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1 Jürgen Scheit
Alternative Oberflächenvorbereitung
von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Jürgen Scheit Diplom-Ingenieur, EUR-ING, IWE, Frosio-Inspector L3
HPA: Bauwerksprüfung / Baustoffberatung
2 Jürgen Scheit
Inhalt:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Motivation
Verfahren
Vorbereitung
Bewertung der Oberflächen:
Oberflächenvorbereitungsgrad
Rauheit der Oberfläche
Ermittlung der Haftzugfestigkeit
Zusammenfassung und Wertung
3 Jürgen Scheit
Prinzip:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Aufnahmesystem Band
mit Borsten aus Federstahldraht
Beschleunigungsstab
4 Jürgen Scheit
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Spezifikation Musterblech:
Werkstoff: S235 J2 +N
Abmessung: ca. DIN A5, 150 x 210 [mm]
Dicke: t = 8 mm
Anzahl: 4 Stück
Rostgrad: A oder B (DIN EN ISO 8501-1)
Kanten gerundet: R ≥ 2 mm
Oberflächenvorbereitung:
4 Bleche als Position 1 bis 4 markieren,
Strahlen Sa 2 ½ zweier Positionen (1 u. 3), Nastra Kupferschlacke,
Körnung 1-2, 8 bar, Luftmenge 10m³
Pos. 1 sorgfältig, staubdicht verpacken und trocken zwischenlagern.
Oberflächenvorbereitung nach Verfahren Bristle-Blasting Positionen
(2 u. 4); Ziel ca. Sa 2 ½
Pos. 2 sorgfältig, staubdicht verpacken und trocken zwischenlagern.
5 Jürgen Scheit
Auswertung Rostgrade:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Alle Flächen der Blech 1…4 entsprechen gem. DIN EN ISO 8501-1 dem Rostgrad A, (festhaftender Zunder, im
wesentlichen frei von Rost)
6 Jürgen Scheit
Auswertung Oberflächenvorbereitung:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Oberflächenvorbereitung durch Strahlen (Blech 1 u.3)
Nach DIN EN ISO 8503-1
ISO Vergleichsmuster Comperator (G) (TQC, LD 2040 8705)
Segment 3
85 – 115 [µm]
Optisches Aussehen:
Gemäß DIN EN ISO 8501-1
(A) Sa 2 ½
(mindestens erreicht)
7 Jürgen Scheit
Auswertung Oberflächenvorbereitung:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Oberflächenvorbereitung mit Bristle Blaster (Blech 2 u. 4)
Optisches Aussehen:
Gemäß DIN EN ISO 8501-1
(A) Sa 2 ½
(erreicht)
Nach DIN EN ISO 8503-1 ISO Vergleichsmuster
Comperator (G)
(TQC, LD 2040 8705) Segment 2
50-70 [µm]
? Comperator (S) (TQC, LD 2050 6695)
Segment 2
35-45 [µm]
8 Jürgen Scheit
Oberflächenvorbereitung Blech 2 (makroskopisch)
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Oberflächenvorbereitung mit Bristle Blaster: 1Ts = 1mm
Linienprofil (mittig in Längsrichtung)
9 Jürgen Scheit
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Oberflächenvorbereitung durch Strahlen: 1Ts = 1mm
Linienprofil (mittig in Längsrichtung)
Oberflächenvorbereitung Blech 1 (makroskopisch)
10 Jürgen Scheit
Rauheitsprofil im Oberflächenvergleich
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Oberflächenprofil: Bristle Blasting Oberflächenprofil: Strahlen
11 Jürgen Scheit
Mikroskopische Ansicht der Rauheit im Querschliff
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Der Mikroskopische Vergleich der Profile zeigt, dass der Tastvergleich mit
Rauheitsvergleichsmuster, in Anlehnung an DIN EN ISO 8503-1, mit unter 3.6 der Norm
genannten Vergleichsmuster („shot comperator“) eine gute Bewertungsmöglichkeit
bietet.
