Металл после пескоструя. Пескоструйная обработка и очистка металла: оборудование и технология

Пескоструйная обработка металла — это технология механической очистки, получаемой в результате воздействия абразивных материалов на металлическую поверхность (субстрат). Энергию абразивным частицам задает поток сжатого воздуха, и далее воздушно-абразивная смесь подается на обрабатываемую поверхность.

Само название «пескоструйная очистка» пришло к нам из английского языка от sand blasting . Автором изобретения является Бенджамин Чу Тилгман, который в 1870 году запатентовал эту технологию в США. В современной технической литературе в настоящее время чаще употребляется термин абразивоструйная обработка (abrasive blasting), так как с конца 19 века количество используемых в методике абразивов значительно выросло, а сам песок по ряду причин в большинстве развитых стран запрещен к использованию.

В различных источниках встречаются и другие названия этой технологии, например, абразивоструйная очистка, абразивно струйная обработка, дробеструйная обработка, пескоструй металла, пескоструйка металла и др., — все это не что иное, как один метод подготовки поверхностей, при котором воздушно-абразивная смесь под давлением распыляется на субстрат, а частицы абразива передают кинетическую энергию поверхности и находящимся на ней веществам.

Целью пескоструйной обработки металла является удаление продуктов коррозии, прокатной окалины, нагара, формовочных масс на литье, старых покрытий и загрязнений различных типов, а также получение характерной шероховатости, улучшающей адгезию (сцепление подложки с наносимыми защитными покрытиями).

Существует распространенное заблуждение, что пескоструйная очистка металла обезжиривает поверхность. На самом деле, очистка заранее необезжиренного металла приводит только к негативным последствиям: микрочастицы жиров «забиваются» абразивом глубоко в профиль и негативно влияют на адгезию защитных покрытий, снижая качество выполненных работ и срок службы.

Преимущества технологии

Пескоструйная обработка — наиболее предпочтительный метод очистки металла и подготовки к нанесению защитных покрытий. Это связано с рядом преимуществ данного метода, таких как: экономичность, высокая скорость и качество очистки.

К тому же, получаемая в результате обработки шероховатость поверхности увеличивает площадь взаимодействия металла и защитного покрытия и улучшает адгезию на физическом и химическом уровне.

Многочисленные исследования, проводимые во всем мире, давно подтвердили тот факт, что срок службы защитных покрытий в большей степени зависит от качества подготовки поверхности, чем от качества наносимого покрытия и способа его нанесения.

Ведущие мировые и отечественные производители лакокрасочных материалов также рекомендуют подготавливать металлическую поверхность перед окраской пескоструйным методом.

Высокую популярность пескоструйная обработка металла получила вследствие широкого применения стали как основного конструкционного материала подверженного в процессе эксплуатации различным видам коррозии.

Мобильность пескоструйного оборудования и невысокая сложность применения позволяют использовать метод практически повсеместно, включая высотные и подземные работы, а также географическую удаленность объектов.

Появившиеся в последнее время высококачественные абразивы и технологии их сбора и очистки для повторного применения сделали метод еще более экономичным и снизили экологическую нагрузку на окружающую среду.

Оборудование для пескоструйной обработки металла

Пескоструйное оборудование бывает мобильным и стационарным, а по технологии формирования абразивоструйной струи делится на напорное и эжекционное.

К мобильному оборудованию обычно относят передвижные пескоструйные аппараты и ручные эжекторные пескоструйные пистолеты. К стационарным системам относят крупные установки на несколько рабочих постов или пескоструйные камеры.

Напорное пескоструйное оборудование

В пескоструйном оборудовании напорного типа подача абразива регулируется дозирующим клапаном, в который абразив поступает из герметичной ёмкости, находящейся под давлением, и, смешиваясь со струей сжатого воздуха, подаётся по пескоструйному рукаву (шлангу) к соплу, в котором струя ускоряется и на выходе из него распыляется на поверхность.

Такой тип оборудования при правильной компоновке отличается высокой производительностью и экономичностью, так как позволяет эффективно настроить подачу абразива и сформировать большой объем воздушно-абразивной смеси под высоким давлением. Напорное пескоструйное оборудование потребляет большое количество сжатого воздуха, за счет которого отчасти и достигается высокая производительность. Обычно расход воздуха составляет от 2 до 20 куб.м/мин при давлении от 5 до 12 бар.

