderkurbelgehäuses, bei dem ein Overspray der beim Spritzprozess entsteht, durch Kohlendioxideisstrahlen vom Bauteil entfernt wird.Furthermore, the describes DE 102 30 847 B3 the thermal coating of a cylinder chamber of a cylinder crankcase, in which an overspray which arises during the injection process, is removed by carbon dioxide ice from the component.

Ein zuverlässiges Reinigungsverfahren mit sehr guten Reinigungsergebnissen zur Entfernung von harten Stoffen wie Spritzgutpartikeln von empfindlichen Oberflächen von Spritzbrennern, welches auch auf Dauer keine funktionseinschränkende Abrasion am Spritzbrenner zur Folge hat, ist nicht bekannt.A reliable cleaning process with very good cleaning results for the removal of hard materials such as sprayed particles from sensitive surfaces of spray burners, which also has no functionally impairing abrasion on the spray burner in the long run, is not known.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners nach Durchführen eines Beschichtungsprozesses bereit zu stellen, welches einerseits eine möglichst vollständige Reinigung eines Spritzbrenners sicherstellt und andererseits dessen Lebensdauer durch möglichst geringen abrasiven Verschleiß beim Reinigungsprozess erhöht. Dabei sollten möglichst keine zu entsorgenden Rückstände neben dem zu entfernenden Overspray selbst entstehen.It is therefore an object to provide a method for removing the overspray of a thermal spray burner after performing a coating process, which on the one hand ensures the fullest possible cleaning of a spray burner and on the other hand increases its life by the lowest possible abrasive wear during the cleaning process. As far as possible, no residues to be disposed of should be created next to the overspray to be removed.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners nach Durchführen eines Beschichtungsprozesses mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. This object is achieved by a method for removing the overspray of a thermal spray burner after carrying out a coating process having the features of the main claim.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass dadurch, dass das Overspray vom Spritzbrenner mittels Trockeneisstrahlen oder CO2-Schneestrahlen entfernt wird, indem die Trockeneinspellets oder Schneepartikel gegen eine mit Overspray benetzte Oberfläche des thermischen Spritzbrenners beschleunigt werden, sich die harten Overspraypartikel durch die weicheren CO2-Schneepartikel oder Trockeneispellets vom Spritzbrenner entfernen lassen, wobei die Oberfläche geschont wird. Dadurch, dass die Spritzgutpartikel mittels Trockeneisstrahlen oder CO2-Schneestrahlen entfernt werden, wird ein Kurzschluss durch den leitenden Overspray am Brenner durch vollständige Reinigung des Brenners sichergestellt, ohne dass eine die Lebensdauer vermindernde mechanische Beanspruchung vorliegt. Es entstehen keine zu entsorgenden Rückstände außer dem Overspray selbst. Es werden keine Schäden an Elektroteilen oder sich bewegenden Teilen verursacht.It has surprisingly been found that by removing the overspray from the spray gun by means of dry ice blasting or CO 2 snow blasting by accelerating the dry flares or snow particles against an overspray wetted surface of the thermal spray blast, the hard overspray particles soften by the softer CO 2 - Remove snow particles or dry ice pellets from the spray gun, sparing the surface. By removing the particles of sprayed particles by means of dry ice blasting or CO 2 blasting, a short circuit is ensured by the conductive overspray on the burner by complete cleaning of the burner, without a mechanical stress reducing the service life. There are no residues to be disposed of except the overspray itself. No damage is done to electrical parts or moving parts.

Dabei wird erfindungsgemäß Druckluft oder Stickstoff als Fördermedium verwendet. Der Anlagenaufbau einer solchen Anordnung ist sehr einfach, da die Druckluftversorgung direkt über das Hausnetz erfolgen kann. Eine Spannungsversorgung ist dann nicht erforderlich.In this case, according to the invention compressed air or nitrogen is used as the conveying medium. The plant structure of such an arrangement is very simple, since the compressed air supply can be made directly via the house network. A power supply is not required.

