Planningen zijn om je er niet aan te houden …..

In 2015 hadden wij het idee opgepakt om ons atelier uit te breiden met een zandstraal-faciliteit. Met zandstralen is het mogelijk glasoppervlakten een mat uiterlijk te geven. We kunnen denken aan de onderkant van een schaal, of de zijkanten van een gecast object. Ook heb je de mogelijkheid om bepaalde “fouten” die ontstaan tijdens het fusen -bijvoorbeeld het verglazen van een oppervlak” te herstellen. Het verglaasde oppervlak wordt gezandstraald waarmee een fijne laag van het glas wordt gehaald. Vervolgens kan door een firepolish het oppervlak in de oven een glanzend oppervlak terugkrijgen.

Tenslotte is het natuurlijk mogelijk om teksten, figuren en dergelijke in het glas te zandstralen. Dat kan door het glasoppervlak tijdens het zandstralen dié gedeelten die niet gestraald moeten worden tijdelijk af te schermen met een zelfklevende  folie. En deze folie kun je met de hand snijden, of laten uitsnijden met behulp van een snijplotter. Het ontwerp wordt dan op de computer gemaakt, en doorgestuurd naar een snijplotter.

Hoewel  deze uitbreiding gepland stond voor medio 2016, kregen we een aanbieding met een fikse korting van een geschikte straalkast. U begrijpt: dit konden we niet negeren, dus de straalkast is gekocht. Daarbij hebben we gekozen voor een ruime kast, waardoor het mogelijk is je te stralen object gemakkelijk te hanteren, te variëren met de afstand tussen straalpistool en glasobject (en dus harder of zachter aan te stralen), en ook grotere objecten te stralen.

Wat is zandstralen

Zandstralen is het onder hoge luchtdruk (4-7 Bar) met behulp van een straalpistool spuiten van een straalmiddel op een voorwerp, met als doel een laag(je) van dat voorwerp af te halen. Dat is heel algemeen gesteld, maar je kunt zandstralen ook echt heel veelzijdig toepassen. Enkele voorbeelden: het ontroesten van metaal, het schoonmaken van hout ten houten voorwerpen (tot complete kasten toe), het matteren van metaal en glas, het maken van afbeeldingen en teksten in glas (en dat kan soms diep in het glas gaan: dat noemen we diepstralen), enzovoort. Maar ook gevels van huizen worden soms gezandstraald om vervuilde stenen weer als nieuw te maken.

De naam “zandstralen” komt voort uit het gebruik van schoon zand als straalmiddel. Het stralen met zand (zand is kwarts oftewel silicium, met allerlei verontreinigingen) kon grote gezondheidrisico’s met zich mee brengen. Tijdens het zandstralen breken de zandkorrels tot zeer kleine deeltjes met een omvang van minder dan 5 micron (5 micrometer, 5-duizenste van een mm). Deze deeltjes adem je in, ze komen vast te zitten in je longen en veroorzaken zo ademhalingsproblemen en aandoeningen als silicose (stoflongen) en mogelijk zelfs longkanker. Nederland en vele andere landen verbieden het zandstralen met straalmiddelen die meer dan 1% vrij kwarts bevatten. De vroegere straalmiddelen gemaakt van kwartszand bevatten vaak meer dan 90% vrij kwarts! Levensgevaarlijk dus.

De naam: zandstralen is echter gebleven. Tegenwoordig heb je voor het stralen de keus uit een veelheid van straalmiddelen. Bij ieder type straalbewerking past een type straalmiddel. Enkele bekende straalmiddelen zijn: aluminiumsilicaat, glasparel, korund, olivinezand, soda, calciumcarbonaat, enz. Sommige straalmiddelen zijn voor eenmalig gebruik; andere kun je diverse malen gebruiken.