Напорный аппарат для пескоструйной обработки металла рекомендуется использовать при больших объемах работ, для оснащения обитаемых камер очистки, для очистки металла от старых толстослойных покрытий и прокатной окалины.

Эжекционное пескоструйное оборудование

Обычно эжекционное оборудование представлено в виде пескоструйных пистолетов и необитаемых пескоструйных камер.

Разряжение, возникающиее в эжекторе, позволяет через всасывающий рукав подавать абразивный материал в зону контакта со струей сжатого воздуха, где и формируется воздушно-абразивная смесь.

Производительность эжекционного пескоструйного оборудования при равном обеспечении сжатым воздухом и использовании одинаковых абразивов уступает напорным установкам. Но в некоторых условиях использование такого вида оборудования более целесообразно, например, эжекционный пескоструйный пистолет, благодаря мобильности и небольшому весу, позволяет более эффективно выполнять работы на высоте или в ограниченных пространствах. В таких случаях производительность эжекционного пескоструйного оборудования может даже превосходить установки напорного типа.

Эжекционные пескоструйные камеры предназначены для обработки небольших деталей при низкой загруженности производства или непостоянных работах.

Особенностью технологии является более «щадящая» обработка поверхностей, что в ряде случаев также является основным критерием выбора оборудования. Требования к обеспечению сжатым воздухом у такого оборудования существенно ниже, чем у напорных аппаратов.

Беспылевые пескоструйные аппараты

Беспылевое пескоструйное оборудование обладает рядом преимуществ по сравнению с обычными эжекционными и напорными аппаратами открытой очистки.

Суть технологии заключается в подаче воздушно-абразивной струи на поверхность и одновременном параллельном заборе вакуумной системой отработанного абразива, его очистки от заргязнений и сбора для повторного использования.

Замкнутая цикл движения абразива в таких аппаратах позволяет использовать абразивные материалы с высокой оборачиваемостью, что приводит к снижению расходов на очистку. Практически полностью исчезает необходимость сбора отработанного абразива на участке очистки, а отсутствие пыли в зоне работ дает возможность использовать беспылевые пескоструйные установки в местах нахождения людей без специальных средств защиты, например, в населенных пунктах, в жилых и производственных помещениях.

Повышение эффективности

Эффективность пескоструйной обработки металла напрямую зависит от технически грамотной компоновки оборудования и оснастки, правильного подбора абразивного материала, соответствующего поставленным задачам, достаточного обеспечения комплекса подготовленным сжатым воздухом, а также в большой степени от профессиональной подготовки работающего персонала.

К сожалению, зачастую уделяется слишком мало внимания обучению и повышению квалификации сотрудников. Такая экономия приводит лишь к ухудшению качества очистки, снижению производительности труда и увеличению расходов.

Выбирая абразивы и оборудование для пескоструйной обработки металла, часто допускают распространенную ошибку, рассматривая в качестве основного критерия цену, а не технические возможности оборудования и соответствие абразивов стоящим задачам. В большинстве случаев такой выбор приводит к повышению расходов на очистку, снижению качества подготовки поверхности и производительности труда, а планируемая экономия превращается в реальные финансовые потери.

Основным показателем, на который стоит ориентироваться при подборе оборудования и абразивов, является не их цена, а себестоимость очистки единицы площади и возможность выполнить работы с заданным качеством в определенный срок.

Повышение эффективности, а как следствие и конкурентоспособности на рынке услуг пескоструйной очистки металла стоит искать именно в снижении себестоимости работ, повышении профессиональных компетенций персонала и производительности труда.

Действия, направленные на повышение эффективности пескоструйной обработки металла, дают очень быстрый экономический эффект в виде снижения расходов на проведение работ и увеличения прибыли предприятий.

Выводы

Если вы ищете подходящий способ очистки металла или подготовки перед окрашиванием, то пескоструйная обработка в большинстве случаев будет оптимальной. Благодаря высокой производительности и экономичности, пескоструйная обработка металла многие годы остается наиболее популярным методом очистки и подготовки перед нанесением защитных покрытий.

