Rost entfernen vor dem Beschichten: Was der Beschichter sehen will

Was „sauber“ für den Beschichter bedeutet

Wer ein Stahlteil entrosten lässt, will am Ende eine Beschichtung, die hält. Ob sie hält, hängt von mehr ab als davon, ob der Rost weg ist. Beschichter und Korrosionsschutzplaner beurteilen eine Fläche nach Kriterien, die in Normen und in den technischen Merkblättern der Hersteller von Beschichtungsstoffen stehen: Reinheitsgrad, Rauheit, lösliche Salze, Fett, Staub, Klima und Zeit bis zum Beschichten. Der Laser deckt einen Teil davon ab; der Rest muss vorab abgestimmt oder von anderen Arbeitsschritten übernommen werden.

Der erste Punkt ist der Reinheitsgrad. DIN EN ISO 8501-1 legt Oberflächenvorbereitungsgrade fest, die visuell anhand von Vergleichsbildern beurteilt werden: Sa-Grade für gestrahlte Flächen, St-Grade für Flächen, die von Hand oder maschinell entrostet wurden. Leistungsverzeichnisse und Korrosionsschutzsysteme nach DIN EN ISO 12944 nennen einen solchen Sollzustand, häufig Sa 2½. Eine eigene Stufe für die Laserreinigung sieht die Norm nicht vor. Wird eine lasergereinigte Fläche an den Vergleichsbildern gemessen, ist das eine Vereinbarung zwischen den Beteiligten; eine Gleichsetzung von „gelasert“ und „Sa 2½“ lässt sich daraus nicht ableiten, ohne die Fläche anzusehen.

In der Praxis nennt der Beschichter den Grad, den sein System verlangt. An der Probefläche wird geprüft, ob das Ergebnis diesem Grad entspricht, am besten gemeinsam und mit Fotos festgehalten. Dieser Vergleich wird zum Abnahmekriterium, an dem später die ganze Fläche gemessen wird. Dazu gehört auch die Frage, wie mit Rostnarben und schwer einsehbaren Stellen umzugehen ist; mehr dazu unter „Grenzen“.

Rauheit und Ankerprofil: was der Laser nicht mitbringt

Der zweite Punkt wird häufig übersehen, weil er mit bloßem Auge kaum zu beurteilen ist. Beim Strahlen mit Korund, Stahlkies oder ähnlichen Strahlmitteln entsteht ein Ankerprofil: eine Rauheitsstruktur, in der sich die Beschichtung mechanisch verankert. Hersteller von Beschichtungsstoffen geben dafür meist einen Profilbereich vor, der nach DIN EN ISO 8503 mit Rauheitsvergleichsmustern oder Messgeräten bestimmt wird.

Der Laser arbeitet ohne Strahlmittel. Wie sich die Oberfläche unter der abgetragenen Rostschicht danach darstellt, hängt von Parametern, Werkstoff und Ausgangszustand ab; ein Strahlprofil, wie es Korund oder Stahlkies hinterlassen, lässt sich nicht voraussetzen. Für den Beschichter gibt es daraus mehrere Wege. Sein System kann mit dem vorhandenen Profil auskommen, was der Hersteller des Beschichtungsstoffs bestätigen sollte. Das Profil kann an der Probefläche gemessen und mit der Vorgabe verglichen werden. Oder es wird in einem ergänzenden Arbeitsschritt hergestellt, etwa durch Strahlen nach der Laserreinigung.

Welcher Weg gilt, sollte vor dem Angebot feststehen. Eine Fläche, die metallisch blank aussieht, ist noch kein Nachweis für Haftung; das gilt für jede Entrostung, die mehr als optisch gemeint ist.