Het zandstralen zoals wij er mee werken gebeurt via het venturi-principe. De lucht uit de compressor blaast uit de opening (de nozzle) van het straalpistool. Onder de luchtbuis is een opening waarmee grit wordt aangezogen, als gevolg van de uitstromende lucht (het venturi-principe). De nozzle is in vele types, diameters en materiaalsoorten te krijgen, afhankelijk van het type straalpistool, de soort bewerking, het toegepaste soort straalgrit (grof, fijn, afgerond zoals glasparel, of scherp zoals korund). De nozzle slijt  ten gevolge van het straalgrit en is eenvoudig te vervangen.

straalkop

Zandstraal-pistool (venturi-principe)

De zandstraal cabines zijn voorzien van een straalpistool met twee slangen, een slang aangesloten op de perslucht en een dikkere slang verbonden met een leiding naar de onderkant van de zandstraalkast. De onderkant van de cabine heeft een trechtervorm en is gevuld met straalgrit. Wanneer het pistool wordt bediend zorgt de samengeperste lucht voor een vacuumeffect dat het straalmiddel aanzuigt. Dit systeem zorgt ervoor dat er steeds straalmiddel vanuit de onderkant van de cabine aangezogen wordt. Het uitgeblazen straalmiddel valt terug in de trechter voor hergebruik.

straalkast-met-stof-afzuiger

De straalkast

Maar……. met alleen een straalkast ben je er niet. Om te stralen heb je een grote compressor nodig: veel liters lucht per minuut, en een grote luchttank om de lucht te bufferen. Het kostte enige moeite te achterhalen hoe groot de compressor minimaal moest zijn. De leverancier van de straalkast adviseerde een compressor die tenminste 350 liter lucht per minuut leverde en een ketel van tenminste 100 liter. Nu is er een groot verschil in aangezogen luchthoeveelheid en afgegeven luchthoeveelheid. De afgegeven hoeveelheid lucht is belangrijk (want daar werk je mee), maar veel compressorfabrikanten schermen met de aangezogen hoeveelheid lucht. Reken dat de afgegeven hoeveelheid lucht ongeveer 60% is van de aangezogen hoeveelheid lucht!

Er is een enorm aanbod aan straalkasten. De goedkope komen vaak uit China, en lijken sterk op de Europese typen. Toch zit er verschil in. Bij de chinese kasten is vaak gebruik gemaakt van goedkoper materiaal: dunnere metalen onderdelen, goedkoper straalpistool, dunnere handschoenen en luchtslangen, minder solide voetpedaal om de lucht naar het straalpistool te regelen. Als je de kast niet veel gebruikt, werkt dit echter best goed.

Een belangrijk onderdeel is ook de stofafzuiging. Het stralen geeft veel (straal)stof in je kast, waardoor je zonder stofafzuiging niet meer ziet wat je doet. Je hebt straalkasten waarop je een (bouw)stofzuiger op aan kunt sluiten. De betere kasten hebben een aangebouwde stofafzuiging met filterpatroon.

Tenslotte heb je kasten met alleen aan de zijkanten een deur om het te stralen object in de kast te brengen, of extra de mogelijkheid om ook via de voorkant grotere objecten in de kast te zetten. Onze kast is die van de foto: een Datona 420 liter straalkast met zij- en voor-opening en een geïntegreerde stofafzuiging.

 

De compressor

Zoals gezegd heb je om te zandstralen een zware compressor nodig. Maar hoe zwaar is zwaar? Dat vergde enig onderzoek, omdat de antwoorden van de diverse zaken waar we informatie vroegen nogal afweken. Datona stelde zelf als minimum: een 350/100 compressor: 350 liter (aangezogen of afgegeven??) lucht en een tankinhoud van 100 liter. Andere firma’s gaven aan dat tenminste een “4 pk compressor” nodig was. Even omrekenen: 4 pk komt overeen met 736 Watt, dus ongeveer 3000 Watt, oftewel 3 kW. Een dergelijke compressor wordt geacht zo’n 450 l/minuut aan afgegeven lucht te leveren. Anderen gaven aan: tenminste 6 pk; reken maar uit. Onnodig te vertellen dat het prijskaartje fors mee omhoog gaat! Wat is nu waarheid? Veel bedrijven gaan bij het aangeven van de noodzakelijke capaciteit van de compressor uit van het willen stralen van (geroest) staal, grotere staalobjecten, autovelgen e.d. Daarvoor gebruik je een gritsoort die een uitblaasopening (nozzle) van het straalpistool vraagt van zo’n 5 à 7 mm doorsnede. Daar gaat véél lucht doorheen. Ervaring met glas zandstralen heeft men vaak minder.