С развитием технологий совершенствуется ручной инструмент и появляются новые виды оборудования для очистки металлических поверхностей, возможно некоторые из них в будущем займут свою нишу и смогут конкурировать с пескоструйной очисткой. Однако, не стоит на месте и сама пескоструйная технология: появляются новые и совершенствуются старые технологические решения, позволяющие увеличивать производительность труда и повышать экономичность и уровень безопасности оборудования. Широкий выбор современных абразивов дает возможность подобрать оптимальные материалы для самых разнообразных задач.

Не забывайте о том, что эффективность и экономический результат вашей работы будут напрямую зависеть от правильного выбора оборудования, его компоновки, подбора соответствующего задачам абразива и профессиональной подготовки персонала.

Очистка твёрдой поверхности от различных загрязнений, лакокрасочного покрытия или коррозии, может быть осуществлена не только вручную, но и с применением пескоструйного аппарата. Метод позволяет значительно уменьшить временные затраты, и повысить качество обработки.

Что такое пескоструйная обработка и как выполняется очистка металлических поверхностей от загрязнения, будет подробно описано в данной статье.

Специалисты, выполняющие мероприятия по очистке материалов с помощью пескоструйного аппарата, условно разделяют работу на 3 категории:

1. Лёгкая — предполагает удаления с поверхности материала следов ржавчины и окалины. Изделие после обработки выглядит достаточно чистым.
2. Средняя — более мощная абразивоструйная очистка. После применения метода, на поверхности металла можно обнаружить небольшие очаги ржавчины и окалины.
3. Глубокая — позволяет идеально очистить металлическую конструкцию от загрязнения и . Метод применяется, когда необходимо нанести на металлическую поверхность новый лакокрасочный слой.

Вне зависимости от метода необходимо знать особенности выполнения такого вида работ, иначе можно не получить желаемого результата. Кроме этого, все действия должны быть осуществлены с применением качественного оборудования, которое позволяет нагнетать достаточно большое давление для захвата мелких абразивных частиц.

Оборудование для пескоструйной обработки

В комплект оборудования, с помощью которого происходит очищение, входят следующие устройства:

1. Компрессор — мощность этого устройства должна быть достаточной для борьбы с загрязнениями и ржавчиной. Давление в системе не должно опускаться ниже 5 атмосфер, иначе получить качественно очищенную металлическую поверхность не удастся. Если пескоструйный аппарат используется для бетона или камня, то в этом случае давление компрессора может быть уменьшено до 3 атмосфер без ухудшения качества обработки
2. Резервуар для песка — ёмкость, в которую загружается абразивный материал, должна быть достаточно прочной и вместительной. Объём резервуара зависит напрямую от мощности оборудования и подаваемого в него рабочего давления.
3. Распылитель — представляет собой форсунку, через которую происходит направленное распыление абразивного материала.
4. Трубопроводы — конструкция представляет собой усиленные шланги для подачи песка и воздуха под давлением непосредственно к пескоструйному распылителю.

Оборудование может существенно отличаться по типу подачи воздушно-песчаной смеси к распылительному устройству. Оборудование для пескоструйной обработки бывает следующих видов:

1. Нагнетательного.
2. Всасывающего.
3. Гравитационного.

Нагнетательный способ подачи абразивного материла, осуществляется с применением герметичного бункера, из которого под воздействием избыточного давления воздуха, песок выдавливаться через специальный калиброванный клапан в воздушную магистраль, по которой рабочая смесь подаётся к распылителю.

Всасывающий принцип подачи абразивного материала, отличается от предыдущего тем, что в бункере, куда засыпается песок, нет избыточного давления воздуха, а абразив подаётся в смесительную камеру за счёт искусственно создаваемого разрежения.

Гравитационные модели устройств, являются самыми простыми и надёжными в эксплуатации. В таких аппаратах подача абразивного материала в смесительный канал осуществляется за счёт гравитации, то есть частички песка подаются из бункера в воздушную магистраль за счёт силы тяжести.

Такая абразивоструйная обработка позволяет значительно экономнее расходовать сжатый воздух, а упрощение конструкции увеличивает эксплуатационный ресурс оборудования.

Обзор аппаратов пескоструйной очистки и стоимость

Благодаря тому, что технологии в этом направлении развиваются с каждым годом, производителям удаётся достичь не только высоких эксплуатационных качеств пескоструйного оборудования, но и снижать его стоимость для конечного потребителя.