Salze, Fett und Staub: was das Auge nicht sieht

Rost nimmt aus seiner Umgebung Salze auf, vor allem Chloride aus Streusalz oder Meeresluft und Sulfate aus belasteter Luft. Diese Salze sitzen in Poren und Rostnarben. Trägt der Laser die Rostschicht ab, kann ein Teil der Salze im Grund der Vertiefungen zurückbleiben. Unter einer neuen Beschichtung ziehen sie Wasser an und können Blasenbildung und Unterrostung auslösen. Die Spezifikation des Auftraggebers oder das Merkblatt des Beschichtungsherstellers legt deshalb oft einen Grenzwert für den Restsalzgehalt fest. Geprüft wird er üblicherweise mit dem Bresle-Verfahren nach DIN EN ISO 8502-6 und einer Leitfähigkeitsmessung nach DIN EN ISO 8502-9. Ist der Wert zu hoch, kommt eine Wäsche mit sauberem, salzarmem Wasser infrage; wann sie im Ablauf liegt, legt der Beschichter fest.

Fett ist der zweite unsichtbare Rückstand. Dünne Ölfilme können beim Laserreinigen mit abgetragen werden, ob das genügt, zeigt die Probefläche. Dicke oder verharzte Schichten brauchen eher eine Vorentfettung, damit nichts auf der Fläche verkokt. Für Teile, die in Lackierbereiche gehen, kommt die Frage nach lackbenetzungsstörenden Substanzen hinzu: Silikone und bestimmte Öle können schon in Spuren verhindern, dass der Lack gleichmäßig verläuft. Wer solche Teile reinigt, sollte keine silikonhaltigen Hilfsmittel einsetzen; wie die Freiheit von solchen Stoffen nachgewiesen wird, gibt der Abnehmer vor.

Bleibt der Staub. Bei der Laserreinigung entstehen Dämpfe und feine Partikel, die eine Absaugung erfassen soll. Was dennoch auf der Fläche liegen bleibt, lässt sich mit der Klebebandprüfung nach DIN EN ISO 8502-3 bewerten. Vor dem Beschichten wird die Fläche in der Regel abgesaugt oder abgewischt; auch das gehört in die Abstimmung, weil es jemand übernehmen muss.

Taupunkt, Nachoxidation und das Zeitfenster bis zum Beschichten

Eine frisch entrostete Stahlfläche ist der empfindlichste Zustand im ganzen Ablauf. Unlegierter Stahl reagiert mit Luftfeuchte und Sauerstoff, und die Nachoxidation zeigt sich je nach Klima rasch als Flugrost. Gerät Flugrost unter die Beschichtung, beeinträchtigt er die Haftung. Für die Ausführung von Beschichtungsarbeiten nennt DIN EN ISO 12944-7 deshalb einen Mindestabstand von 3 Kelvin zwischen Oberflächentemperatur und Taupunkt, sofern nichts anderes festgelegt ist; wie sich die Kondensationsgefahr aus den Klimawerten abschätzen lässt, beschreibt DIN EN ISO 8502-4. Liegt die Oberflächentemperatur näher am Taupunkt, kann sich Kondensat bilden, und die Fläche rostet an, bevor die Grundierung sie schützt.

Für den Laser folgt daraus etwas Praktisches: Die Reinigung gehört so dicht wie möglich vor die Beschichtung. Wird in einer unbeheizten Halle oder im Freien gearbeitet, sind Lufttemperatur, Luftfeuchte und Oberflächentemperatur zu Beginn und bei Wetterwechsel zu messen, und das Zeitfenster bis zur Grundierung ist vorher festzulegen. Welcher Abstand noch vertretbar ist, sagt der Beschichter für sein System.

Muss gelagert werden, braucht die Fläche einen trockenen Ort und darf nicht mit bloßen Händen berührt werden, weil Handschweiß Salz und Fett hinterlässt. Ist ein längerer Abstand unvermeidbar, ist eine Konservierung oder eine Fertigungsbeschichtung zu vereinbaren, die zum späteren Aufbau passt. Welche das sein darf, legt der Beschichter fest.