Een gesprek met Steef Hendriks van Splinter & de Vosch, importeur en vertegenwoordiger van Bullseye glas voor Nederland en België, was zeer nuttig. Hij heeft veel ervaring met betrekking tot zandstralen. Hij adviseerde om glas te stralen met het straalmiddel Witte Edelkorund, korrel 180 (je hebt ook roze, die is minder zuiver), met een nozzle van erg hard materiaal, zoals boriumcarbide, en een straalopening van 3 à 4 mm. Deze nozzles kosten (aardig) wat meer, maar gaan veel langer mee. Er zijn nog hardere nozzle-materialen, maar deze kosten tenminste het drie- tot viervoudige!

Nu de nozzle-diameter vast lag, was het bepalen van de benodigde compressor-capaciteit ook eenvoudiger.

Het persluchtverbruik van een straalsysteem wordt enkel bepaalt door de diameter van de straalpijp en de ingestelde straaldruk. Het type of de inhoud van de straalketel of bijvoorbeeld lengte van de straalslang zijn niet van invloed. Onderstaande tabel, afkomstig van de firma Gritco (www.gritco.com), geeft een verband tussen nozzle-opening en luchtverbruik bij diverse luchtdrukken.toont het persluchtverbruik in m³/min. bij verschillende nozzle-diameters en straaldrukken.

 

1 bar 2 bar 3 bar 4 bar 5 bar 6 bar 7 bar 8 bar 9 bar 10 bar
Ø 3 mm 0.08 0.17 0.25 0.33 0.42 0.50 0.58 0.66 0.75 0.83
Ø 4 mm 0.15 0.30 0.44 0.59 0.74 0.89 1.03 1.18 1.33 1.48
Ø 4.8 mm 0.21 0.43 0.64 0.85 1.06 1.28 1.49 1.70 1.91 2.13
Ø 5 mm 0.23 0.46 0.69 0.92 1.15 1.38 1.62 1.85 2.08 2.31
Ø 6 mm 0.33 0.66 1.00 1.33 1.66 1.99 2.33 2.66 2.99 3.32
Ø 6.4 mm 0.38 0.76 1.13 1.51 1.89 2.27 2.65 3.03 3.40 3.78
Ø 7 mm 0.45 0.90 1.36 1.81 2.26 2.71 3.17 3.62 4.07 4.52
Ø 8 mm 0.59 1.18 1.77 2.36 2.95 3.55 4.14 4.73 5.32 5.91
Ø 9 mm 0.75 1.50 2.24 2.99 3.74 4.49 5.23 5.98 6.73 7.48
Ø 9.5 mm 0.83 1.67 2.50 3.33 4.17 5.00 5.83 6.67 7.50 8.33
Ø 10 mm 0.92 1.85 2.77 3.69 4.62 5.54 6.46 7.39 8.31 9.23
Ø 11 mm 1.12 2.23 3.35 4.47 5.59 6.70 7.82 8.94 10.05 11.17
Ø 12 mm 1.33 2.66 3.99 5.32 6.65 7.98 9.31 10.64 11.96 13.29
Ø12.7 mm 1.49 2.98 4.47 5.96 7.45 8.93 10.42 11.91 13.40 14.89
Ø 13 mm 1.56 3.12 4.68 6.24 7.80 9.36 10.92 12.48 14.04 15.60
Ø 16 mm 2.36 4.73 7.09 9.45 11.82 14.18 16.54 18.91 21.27 23.63
Ø 19 mm 3.33 6.67 10.00 13.33 16.66 20.00 23.33 26.66 30.00 33.33

 

Uitgaande van een nozzle-diameter van 3 à 4 mm en een straaldruk van 4-6 bar, gebruiken we maximaal ca. 600 l/min (groene cijfers). Als we incidenteel met hogere druk willen stralen, dan wil dat voor korte tijd als we een voldoende grote compressortank nemen. Voor ons atelier volstaat dit. Voor grotere straalklussen wijken wij uit naar Splinter & de Vosch.