В настоящее время гравитационный аппарат можно приобрести по цене недорогого электрогенератора. Среди наиболее популярных моделей пескоструйных устройств, которые можно использовать как в домашних условиях, так в различных организациях и мастерских, являются:

1. Zitrek ИМ-30 — аппарат всасывающего типа. Прибор позволяет нагнетать рабочую смесь под давлением до 6 атмосфер. Такого давления более чем достаточно для эффективной очистки металлических поверхностей.

Если есть необходимость использовать пескоструйный прибор для бетонных или каменных изделий, то достаточно снизить рабочее давление до 3 — 4 атмосфер, чтобы не опасаться за целостность материала.

В качестве абразивного материала для Zitrek ИМ 30 могут использоваться:

• Стальная дробь диаметром до 0,2 мм.
• Карбид кремния зернистостью до 125 по ГОСТ 3647.
• Стальной песок с размером фракции до 1,5 мм.

Перечисленные материалы загружаются в аппарат только в сухом виде без следов ржавчины, грязи или масла. Работы по очистке поверхностей с использование Zitrek ИМ 30 производятся при температуре от 0 до +40 градусов. Запрещается использовать пескоструйное оборудования во взрывоопасной среде.

Цена Zitrek ИМ 30 на российском рынке составляет около 17 000 рублей.

2. DSG-i-30 — пескоструйная очистка с использование данного аппарата идеально подходит для снятия старой автомобильной краски.

Аппарат инжекторного типа dsg-i-30 позволяет снять до 4 м2 металлической поверхности в течение часа. Масса dsg-i-30 составляет всего 31 кг, поэтому перемещать агрегат, установленный на 2 колёсную ось, в пределах обрабатываемой площади, не составит большого труда.

Объём абразива загружаемого в бункер составляет 30 литров, поэтому можно долгое время не прерывать рабочий процесс на загрузку материала. С помощью прибора можно осуществлять не только обработку
поверхности от загрязнения, но и матировать стеклянные поверхности.

Стоимость агрегата составляет 23 000 рублей.

3. CONTRACOR DBS 200 RCS — пескоструйный прибор, который позволяет осуществлять качественную глубокую очистку металлических и неметаллических конструкций.

Аппарат на дистанционном управлении, использующий в качестве абразива мелкую металлическую дробь, предназначен прежде всего для использования в следующих областях:

1. Авторемонтные мастерские.
2. Ремонт железнодорожного подвижного состава.
3. Судостроительство и ремонт судов.

CONTRACOR DBS 200 RCS позволяет осуществлять работу с производительностью до 37 м2/час, поэтому для домашнего использования прибор является слишком затратным, как в плане обслуживания, так и в плане перемещения. Который в заправленном абразивным веществом состоянии весит более 400 кг.

1. Пескоструйная обработка металла должна осуществляться только при подаче давления выше 5 атмосфер. Если давление будет ниже, то качественно обработать металлическое изделие от лакокрасочного покрытия не удастся.

2. При самостоятельной работе с очистительным оборудованием, необходимо использовать средства индивидуальной защиты пескоструйщика. В комплект обязательно должны входить следующие детали:

• Комбинезон.
• Защитный шлем.
• Фильтр для очистки воздуха подаваемого в шлем.
• Специальные перчатки.

Применяяя полный комплект защиты оператора пескоструйной установки можно избежать травм и повреждения органов дыхания во время выполнения работы.

Благодаря пескоструйке можно чистить не только бетонные, металлические и каменные, но даже такие деликатные поверхности, как стекло. Разновидность пескоструйной обработки используется также в стоматологии – с помощью данного метода очищают зубную эмаль от жёлтого налета и зубного камня.

В чем состоит суть пескоструйной обработки? При данном методе обработки абразивные частицы получают ускорение благодаря порции сжатого воздуха. Это приводит к тому, что грязь буквально выбивается с поверхности этими частицами.

Сам метод возник совершенно случайно. Еще в далеком 19 веке, а именно в 1870 году, изобретатель из США заинтересовался тем, как при порывах сильного ветра в пустыне песок ударялся в оконное стекло, царапая его, тем самым очищая стеклянную поверхность. Звали этого ученого Бенджамин Чу Тилгман и именно он стал изобретателем первого пескоструйного аппарата. Усовершенствованные аналоги которого мы сейчас и видим в промышленности.

