Sandstrahlkabine für Hobby & Modellbau

1. Warum selbst sandstrahlen
2. Das wird benötigt
3. Meine Ausrüstung
   1. Sandstrahlkabine & Pistole
   2. Kompressor
   3. Strahlgut
   4. Kosten
4. Sandstrahlen in der Praxis
5. Fazit

Sandstrahlen ist eine mechanische Oberflächenbehandlung. Hierbei wird mit einem Strahlgut in hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück gestrahlt. Dadurch platzen Verunreinigungen vom Material ab und man erhält eine reine Oberfläche. Die Struktur der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks kann durch den Einfluss unterschiedlicher Faktoren beeinflusst werden. Dazu zählen Strahlgut, Luftdruck und Abstand von der Druckluftpistole zum Werkstück, wobei die Wahl des Strahlguts wesentlich für das spätere Ergebnis ist.

Die Sandstrahlkabine

Die Sandstrahlkabine ist ein abgeschlossener Behälter, in dem man sandstrahlt. Der Vorteil ist, dass das Strahlgut wieder verwendbar ist. Beim Aufbau der Sandstrahlkabine ist es wichtig, dass diese nach außen hin dicht ist, da unangenehme Stäube entstehen, die mitunter auch gesundheitsgefährdend sein können.

Beim Sandstrahlen gibt es unterschiedliche Klassifizierungen des Reinigungsgrades von S1 bis S3 in unterschiedlichen Abstufungen. S1 entspricht einer einfachen Bürstenreinigung und S3 erzielt ein reines Ergebnis erzielt. Für die Lackierung und das Löten ist deshalb Sandstrahlen der Klassifizierung S3 relevant.

Ein Beispiel vorab:

links unbearbeitet, rechts bearbeitet

Dieses Geländer einer Personwaggon-Plattform ist aus Kupfer und Messing gefertigt und hat teilweise nur 1mm Blechstreifen / Stäbe. Mittels Sandstrahlen gelingt es mit dem unten aufgeführten Werkzeug binnen einer Minute das Werkstück komplett zu reinigen, sodass es direkt lackiert werden kann.

Die eigene Sandstrahlkabine

Gerade im Modellbau hat man häufig mit vielen schlecht erreichbaren Stellen zu kämpfen, an denen man dennoch die Oberfläche reinigen muss, meist als Vorbereitung zum Lackieren oder Löten.

Mit der sonst typischen Anwendung wie Rostentfernung durch Sandstrahlen hat man bei Buntmetall wie Messing und Kupfer im Modellbau in der Regel nichts zu tun, auch eine Oberflächenveredelung ist eher selten. Bei mir hat sich bei der Aufarbeitung alter Lokomotiven und dem Anpassen von Bausätzen immer wieder der Umstand ergeben, dass doch eigentlich gesandstrahlt werden müsste. Nachdem ich mehrmals dafür jemanden beauftragt habe, geht es jetzt auch auf kurzem Dienstweg direkt durch den heimischen Hobbyraum in die eigene Sandstrahlkabine.

Die eigene Sandstrahlkabine im Hobbykeller und Werkstücke selbst sandstrahlen spart Zeit und hält sich auch von den Kosten in Grenzen. Nachdem hier jetzt zwei Bauteilesätze für Lokomotiven ordentlich Patina angesetzt haben und endlich zusammengebaut werden wollten, habe ich mich dann mit dem Thema Sandstrahlen auseinandergesetzt.

Selbst Sandstrahlen – Das wird benötigt

Ich möchte hier meinen Weg darstellen, wie ich ohne allzu hohe Kosten aber dennoch mit ausreichender Performance zum Sandstrahlen gekommen bin. Ich bin kein Fachmann in diesem Gebiet sondern reiner Hobby Modellbauer. Mir geht es nicht um den effizientesten oder gar wirtschaftlichsten Weg: Sandstrahlen ist Mittel zum Zweck. Ärgern möchte ich mich dennoch nicht und ein gutes Ergebnis ist mir auch wichtig und dieser Artikel zeigt meinen Weg auf dies zu erreichen.