Der Druck der Druckluft oder des Stickstoffs beträgt 2 bis 25 bar. Mit diesen Drücken wird eine gute Beschleunigung der Schneepartikel oder Trockeneispellets sowie eine homogene Verteilung derer im Strahl und somit eine gute Reinigungswirkung erzielt.The pressure of compressed air or nitrogen is 2 to 25 bar. With these pressures, a good acceleration of the snow particles or dry ice pellets as well as a homogeneous distribution of those in the jet and thus a good cleaning effect is achieved.

Dabei sollten Druck, Düsenform und Abstand so gewählt werden, dass die Auftreffgeschwindigkeit der Trockeneispellets oder Schneepartikel 20 bis 200 m/s beträgt. Dies optimiert die zu erzielenden Reinigungsergebnisse. Der Durchmesser der Schneepartikel sollte 1 μm bis 3 mm betragen. Bei dieser Größe entsteht eine gute Beschleunigung der Partikel bei gleichzeitig ausreichendem Impuls auf der Oberfläche.The pressure, nozzle shape and distance should be selected so that the impact velocity of the dry ice pellets or snow particles is 20 to 200 m / s. This optimizes the cleaning results to be achieved. The diameter of the snow particles should be 1 μm to 3 mm. At this size, a good acceleration of the particles is created with sufficient momentum on the surface.

Die Temperatur der Trockeneispellets oder der Schneepartikel sollte –76 bis –80°C betragen. Die Festigkeit dieser Partikel ist ausreichend, ohne dass eine zu hohe Verdichtung oder Kühlung notwendig ist.The temperature of the dry ice pellets or snow particles should be -76 to -80 ° C. The strength of these particles is sufficient without requiring too much compaction or cooling.

Die Trockeneispellets oder Schneepartikel werden gegen eine mit Spritzgutpartikeln benetzte Oberfläche eines thermischen Spritzbrenners beschleunigt. Auch die glatte Oberfläche des Spritzbrenners, insbesondere die Isolierkeramiken ist mit Overspray kontaminiert die mittels dieses Verfahrens auf einfache Weise entfernt werden können.The dry ice pellets or snow particles are accelerated against a wetted with sprayed particles surface of a thermal spray burner. The smooth surface of the spray gun, in particular the insulating ceramics is contaminated with overspray which can be removed by this method in a simple manner.

Vorzugsweise wird das Trockeneis von Trockeneisblöcken abgeschabt oder als Trockeneispellets einem Trockeneisstrahlgerät zugeführt. Das Mittel befindet sich somit im gewünschten Aggregatzustand, so dass kein weiteres Frieren notwendig ist.Preferably, the dry ice is scraped from dry ice blocks or fed as dry ice pellets to a dry ice blasting machine. The agent is thus in the desired state of aggregation, so that no further freezing is necessary.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Schneepartikel aus Flüssig-CO2 im Schneestrahlgerät hergestellt. Somit können zur Aufbewahrung Niederdrucktanks oder Kohlendioxidflaschen verwendet werden. Als Reststoff entsteht lediglich gasförmiges CO2, so dass dieses Verfahren sehr umweltschonend ist.In a particularly preferred embodiment, the snow particles are produced from liquid CO 2 in the snow jet device. Thus, low pressure tanks or carbon dioxide bottles can be used for storage. As residual material, only gaseous CO 2 is produced , so that this process is very environmentally friendly.

Eine weitere Verbesserung der Reinigungswirkung wird dadurch erreicht, dass der Auftreffwinkel der Trockeneispellets oder Schneepartikel auf den zu reinigenden Spritzbrenner 1–90° beträgt. So können sich die Schneepartikel gegebenenfalls unter die Overspray-Partikel in dort vorhandene kleine Lücken setzen. Auch führt ein schräger Aufprall zu einer höheren Scherbelastung und damit verbesserter Reinigungswirkung.A further improvement of the cleaning effect is achieved in that the angle of incidence of the dry ice pellets or snow particles on the spray burner to be cleaned is 1-90 °. If necessary, the snow particles can then place themselves under the overspray particles in small gaps present there. An oblique impact also leads to a higher shear load and thus improved cleaning effect.