12 Jürgen Scheit
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Beschichtungsdicken/ [µm]
Blech/Pos. 3 4
GB Str_Bl 3 Brb_BL 4
1 85 94
2 86 89
3 71 91
4 92 71
5 100 83
6 67 93
7 85 97
8 118 86
9 80 93
10 97 81
Mittelwert 88,1 87,8
DB Str_Bl 3 Brb_BL 4
1 527 513
2 504 560
3 576 482
4 508 501
5 515 514
6 489 512
7 437 452
8 496 444
9 527 478
10 489 539
Mittelwert 506,8 499,5
0
20
40
60
80
100
120
140
Str_Bl 3
Brb_BL 4
0
100
200
300
400
500
600
700
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Str_Bl 3
Brb_BL 4
Beschichtung von 2 Probeblechen:
1 x Sika Cor ZincR (rotgetönt)
1 x Sika Cor EG 1 (DB 701)
1 x Sika Cor EG 1 (DB 702)
13 Jürgen Scheit
Ermittlung der Haftzugfestigkeit entsprechend DIN EN ISO 4624
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Datum: 13.10.2014 Prüfvorrichtung:
Dyna Härteprüfer
Temperatur: 21,5 °C LR_62%
Klebstoff: Loctite 330
Abreißversuch auf beschichteter Fläche
Oberflächenvorbereitung Bristle Blasting Strahlen
Probe 2.1 2.2 2.3 2.4 1.1 1.2 1.3 1.4
Prüfstempel -Durchmesser [mm] 25 25 25 25 25 25 25 25
Abreißwert [kN] 3,3 6,0 5,5 2,9 5,3 3,9 3,5 3,2
Prüffläche [mm²] 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87
Spannung [Mpa] 6,7 12,2 11,2 5,9 10,8 7,9 11,5 6,5
Aussage: • keine Bruchfläche in der Grundbeschichtung
• keine einzige Bruchfläche am Substrat => Funktionalität beider
Oberflächenvorbereitungsverfahren
14 Jürgen Scheit
Ermittlung der Haftzugfestigkeit entsprechend DIN EN ISO 4624
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Oberflächenvorbereitung Bristle Blasting Strahlen
Probe 2.1 2.2 2.3 1.1 1.2 1.3
Prüfstempel -Durchmesser [mm] 25 25 25 25 25 25
Abreißwert [kN] 9,5 10,2 9,9 7,7 7,2 8,8
Prüffläche [mm²] 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87
Spannung [Mpa] 19,4 20,8 20,2 15,7 14,7 17,9
Bruchflächenbewertung Y Y Y 85% A/Y 65% A/Y A/Y
15%Y 35% Y
Abreißversuch auf unbeschichteter Fläche
Y Kohäsionsbruch im Kleber
A/Y Adhäsionsbruch Substrat/Kleber
15 Jürgen Scheit
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Zusammenfassung und Wertung
• Vergleichbarkeit der Flächen Strahlen / Bristle-Blasting ist in Anlehnung an
DIN EN ISO 8501-1 gegeben.
• Die Rauheit der Oberfläche ist beim Bristle-Blasting-Verfahren begrenzt.
• Mit beiden Verfahren Strahlen / Bristle-Blasting sind hervorragende
Haftzugwerte erreichbar.
Das Verfahren Bristle-Blasting ist für partielle Oberflächenvorbereitung
als gleichwertiges Verfahren zum Strahlen anerkennungswürdig.
Die Bewertung der Oberflächen, die im Bristle-Blasting-Verfahren hergestellt
werden, ist unter anderem in Anlehnung an die DIN EN ISO 8501-1 und
8503-1 möglich und empfehlenswert.
16 Jürgen Scheit
Vorteile der Verfahren:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
• sofort und relativ problemlos einsetzbar
(geringe Anschaffungs- und
Baustelleneinrichtungskosten)
• verhältnismäßig saubere staub- u.
partikelfreie Oberfläche
• einfache Handhabung
• wirtschaftlicher für kleine Flächen und
partielle Überarbeitung
• Verhältnismäßig wenig Abfälle (kein
Strahlgut oder Strahlschutt)
Bristle Blasting Strahlen
• für große Flächen wirtschaftlicher
• verhältnismäßig bessere Rauhtiefe
herstellbar
• etabliertes Verfahren
Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit
18 Jürgen Scheit
Kontaktdaten
HPA Hamburg Port Authority AöR
Neuer Wandrahm 4
20457 Hamburg
www.hamburg-port-authority.de
Jürgen Scheit
Tel.: +49 40 42847-4260
E-Mail: juergen.scheit@hpa.hamburg.de
19 Jürgen Scheit
Literatur:
Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;
Sa 2 ½ ohne strahlen?
Hilfsmittel:
Zeiss Technival Stereomikroskop
Zeiss Universal-Auflichtmikroskop
Makro-Stativ mit Kamera von
The Imagingsource DFK 31AG03
DIN EN ISO 8501-1: 2007
DIN EN ISO 8503-1: 2013
DIN EN ISO 4624 : 2003
Freundliche Genehmigung der Verwendung von Bildmaterial durch Firma MONTI-Werkzeuge
GmbH
Unterstützung beim Vorbereiten und Beschichten der Flächen durch Firma Krebs Unternehmens-
gruppe (Herr Leser), Hamburg
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