1. Die Sandstrahlkabine
   In der Sandstrahlkabine wird das Strahlmittel über eine Pistole auf das Werkstück gespritzt. Für unseren Hobbybereich Modellbau im Maßstab 1:22,5 ist eine 90L Kabine mehr als ausreichend dimensioniert, da passt alles rein. Es ist vollkommen ausreichend auf eine der günstigen Tischsandstrahlkabinen zurückzugreifen, wie sie in China produziert und unter mehreren Labels von unterschiedlichen Herstellern in Deutschland angeboten werden. Letztendlich sind das immer die gleichen Kabinen und unterscheiden sich nur im Lieferumfang / Zubehör. Manche gibt es auch schon aufgebaut.
2. Die Pistole
   Die Pistole zieht über einen Schlauch das Strahlgut an und sprüht es auf das Werkstück. Mit Sicherheit gibt es hier etliche Unterschiede in der Qualität, Arbeitsgeschwindigkeit usw. Ich habe die Pistole im Einsatz, welche mit der Kabine mitgeliefert wurde und bin zufrieden: Sie macht genau was sie soll.
3. Ein Kompressor
   Der Kompressor sorgt für die notwendige Luft zur Ansaugung des Strahlguts und den notwendigen Druck, mit dem es auf das Werkstück gespritzt wird. Wir benötigen wenig Druck, erst recht bei weichem Buntmetall und tatsächlich ist auch gar nicht so viel Luftmenge nötig, die pro Minute durch den Schlauch gejagt werden muss, sodass man hier auch ohne große  und laute Kompressoren auskommen kann.
4. Das Strahlgut
   Die Wahl des richtigen Strahlguts ist entscheidend für das spätere Ergebnis. Auch wenn es Sandstrahlen heißt, sollte hier nicht einfach irgendein Sand in die Kabine gelassen werden.

Meine Ausrüstung

Im Folgenden möchte ich meine Ausrüstung darstellen. Im Wesentlichen waren zwei Merkmale ausschlaggebend für das produktiv im Einsatz genutzte System:

1. Die Sanstrahlkabine sollte möglichst wenig Platz beanspruchen.
2. Da ich nicht vorhabe hauptberuflich oder täglich zu Sandstrahlen und nur Kleinteile strahle, darf es gerne günstig sein.

Test: Die Sandstrahlkabine & Pistole

Wie oben erwähnt gibt es für ~130€ sozusagen das Standardmodell für den Handwerker / Modellbauer, welches in China gefertigt hier in Europa unter unterschiedlichen Labels wie Arebos, BITUXX®, Varan-Motors, BGS-technic und weiteren oder ganz Noname erhältlich ist, letztendlich aber immer dasselbe Gerät darstellt. In meinem Fall hieß sie halt Arebos Sandstrahlkabine 90l. Mit 90l Volumen und den Abmessungen von 58.5 x 48 x 49 cm ist auch schon die kleinste Kabine groß genug, um auch Oberbauten großer vierachsiger Waggons dort komplett unterzubringen. Mein Gedanke war, dass ich schon rein vom Materialpreis nicht in der Lage wäre eine solche Sandstrahlkabine selbst zu produzieren, weshalb ich in Kauf nahm dass ich evtl. an der einen oder anderen Stelle an der Kabine nacharbeiten muss. Vor allem die Abdichtung, dachte ich, würde ich nacharbeiten müssen. Tatsächlich kam sie aber bereits mit fertig aufgeklebten Dichtbändern an allen Stößen, die mit nicht weniger als 30 Schrauben / Muttern miteinander verschraubt werden möchten und knirschende Zähne blieben bislang aus.

Die Handschuhe sind ausreichend flexibel um auch mal kleinere Teile sicher zu halten und gleichzeitig isolierend genug, dass der Strahl in die Hand bzw. die Finger sicher vermieden wird. Ich habe mich entschieden erstmal mit der Pistole zu beginnen, die mit der Sandstrahlkabine ausgeliefert wurde und bin bis dato dabei geblieben, da sie mir gut in der Hand liegt und genau das macht, was sie soll. Änderungen vorgenommen habe ich lediglich an der Zuleitung für die Druckluft, da ich hier auf entsprechende Schnellkupplungen noch vor dem ersten Betrieb umgerüstet habe.

Funktionsweise

Vom Verfahren ist es so, dass das Strahlmittel mit in die Kabine gegeben wird und unterhalb eines Gitters lagert, von wo aus die Pistole über einen Schlauch das Strahlmittel ansaugt. Es handelt sich also um einen Kreislaufprozess. Für sehr kleine Bauteile lege ich zudem meist noch eine massive 5mm Messingplatte (es muss natürlich nicht Messing sein, aber die lag hier so rum und so bleibe ich metallisch rein) mit in die Kabine und strahle direkt auf ihr.