Besonders gute Ergebnisse bei der Reinigung des Spritzbrenners werden erzielt, wenn das Trockeneisstrahlgerät oder das Schneestrahlgerät eine Flachdüse oder eine Runddüse aufweisen. Bei Flachdüsen entsteht eine flächige gleichmäßige Reinigung einer größeren Fläche in kurzer Zeit, während mit der Runddüse besonders hartnäckige einzelne Positionen zielgenau gereinigt werden können.Particularly good results when cleaning the spray gun are achieved when the dry ice blasting unit or the snow blaster have a flat nozzle or a round nozzle. In the case of flat nozzles, even, uniform cleaning of a larger area is achieved in a short time, while with the round nozzle particularly stubborn individual positions can be precisely cleaned.

Es wird somit ein Verfahren zur Entfernung von Spritzgutsprühverlusten eines thermischen Spritzbrenners geschaffen, mit dem entweder manuell oder automatisiert verwendete Spritzbrenner ohne mechanischen Abrieb oder Belastungen für die Umwelt mit sehr guten Ergebnissen gereinigt werden können. Ein Kurzschluss am Brenner oder eine Beeinträchtigung mechanisch bearbeiteter Oberflächen wird auf diese Weise zuverlässig vermieden, ohne dass eine Verringerung der Lebensdauer aufgrund erhöhter mechanischer Belastung zu befürchten ist.Thus, there is provided a method for removing spray spray losses of a thermal spray gun which can be used to clean either mechanically or automatically used spray guns without mechanical abrasion or environmental stresses with very good results. A short circuit at the burner or a deterioration of mechanically machined surfaces is reliably avoided in this way, without a reduction in the service life due to increased mechanical stress is to be feared.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Figur beschrieben.The method according to the invention is described below with reference to the figure.

1 zeigt schematisch eine Anlage zur Reinigung eines Spritzbrenners am Beispiel eines Reinigungsprozesses eines Spritzbrenners mittels CO2-Schneestrahlens. 1 schematically shows a system for cleaning a spray burner on the example of a cleaning process of a spray burner by means of CO 2 snow blast.

In der Figur ist ein Schneestrahlgerät 10 zum CO2-Schneestrahlen sowie ein zu reinigender PTWA-Spritzbrenner 20, mit dem zuvor beispielsweise die Laufflächen von Zylindern eines Motorblocks beschichtet wurden, dargestellt. Das Schneestrahlgerät 10 weist einen CO2-Niederdrucktank 12 auf, in dem flüssiges Kohlendioxid gelagert ist. Über ein Steigrohr 13 gelangt das flüssige CO2 in eine Agglomerationskammer 14, wo es unter kontrollierten Bedingungen plötzlich entspannt wird. Durch diese Entspannung entsteht CO2-Schnee mit einer Temperatur von ca. –79°C. Es entsteht ein Zweiphasengemisch mit Schneepartikel 17, die einen Durchmesser von etwa 1 μm bis zu 3 mm haben, und CO2-Gas.In the figure is a snow blasting machine 10 for CO 2 snow jets and a PTWA spray burner to be cleaned 20 with which, for example, the treads of cylinders of an engine block were previously coated, shown. The snow jet 10 has a CO 2 low pressure tank 12 on, in which liquid carbon dioxide is stored. About a riser 13 the liquid CO 2 enters an agglomeration chamber 14 where it suddenly relaxes under controlled conditions. This relaxation creates CO 2 snow with a temperature of about -79 ° C. The result is a two-phase mixture with snow particles 17 , which have a diameter of about 1 micron up to 3 mm, and CO 2 gas.

