Droogijsstralen is een proces waarbij men de oppervlakte van een werkstuk bewerkt door een straalproces. Voor dit straalproces maakt men gebruik van koud en vast CO2. Dit materiaal wordt ook wel droogijs genoemd. Droogijsstralen wordt voornamelijk gebruikt als reinigingstechniek.
Hoe ontstaat droogijs?
Droogijs is CO2 in een vaste vorm. Dit ontstaat door de expansie van vloeibaar koolstofdioxide bij een atmosferische druk. Hierdoor ontstaat CO2 sneeuw. Deze CO2 sneeuw wordt samengedrukt waardoor er pellets of blokken CO@ ontstaand. Deze droogijspellets worden vervolgens verpakt en vervoerd in speciale geïsoleerde droogijscontainers. De isolatie is belangrijk omdat men het droogijs zou koud mogelijk wil houden. Hierdoor blijven de sublimatieverliezen beperkt tot een minimum. Bij sublimatieverliezen zet een koude stof zich direct om in gas zonder eerst in een vloeibare vorm te veranderen.
Hoe wordt droogijsstralen uitgevoerd?
Bij het stralen volgens het droogijsstraalproces maakt men gebruik van zogenoemde droogijskorrels. Deze korrels worden met een droogijsstraalmachine met een enorme kracht gespoten tegen het oppervlak van een werkstuk dat schoongemaakt moet worden.
De droogijskorrels worden door een persluchtstroom door een straalslang geblazen en zo versneld door een pistool met een straalpijp op een oppervlak geschoten. Op die manier wordt het oppervlak van een werkstuk gestraald.
Reinigende werking van droogijsstralen
Het droogijsstralen is gebaseerd op en een aantal effecten. Er zijn in totaal drie effecten die er voor zorgen dat droogijsstralen een oppervlak reinigt, dit zijn de volgende:
- Het inslageffect reinigt het object. Dit inslageffect ontstaat door de versnelling door de persluchtstroom. Het ontwerp van de straalpijp eeft eveneens invloed op de versnelling van de droogijsdeeltjes die op het object worden gestraald. Hierbij ontstaat een grote kinetische energieoverdracht.
- Thermoshock. Er ontstaat een temperatuurverschil tussen het zeer koude droogijs en het oppervlak dat behandelt moet worden. Dit temperatuurverschil word ook wel een temperatuurgradiënt genoemd. De temperatuurgradiënt veroorzaakt microscopisch kleine scheurtjes in de oppervlakte van het materiaal dat bewerkt wordt. Daardoor is de bovenste laag van het materiaal makkelijker te bewerken. Het materiaal komt namelijk door de scheurtjes sneller los.
- Micro-explosies dit zijn kleine explosies die ontstaan doordat de droogijsdeeltjes het oppervlak raken waar ze op geschoten worden. Hierdoor worden de deeltjes omgezet in een gas. Het gas heeft een volume dat ongeveer 800 keer zo groot is als het droogijsdeeltje. Dit zorgt voor een liftende kracht die het vuil verwijdert.
Soorten droogijsstraalmachines
Er zijn verschillende droogijsstraalmachines die voor droogijsstralen gebruikt kunnen worden. Het verschil kan bijvoorbeeld verband houden met de aandrijving. Zo zijn er pneumatisch aangedreven machines en elektrisch aangedreven machines. Verder zijn er machines die werken met droogijspellets of droogijsblokken. Ook de druk kan verschillen. Er zijn lagedrukmachines en hogedrukmachines. Verder is er nog een verschil tussen enkelslangsystemen en dubbelslangsystemen.
Waarbij past men droogijsstralen toe?
Droogijsstralen wordt als reinigingstechniek gebruikt voor de oppervlakte van matrijzen en machines voor bijvoorbeeld de voedingsindustrie. Verder kunnen elektrische onderdelen ook door droogijsstralen worden gereinigd. Lasrobots en lastafels kunnen eveneens door droogijsstralen worden gereinigd. Daarnaast wordt ook de verlichting van de landingsbanen van luchthavens ook wel door deze straaltechniek schoongemaakt.