Man muss allerdings schon ordentlich Strahlmittel mit in die Kabine geben, sonst hat der (störrische) Schlauch nach kurzer Zeit bereits alles weggesaugt. Ein Anschluss für eine externe Versorgung ist an der Rückseite vorhanden, wird von mir allerdings nicht genutzt.

Die Staubbelastung hielt sich bei meinen Anwendungen bis dato in Grenzen, weshalb ich die Lüftung mit dem HEPA-Filter, der noch mal mit einem Vlies ummantelt ist, so belassen habe, wie geliefert. Ggf. kann man hier noch einen Staubsauger anschließen.

Der Kompressor zum Sandstrahlen

Der Kompressor war (für mich) eine große Unbekannte. Ich hatte nie einen besessen, auch noch nie wirklich vermisst, und keine Ahnung was ich tatsächlich benötige. Im Sinne des Herantastens habe ich mich dann für das Modell MKT 200-8-6 der Firma Stier entschieden und lag damit nach einigen Gesprächen und Informationen, die mir ein Metallbauer gab, auch goldrichtig für meinen Anwendungsfall.

Wesentlich für das Sandstrahlen ist nicht der Druck den der Kompressor erzeugen kann, sondern die Ansaugleistung!

Ansaugleistung ist die Menge Luft, die der Kompressor pro Minute durch den Schlauch befördern kann. Der gewählte Stier Kompressor ist da mit 180l/min wohl schon ganz ordentlich für seine Größe, aber am unteren Rand fürs Sandstrahlen. Bedingt durch den kleinen Tank, das war mir vorher klar, wird der Kompressor die meiste Zeit arbeiten müssen wenn ich sandstrahle. Das ist letztendlich aber nur ein Lautstärkeproblem. So laut wie gedacht war der Kompressor aber dann doch nicht, das geht auch mal ohne Ohrschutz.

Die Größen an Buntmetall und Werkstücken sind ohnehin binnen Sekunden gesandstrahlt und bei konstant zu hohem Druck liefe man Gefahr zu viel vom Material abzunehmen. Im Gegenteil ist es sogar mehrfach so gewesen, dass ich mit industriellem Equipment hinterher ein Ergebnis zurück bekam, wo feine Details einfach weggepustet wurden bzw. die Abrasion war so hoch, dass es weggeschmirgelt wurde (maßstäblich angedeutete Schraubverbindungen z.B.). Das Problem habe ich mit meinem Setting nun nicht mehr. So gesehen ist der Kompressor mit der Luftleistung pro Minute am unteren Rand geradezu ideal.

Druckluftschlauch

Um Kompressor und Sandstrahlkabine bzw. Pistole zu verbinden, benötigt es noch einen Druckluftschlauch. Strömungsverhalten im Hinterkopf, habe ich mich für einen geringen Innendurchmesser mit 10 mm entschieden und durch Zukauf eines Satzes Schnellkupplungen die Anschlüsse an der Kabine umgebaut.

Welches Strahlmittel verwenden?

Große Fragezeichen bekam ich, als ich mich zu entscheiden hatte, welches Strahlmittel ich für Messing und Kupfer nun verwenden sollte. Es gibt eine ganze Reihe verschiedene Materialien und Körnungen. Für den Modellbau und Buntmetall kommen eigentlich nur möglichst kleine Körnungen in Betracht.