Die Schneepartikel 17 und das CO2-Gas werden anschließend einer Mischkammer 16 zugeführt, wo sie turbulent mit Druckluft von etwa 5,5 bar vermischt werden. Von hier gelangt der Mischgasstrom mit den Schneepartikeln 17 in eine Düse 18, welche entweder zur flächigen Reinigung als Flachdüse oder zur punktuellen Reinigung als Runddüse ausgeführt ist, wo der Gasstrom durch den Druck der Druckluft aus einem Kompressor oder Drucktank 19 auf eine Geschwindigkeit von bis zu 300 m/s beschleunigt wird. Die Düse 18 wird zu einer Oberfläche eines PTWA-Spritzbrenners 20 in einem Winkel von 45° gehalten. Dieser Spritzbrenner 20 weist eine Isolierkeramik auf, auf welcher sich Spritzgutpartikel 21, sogenanntes Overspray, beim thermischen Beschichtungsprozess abgesetzt hat. Diese Spritzgutschicht 21 wächst, ohne eine Reinigung vorzunehmen, so lange bis sie geschlossen ist, wodurch die Isolierwirkung der Isolierkeramik hinfällig wird, da eine elektrische Leitung über die Spritzgutschicht 21 erfolgen kann. Dies würde zu einem Kurzschluss führen. Des Weiteren kann sich auch ohne Kurzschluss das Overspray vom Beschichtungsbrenner lösen und mit in die zu beschichtende Oberfläche eingebaut werden, was wiederum zum Ausfall der Beschichtung führen kann.The snow particles 17 and the CO 2 gas then become a mixing chamber 16 where they are turbulently mixed with compressed air of about 5.5 bar. From here, the mixed gas stream reaches the snow particles 17 in a nozzle 18 , which is designed either for flat cleaning as a flat nozzle or for selective cleaning as a round die, where the gas stream by the pressure of compressed air from a compressor or pressure tank 19 is accelerated to a speed of up to 300 m / s. The nozzle 18 becomes a surface of a PTWA spray burner 20 held at an angle of 45 °. This spray burner 20 has an insulating ceramic, on which Spritzgutpartikel 21 , so-called overspray, deposited in the thermal coating process. This Spritzgutschicht 21 grows without making a cleaning, until it is closed, whereby the insulating effect of the insulating ceramic is obsolete, as an electrical line through the Spritzgutschicht 21 can be done. This would lead to a short circuit. Furthermore, even without a short circuit, the overspray can detach from the coating burner and be incorporated into the surface to be coated, which in turn can lead to failure of the coating.

Um dies zu vermeiden, werden die Schneepartikel 17 mittels der Druckluft gegen den PTWA-Spritzbrenner 20 und dessen zu reinigende Fläche wie zum Beispiel die Isolierkeramik geschossen. Die Spritzgutpartikel 21 werden von den Schneepartikel 17 getroffen, wodurch ein punktueller Thermoschock an diesem Overspraypartikel 21 erzeugt wird. Dies bedeutet, dass sich das Overspray 21 durch die schlagartige Abkühlung zunächst zusammenziehen. Durch das Zusammenziehen der Beschichtung entstehen Risse und das Material wird durch die Kälte spröde. Andererseits erhöht sich unmittelbar nach dem Aufprall der Schneepartikel 17 deren Volumen durch Verdampfung schlagartig, wodurch bei Eindringen der Eisschneekristalle in Risse oder Krater der Overspraypartikel 21 diese auf- und abplatzen. Durch die kinetische Energie der nachfolgenden Schneepartikel 17, welche mit einer Geschwindigkeit von etwa 150 m/s auf die Oberfläche treffen, platzt das gerissene Spritzgut 21 anschließend ab. Die Schneepartikel 17 selber sublimieren beim Aufprall sofort und lassen eine trockene Oberfläche zurück.To avoid this, the snow particles become 17 by means of compressed air against the PTWA spray burner 20 and shot the surface to be cleaned, such as the insulating ceramic. The sprayed particles 21 be from the snow particles 17 hit, causing a punctual thermal shock on this overspray article 21 is produced. This means that the overspray 21 contract by the sudden cooling first. The contraction of the coating causes cracks and the material becomes brittle due to the cold. On the other hand, the snow particles increase immediately after the impact 17 their volume by evaporation abruptly, whereby upon penetration of the ice snow crystals in cracks or craters of overspray particles 21 these pop up and flake off. By the kinetic energy of the following snow particles 17 , which hit the surface at a speed of about 150 m / s, burst the cracked spray 21 then off. The snow particles 17 itself immediately sublimate on impact and leave a dry surface behind.

