Wpływ obróbki strumieniem suchego lodu powierzchni pokrytej powłoką ochronną
Ścierniwa powszechnie używane ulegają istotnym zmianom kształtu i wielkości cząstek podczas zderzenia z powierzchnią obrabianą strumieniowo-ściernie ze względu na ścieranie, odpryski i zużycie. Ich właściwości mechaniczne są wynikiem wewnętrznych naprężeń, pęknięć i rozczłonkowania oraz zawartości zanieczyszczeń. Stosowanie i obchodzenie się suchym lodem jest podobne do konwencjonalnego piaskowania. Efekt czyszczenia lub usuwania powłok jest jednak bardzo różny. Gdy piasek lub tradycyjne ścierniwo trafia w powierzchnię, następuje nie tylko usuwanie powłoki, ale także częściowe usuwanie podłoża. Zjawisko to nie występuje w przypadku cząstek suchego CO2 z powodu małej twardości i gęstości granulatu. Osobliwością obróbki strumieniem suchego lodu jest to, że odmiennie niż przy piaskowaniu, nie wytwarza się ciepło na powierzchni styku ziaren ścierniwa z podłożem, a wprost przeciwnie - następuje schłodzenie powierzchni obrabianej. Stopień schłodzenia może się różnić w zależności od intensywności podawania cząstek suchego lodu i czasu jego natrysku na jednostkę powierzchni. Występują wtedy małe lub nagłe zmiany temperatury powierzchni. Obróbka strumieniowo-ścierna powierzchni suchym lodem podczas usuwania powłok lub zanieczyszczeń jest procesem trójetapowym. Aktualnie panuje opinia, że działanie strumienia suchego lodu jest głównie oparte na procesach termicznych, zwanych "szokiem termicznym". Zakłada się gwałtowne schłodzenie suchym lodem i nagłe usuwania ciepła z powłoki w większym stopniu niż z podłoża. Pomiędzy materiałem podstawowym a powłoką (farbą, brudem, olejem itp.), ze względu na ich różne współczynniki rozszerzalności cieplnej, powstają napięcia wewnętrzne, w wyniku czego następuje rozluźnienie sił wiążących powłoki z podłożem. Warstwa powłoki staje się przy tym krucha, pęka i rozsypuje się pod wpływem nawet lekkich uderzeń granulek suchego lodu.
Etap wpływu szoku termicznego na powłokę usuwaną. Z powodu różnicy temperatury między cząsteczkami suchego lodu a powierzchnią obrabianą, obserwuje się zjawisko "szoku termicznego". Najpierw efekt termiczny powoduje schłodzenie obrabianej powierzchni, który zależy od czasu kontaktu z powierzchnią oczyszczaną, ilości podawanego ścierniwa na powierzchnię, temperatury początkowej tej powierzchni, grubości i rodzaju powłoki, a w mniejszym stopniu ciśnienia strumienia suchego lodu i powietrza. Najszybciej schładza się powierzchnia powłoki i osiąga początkowo po 5 sekundach około -57°C, a następnie zmniejsza się w wyniku schładzania przenikającego w głąb powłoki do - 5°C. Po 20 sekundach oddziaływania suchego lodu obserwuje się następny etap obniżenia temperatury powierzchni powłoki do -35°C, wynikły z odebrania od niej ciepła na skutek sublimacji suchego lodu, by po 30 sekundach oddziaływania suchego lodu uzyskać temperaturę na powierzchni tylko około -10°C i zrównuje się z temperaturą podłoża na głębokości 0,5 i 1,0 mm, a na głębokości 1,5 mm temperatura osiąga tylko - 5°C. W wyniku niejednorodnego i niejednoczesnego schłodzenia powłoki, w większym stopniu niż podłoża, występuje zjawisko niejednorodnego kurczenia się materiału (ściskające naprężenia wewnętrzne) powłoki lub zanieczyszczenia, co powoduje przerwanie ciągłości powłoki zewnętrznej i odspajanie od podłoża, które podlega zdecydowanie mniejszym skurczom (patrz rysunek 2).