Was vorab mit dem Beschichter abzustimmen ist

Reinigung und Beschichtung sind getrennte Arbeitsschritte, oft von zwei Betrieben. Die Schnittstelle zwischen beiden muss vor dem Einsatz beschrieben sein, sonst stehen am Ende zwei Meinungen über eine Fläche. Eine gute Grundlage ist, dem Beschichter die geplante Reinigung zu nennen und von ihm das technische Merkblatt seines Systems zu erhalten.

PULSWERK arbeitet mobil mit gepulsten Faserlasern der Laserklasse 4, mit Einsätzen ab Köln in NRW. Die Planung beginnt mit Fotos der stärksten und der schwächsten Stelle und mit der Angabe, welches Beschichtungssystem folgt. Daraus wird eine Probefläche am Objekt vereinbart, die der Beschichter mitbewerten sollte. Erst nach der Probefläche folgt das Angebot; es benennt, wo die Reinigungsleistung endet und wer die nachfolgende Beschichtung übernimmt. Wie Probefläche, Angebot und Einsatz zusammenhängen, steht unter Kosten & Ablauf.

Aus dem Merkblatt und der Probefläche ergeben sich die Punkte, die im Auftrag stehen sollten:

• der geforderte Oberflächenvorbereitungsgrad nach DIN EN ISO 8501-1 und wer ihn an der Probefläche beurteilt
• ob das System ein Ankerprofil verlangt, in welchem Bereich und ob ein ergänzender Schritt eingeplant wird
• ein Grenzwert für lösliche Salze, falls die Spezifikation einen vorsieht, und wer die Messung übernimmt
• Anforderungen an Fett- und Staubfreiheit und wer die Fläche vor dem Beschichten abwischt
• Taupunktabstand, Zeitfenster bis zur Grundierung und die Lagerung dazwischen
• was mit Rostnarben, Kanten und Übergängen zur bestehenden Beschichtung geschehen soll

Grenzen

Der Laser kann Rost, Zunder und Altbeschichtung von zugänglichen Stahlflächen abtragen, ohne Strahlmittel einzubringen. Darin liegt zugleich seine Grenze gegenüber dem Strahlen: Ein definiertes Ankerprofil ist nicht sein Ergebnis. Verlangt das Beschichtungssystem ein solches Profil und lässt der Hersteller keinen anderen Untergrund zu, ist das Strahlen das passende Verfahren oder es folgt als ergänzender Schritt.

Der Laser wirkt nur dort, wo der Strahl die Fläche direkt trifft. In Narben, Poren, Hinterschnitten und engen Spalten kann Restrost bleiben; ob er im vereinbarten Grad zulässig ist, entscheidet die Abnahme. Salze aus diesen Vertiefungen entfernt er nicht zuverlässig, und wo die Spezifikation einen niedrigen Restsalzgehalt vorschreibt, gehört eine Wäsche in den Ablauf. Verlorenes Material kommt durch die Reinigung nicht zurück; Rostnarben und angegriffene Kanten treten nach dem Entrosten eher deutlicher hervor. Ob ein Bauteil tragfähig ist und weiterverwendet werden darf, bewerten die zuständigen Fachpersonen.

Ist ein ganzer Bereich gut zugänglich und muss nichts örtlich begrenzt bearbeitet werden, ist der Laser nicht automatisch die wirtschaftliche Wahl; dann vergleichen wir den Gesamtaufwand mit anderen Verfahren. Die Beschichtung selbst gehört nur bei ausdrücklicher Vereinbarung zum Angebot, und ob auf eine lasergereinigte Fläche beschichtet werden kann, bewertet der Beschichter für sein System.

Häufige Fragen

Begriffe aus dem Glossar

• Reinheitsgrad (Vorbereitungsgrad, Entrostungsgrad)
• Ankerprofil (Oberflächenprofil, Haftprofil)
• Restsalzgehalt (Salzbelastung)
• Taupunktabstand
• Nachoxidation (Wiederanrosten)
• Abnahmekriterium