Da die Schneepartikel 17 eine Härte von nur ca. 2 Mohs besitzen, bleibt die Oberflächenqualität der zu reinigenden Oberfläche wie zum Beispiel der Isolierkeramik ohne Kratzer oder Dellen erhalten. Dennoch wird eine Ablösung der Verunreinigungen auch im Mikrobereich und in Poren sichergestellt. Die Gefahr eines Überschlags an der Isolierkeramik wird somit zuverlässig vermieden. Dieses Verfahren kann sowohl automatisiert erfolgen als auch manuell. Die abgeplatzten Reste können anschließend aufgesammelt werden. Weitere Verunreinigungen entstehen nicht.Because the snow particles 17 have a hardness of only about 2 Mohs, the surface quality of the surface to be cleaned as the insulating ceramic without scratches or dents remains. Nevertheless, a detachment of impurities is ensured even in the micro region and in pores. The risk of a rollover on the Isolierkeramik is thus reliably avoided. This procedure can be automated as well as manual. The chipped remains can then be collected. Further impurities do not arise.

So wird ein für den Spritzbrenner schonendes Verfahren bereit gestellt, mit dem sehr gute Reinigungsergebnisse erzielt werden.This provides a process that is gentle on the spray gun and achieves very good cleaning results.

Das gleiche Verfahren lässt sich auch an einem Zylinderkurbelgehäuse durchführen. Die Zylinder der Kurbelgehäuse werden durch thermisches Beschichten mit einer Spritzschicht versehen, die durch eine zuvor in die Oberfläche des Zylinders eingebrachte Verkrallstruktur oder anders aktivierte Oberfläche eine feste Anbindung an die Zylinderoberfläche erfährt. Beim Spritzprozess entsteht jedoch ein nicht vermeidbares Overspray, welches sich auf benachbarten Oberflächen niederschlägt. Dies kann beispielsweise die Trennfläche zur Befestigung des Zylinderkopfes sein, welche mechanisch glatt bearbeitet ist oder im Allgemeinen der Kurbelraum sein.The same procedure can also be performed on a cylinder crankcase. The cylinders of the crankcase are provided by thermal coating with a sprayed layer, which undergoes a fixed connection to the cylinder surface by a previously introduced into the surface of the cylinder Verkrallstruktur or otherwise activated surface. During the injection process, however, an unavoidable overspray occurs, which precipitates on adjacent surfaces. This may be, for example, the separating surface for fastening the cylinder head, which is machined mechanically smooth or in general the crank chamber.

Um die dort vorhandenen Overspraypartikel zu entfernen, wie am Beispiel des Entfernens des Oversprays vom Spritzbrenner beschrieben, wird auch hier das CO2-Schneestrahlen zur Reinigung dieser zu reinigenden Oberfläche wie zum Beispiel der Trennfläche verwendet. Dabei sind die physikalischen Vorgänge im Wesentlichen gleich den am vorherigen Beispiel Beschriebenen.In order to remove the overspray particles present there, as described by the example of removing the overspray from the spray burner, the CO 2 snow jets are also used here for cleaning this surface to be cleaned, for example the separating surface. The physical processes are essentially the same as those described in the previous example.