Пескоструйная очистка: достоинства и недостатки

Одним из главных достоинств данного метода являются:

1). Высокая скорость очистки поверхности.

2). Относительно быстрое достижение результата – вследствие воздействия высокой скорости бомбардировки поверхности частицами, грязь исчезает буквально на глазах, такой эффект недостижим при использовании жидких растворов по очистке.

3). Длительный эффект от очистки. Очищенные поверхности загрязняются намного дольше, по сравнению с другими методами.

4). Пескоструйка бережно чистит металлические поверхности, это обеспечивается за счет отличного прилипания состава струи к поверхности, которая может быть выполнена из различных типов металлов, что препятствует его отставанию и растрескиванию.

Однако, казалось бы, такой хороший способ имеет и ряд недостатков:

1). При обработке струей образуется огромное количество пыли, чтобы защитить сам пескоструйный аппарат, необходимо позаботиться об очень высокой степени изоляции оборудования, иначе оно очень скоро может выйти из строя.

2). Опасность для работников, производящих очистительные манипуляции. Больший риск на себя принимает оператор пескоструйного оборудования, однако в зоне опасности может находиться и рабочий персонал. Виной всему – уже известная пыль, которая проникает в дыхательные пути, слизистые оболочки, на кожу и в органы слуха. Чтобы защититься от отрицательного воздействия пыли, рабочие должны быть в обязательной специальной для таких случаев одежде и носить респиратор. Чтобы минимизировать опасность, следует позаботиться о том, чтобы обрабатываемые изделия и песок вместе со сжатым воздухом были лишены разнообразных примесей, в виде жидкостей, масел и жиров. Пылеобразование является большой опасностью для человека, поэтому для большей безопасности, было решено использовать вместо обычного кварцевого песка, который при обработке создает вредную для человека силикатную пыль, - песок из металла, добываемый из закаленного чугуна.

3). Рабочий шум. Пескоструйная очистка – это довольно шумный процесс, у рабочих, которые длительное время были заняты в таком производстве, были замечены ухудшения слуха. Однако работа при шуме в 85 децибел опасно еще и тем, что она со временем вызывает стресс организма и приводит к повышению кровеносного давления, что может спровоцировать более серьезные заболевания.

4). Опасность попадания струи на человека. В процессе чистки абразивные частицы достигают скорости свыше 650 км/ч, это очень огромная скорость. Вполне очевидно, что струя такой мощности, если попадет на тело, может нанести увечья или даже послужить причиной смерти человека.

Область применения

Выделяют такие основные области применения пескоструйки:

1). Чистка металлических поверхностей от остатков краски, старых лаков, ржавчины , окалины и других типов загрязнений, характерных для металлов.

2). Обезжиривание металлических образцов или заготовок перед нанесением краски, лака, напылений, выполненных газотермическим способом, различными гальванотехническими и им подобными операциями.

3). Очистка арматуры и металлических стержней для приборов, задействованных в электровакуумной среде непосредственно перед сборкой и выкачкой содержимого из баллона.

4). Очистка стекла в декоративных целях, например, при матировании.

5). Создание «шероховатости» на поверхности для достижения декоративного эффекта «под старину».

Именно согласно последнему пункту все чаще обращаются к методу пескоструйной обработки. Появляется все больше желающих не только очистить кирпичную кладку с сохранением декоративного вида, но и состарить поверхность, например, новый деревянный брус можно обработать таким образом, что он примет изношенный эффект, как будто это старая поверхность.

Иногда таким методом пользуются нечестные на руку любители антиквариата, состаривая находки и несведущему в таких делах коллекционеру подсовывается новая, но просто состаренная вещь за баснословные суммы.

Технологии

Как было указано выше, метод был изобретен еще в 1870 году, и в то время для очистки использовался обыкновенный кварцевый песок, которые мыли и просеивали через специальные сита до однородного содержимого.

Пыль, которая образовывалась при обработке таким методом, неблагоприятно воздействовала на людей, что привело к большому количеству заболеваний силикозом.

Силикоз – это тяжелое неизлечимое заболевание, связное с поражением дыхательных путей кремниевой песочной пылью, что впоследствии приводит к смертельным заболеваниям, таким как туберкулез, эфзема и рак легких.