• Glasperlen
  Ich habe mich nach langem hin und her selbst für einen Sack Stahlmittel aus Glasperlen entscheiden, da diese für eine Aufrauung der Oberfläche sorgen, was vor allem beim späteren Lackieren einen großen Vorteil darstellt, weil der Lack einfach besser haftet. Außerdem haben Glasperlen auch bei niedrigem Druck / Luftstrom eine gute Abrasion, tragen also Verunreinigung gut vom Material ab. Farbe: schwarzbraun
• Aluminiumoxid
  Für Edelstahl findet beim Sandstrahlen häufig Aluminiumoxid wie Edelkorund Anwendung. Farbe: weiß
• Korund
  Korund ist günstig in der Anschaffung und findet deshalb vor allem dann Anwendung, wenn mit hohen Strahlverlusten gearbeitet wird. Also auch eher kein Mittel für die Sandstrahlkabine. Farbe: orange/braun
• Kunststoff
  Verbreitet ist auch die Verwendung von einer Vielzahl verschiedener Kunststoffen. Da es aber keine direkte Notwendigkeit gibt und wir schon genug Mikroplastik in der Umwelt haben, sehe ich keine Notwendigkeit hier für den Hobbybereich auf Kunststoffe zu setzen. Farbe: variabel
• Keramik
  Keramik ist ein äußerst robustes Strahlmittel. Hier ist zu erwähnen, dass das Strahlmittel selbst sich im Laufe der Nutzung natürlich auch selbst abschleift, weshalb es regelmäßig ausgetauscht werden muss. Keramik hält hier vergleichsweise lange durch. Farbe: weiß/beige
• Nussschalen
  Nussschalen sind ein interessantes Stahlmittel, da es zum einen grob und scharfkantig ist, zum anderen aber auch nicht zu hart, sodass man hiermit gut Entlacken oder anderweitig Oberflächen reinigen kann. Vom eigentlichen Werkstück nehmen Nussschalen nichts ab. Farbe: braun

Es gibt noch eine Vielzahl weiterer Strahlmittel und letztendlich lässt sich alles durch die Pistole jagen, wenn die Körnung klein genug ist. Getreu dem Motto „Keine Experimente“ habe ich mich wie erwähnt für 25kg Glasperlen in Korngröße 0,2-0,5mm entschieden und lag damit goldrichtig.

Kassensturz: Kosten für das Sandstrahlen

Wer wie ich aus dem Nichts mit dem Sandstrahlen zu Hause für Hobby und Modellbau anfangen möchte, dem ist diese Liste vielleicht eine Hilfe. Sie enthält alles, was man benötigt um direkt loslegen zu können und entspricht genau meiner Ausrüstung.

*) Zum Zeitpunkt des Kaufs

Praxisergebnisse

Grau ist alle Theorie, Begeisterung liefert nur die praktische Erfahrung. Und diese Begeisterung setzte unmittelbar ein. Nachdem ich in gut einer Stunde Arbeitszeit die Kabine endlich zusammengebaut und alles angeschlossen hatte, musste ich natürlich den ersten Test durchführen. Ausgesucht habe ich mir dafür ein Bauteil eines Prototypen einer Bahnsteigbeleuchtung mit tiefgezogenem Schirm und eingelöteter Aufnahmeplatte (Details dazu später), die schon 20 Jahre im Keller lagen. Mit meinem bisherigen Möglichkeiten wäre das Reinigen des Bauteils zur Tortur geworden, mit der Pistole hatte ich das Teil aber binnen Sekunden lackierfertig sauber. Hier ein bearbeitetes und ein unbearbeitetes Beispiel zum Vergleich:

Dadurch, dass ich praktisch durchweg weiches Buntmetall sandstrahle, habe ich mit dem kleinen Kompressor eine gute Wahl getroffen. Im Internet liest man häufig von notwendigen Drücken und Luftumsatz, bei dem ich 1 mm Kupferblech wahrscheinlich unmittelbar durchschießen würde. Nicht dass ich das vorher gewusst hätte, aber der Stier Kompressor ist goldrichtig. Lediglich bei langatmigem Sandstrahlen merkt man dann doch, dass ihm auch die Puste ausgehen kann. Aber dann wartet man kurz 5 Sekunden und es geht weiter.

Fazit

Sandstrahlen kann man auch als Heimwerker / Modellbauer sehr gut selbst machen. Wer nicht schon einen Kompressor Zuhause stehen hat, kann unter dem Kompromiss dass dieser ständig nachpumpt und entsprechend laut ist, auch einen kleineren ölfreien für eine vergleichsweise geringe Investition und vor allem geringen Platzbedarf nutzen. Den kann man ja auch anderweitig verwenden. Mit rund 300€ insgesamt erhält man alles was nötig ist, um im Hobbybereich / Modellbau anständig zu sandstrahlen. Ich habe diesen Schritt nicht bereut, im Gegenteil habe ich mich schon dabei erwischt zu überlegen, was man vielleicht sonst noch sandstrahlen könnte, einfach um es zu tun. Alleine die Zeitersparnis war jeden Euro wert.

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