Claims (5)

Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners (20) nach Durchführen eines Beschichtungsprozesses mit dem thermischen Spritzbrenner (20), wobei das Overspray (21) vom Spritzbrenner (20) mittels Trockeneisstrahlen oder CO2-Schneestrahlen entfernt wird, indem die Trockeneispellets oder die Schneepartikel (17) gegen eine mit Overspray (21) benetzte zu reinigende Oberfläche des thermischen Spritzbrenners (20) beschleunigt werden, wobei der Spritzbrenner ein PTWA(Plasma Transferred Wire Arc)-Spritzbrenner ist, der eine Isolierkeramik aufweist, wobei die Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) einen Durchmesser von 1 μm bis 3 mm haben und die Temperatur der Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) –76°C bis –80°C beträgt, und die Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) turbulent mit Druckluft oder Stickstoff vermischt werden, wobei der Mischgasstrom mit den Trockeneispellets oder Schneepartikeln (17) in eine Düse (18) gelangt, wo der Gasstrom durch den Druck der Druckluft oder des Stickstoffs aus einem Kompressor oder Drucktank (19) auf eine Geschwindigkeit von bis zu 300 m/s beschleunigt wird, wobei der Druck der als Fördermedium eingesetzten Druckluft oder des Stickstoffes 2 bis 25 bar beträgt, wobei die Trockeneispellets oder Schneepartikel (17) mittels der Druckluft oder des Stickstoffs gegen den PTWA Spritzbrenner (20) und dessen Isolierkeramik als zu reinigende Oberfläche geschossen werden und mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 200 m/s auf die zu reinigende Oberfläche treffen, so dass die Overspraypartikel (21) abplatzen.Method for removing the overspray of a thermal spray burner ( 20 ) after carrying out a coating process with the thermal spray burner ( 20 ), the overspray ( 21 ) from the spray burner ( 20 ) is removed by means of dry ice blasting or CO 2 snow blasting by the dry ice pellets or the snow particles ( 17 ) against one with overspray ( 21 ) wetted surface to be cleaned of the thermal spray burner ( 20 ), wherein the spray gun is a PTWA (Plasma Transferred Wire Arc) spray gun having an insulating ceramic, wherein the Dry ice pellets or snow particles ( 17 ) have a diameter of 1 μm to 3 mm and the temperature of the dry ice pellets or snow particles ( 17 ) -76 ° C to -80 ° C, and the dry ice pellets or snow particles ( 17 ) are mixed turbulently with compressed air or nitrogen, wherein the mixed gas stream with the dry ice pellets or snow particles ( 17 ) into a nozzle ( 18 ), where the gas flow through the pressure of compressed air or nitrogen from a compressor or pressure tank ( 19 ) is accelerated to a speed of up to 300 m / s, wherein the pressure of the compressed air used as the conveying medium or the nitrogen is 2 to 25 bar, wherein the dry ice pellets or snow particles ( 17 ) by means of compressed air or nitrogen against the PTWA spray gun ( 20 ) and its insulating ceramic are fired as a surface to be cleaned and hit the surface to be cleaned at a speed of 20 to 200 m / s, so that the overspray particles ( 21 ) flake off. Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners (20) nach einem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneis von Trockeneisblöcken abgeschabt oder als Trockeneispellets einem Trockeneisstrahlgerät zugeführt wird.Method for removing the overspray of a thermal spray burner ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the dry ice is scraped from dry ice blocks or fed as dry ice pellets to a dry ice blasting machine. Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneepartikel (17) aus Flüssig-CO2 im Schneestrahlgerät (10) hergestellt werden.Method for removing the overspray of a thermal spray burner ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the snow particles ( 17 ) from liquid CO 2 in snow blasting machine ( 10 ) getting produced. Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftreffwinkel der Trockeneinspellets oder Schneepartikel (17) auf die Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes (20) 1–90° beträgt.Method for removing the overspray of a thermal spray burner ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the angle of incidence of the dry Einein flellets or snow particles ( 17 ) on the surface of the object to be cleaned ( 20 ) Is 1-90 °. Verfahren zur Entfernung des Oversprays eines thermischen Spritzbrenners (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneisstrahlgerät oder das Schneestrahlgerät (10) eine Flachdüse (18) oder eine Runddüse aufweisen.Method for removing the overspray of a thermal spray burner ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice blasting device or the snow blasting device ( 10 ) a flat nozzle ( 18 ) or have a round nozzle.
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