 

Bovenstaande heeft onze keuze voor een compressor bepaald: een 600/200 compressor (zo’n 600 l/min afgegeven lucht en een tank van 200 liter). Zoeken naar een tweedehands leverde wel enkele geschikte compressoren op, maar meestal tegen een prijs die soms richting een nieuwe ging. Goed zoeken op internet loont. Wij kwamen uit op een Airpress HK 600/200 op krachtstroom, met dubbele, parallelle zuigers. In een zaak in Eindhoven voor € 1000 exclusief BTW, en een betrouwbare zaak in den lande € 825 inclusief BTW voor een “demo”-model! Exact dezelfde compressor dus, allebei splinternieuw.

En maakt het wat uit welk merk je koopt? Natuurlijk, maar vergis je niet. Heel veel compressoren (de ketels, de cylinderkoppen) komen uit een grote fabriek in Italië, Nuair (www.nuair.it). Airpress komt daar vandaan, maar ook Zionair, bepaalde types van Abac, etc.

 

Straalmiddelen

Met betrekking tot te gebruiken straalmiddelen moeten we twee soorten straaltoepassingen onderscheiden.

In de glasoven

Gaat het glas nog in de oven, dan is het het beste om een zeer zuiver/schoon straalmiddel te gebruiken, zoals witte edelkorund.  Dit bevat vrijwel geen andere stoffen zoals ijzeroxide. Ook al maak je het glas na het stralen met andere straalmiddelen nog zo goed schoon, er blijven restanten van het straalmiddel aan het glas vastzitten. Dit ga je zien als het glas in de oven is geweest. Bij het gebruik van witte edelkorund (soms is er zelfs een “extra schone” of A1-kwaliteit witte edelkorund leverbaar) blijft na het stralen geen verontreiniging op het glas achter.

Het stralen van glas voordat het (evt. opnieuw) de oven in gaat kan verschillende doelen hebben. Indien glas gedefitrivieerd (verglaasd) is in een voorgaande ovengang, kan het wegstralen van het verglaasde oppervlak zorgen voor een schoon, ruw oppervlak dat vervolgens in de oven opnieuw gefused kan worden. Edelkorund met een korrel van 180 (0,050-0,090 mm, oftewel 50-90 micrometer) geeft een goed evenwicht tussen afschurend vermogen en fijn, matterend uiterlijk.

Daarnaast  geeft een gestraald oppervlak na fusen of slumpen een wat gematteerd tot glanzend effect, afhankelijk van de mate van stralen, de glassoort en de glaskleur(en). Bullseye heeft hierover op haar website een interessante video staan (alleen voor leden; aanmelden kost ca. $ 35 per jaar; je hebt dan toegang tot zeer veel instructievideo’s en kennisdocumenten)

Witte edelkorund behoort tot de groep van het edelkorund. Het wordt vervaardigd door het smelten van “toonaarde” (klei met een hoog percentage aluminiumoxide) in een elektrische vlamboogoven. Edelkorund is ijzervrij, heel zuiver en extreem hard. Het is in diverse korrelgroottes te krijgen. Zie WITTE-KORUND voor de samenstelling en verkrijgbare korrelgroottes.

niet in de glasoven

Gaat het glas niet (meer) de glasoven in, dan zijn andere straalmiddelen ook toepasbaar. De verontreiniging is dan veel minder van belang. Je kunt bijvoorbeeld andere korundtypen gebruiken, of zelfs geheel andere straalmiddelen. Zie HIER voor enkele andere straalmiddelen.

 

 

Geef een reactie

Je email adres wordt niet gepubliceerd. Required fields are marked *

Post comment