Несмотря на все принятие меры предосторожности, такие как усиленная вентиляция и применение респираторов, количество пострадавших от пыли не уменьшалось. В итоге, увеличение заболеваний привело к тому, что кварцевый песок был заменен менее опасными составляющими: стеклянными шариками, стальной дробью, корундовый порошком или другими синтезируемыми материалами.

В современном мире метод пескоструйной обработки поверхностей эволюционировал и на данный момент использует такие технологии:

1). Газодинамическая очистка. При данном методе очистки абразивные материалы, находящиеся в реактивной струе разгоняются до скорости 300 м/с. Для понимания: такая скорость сопоставима со скоростью пули из ружья, т.е. является очень высокой.

2). Гидроструйная очистка. При данном виде очистки поток воды подается на грязную поверхность с давлением от 100 (10 МПа) до 7500 бар (750 МПа). При таком давлении грязь просто выдавливается с поверхности.

3). Гидроструйная очистка с различными ингибиторами или абразивами, осуществляемая под различным давлением напора воды. Если про абразивные частицы относительно известно, что чем так хорош ингибитор? Основное свойство ингибитора заключается в том, что он задерживает или подавляет протекание физиологических, ферментативных и физико-химических процессов. Практическое применение они получили в сфере защиты металла от коррозии.

Взаимодействуя с поверхностью металла, ингибитор отдает ей положительный заряд, что приводит к замедлению процесса коррозии. Т.о. можно сделать вывод, что ингибитор – это вещество, направленное на снижение распространения коррозии, образовывающее защитную пленку на металлической поверхности.

4). Очистка, осуществляемая с помощью сухого льда. Свое название «сухой лед» диоксид углерода получил благодаря внешнему виду. Особенность его состоит в том, что при обычных природных условиях, например, при комнатной температуре в 20 градусов Цельсия, диоксид углерода переходит в состояние пара, пропуская фазу жидкости.

Эффективность метода

Вследствие природных и эксплуатационных условий практически все нынешние лакокрасочные и иные материалы нуждаются в постоянной абразивной пескоструйной обработке для удаления пятен и грязи и придания поверхности шероховатости.

Пескоструйная чистка продлевает срок эксплуатации всевозможных покрытий до 6 раз, благодаря этому можно значительно сэкономить на текущем или капитальном ремонте конструкций, выполненных из металла.

Пескоструйная обработка металла используется для очистки поверхностей металлоконструкций с помощью самого дешевого абразивного материала – песка. Причем в процессе абразивной обработки с поверхности металла «смывают» не только ржавчину, окалину и следы лакокрасочных покрытий, но и жировую пленку.

Поэтому пескоструйная обработка является самым дешевым способом подготовки металлоконструкции к окрашиванию или сварочным работам. И в данной статье мы познакомим вас с технологией пескоструйной обработки и оборудованием, используемым в этом процессе.

Технология пескоструйной обработки металла

Процесс пескоструйной обработки основан на подаче под давлением воздушно-песчаной взвеси, которую направляют на жестко закрепленную обрабатываемую поверхность. Обработка металла ведется за счет кинетической энергии ускоренных воздушным потоком мельчайших абразивных частиц — песчинок. А сам «режущий» инструмент – пылевое облако – способен подобраться к самым труднодоступным местам.

В итоге, с поверхности детали, угодившей под струю воздушно-песчаной взвеси, «сдувают» не только рыхлую ржавчину или мягкое лакокрасочное покрытие, но и жесткий шлак или твердую окалину. Причем, изменяя давление воздуха и подбирая диаметр абразивных частиц, можно регулировать эффективность обработки металла.

Поэтому для тонколистового проката и массивных литых деталей подбираются разные скорости обдува и разные составы абразивного материала. Причем в качестве последнего можно использовать не только песок, но и многокомпонентные смеси, в состав которых входят электрокорунды, измельченные шлаки и даже металлическая дробь.

Преимущества и недостатки обработки

Подобная технологическая схема гарантирует следующие преимущества:

В список недостатков можно включить следующее:

• Пескоструйные аппараты генерируют очень плотную взвесь мелкодисперсных абразивных материалов. Постоянный контакт с таким пылевым облаком приводит к развитию профессионального заболевания дыхательных путей. Поэтому операторы пескоструйных установок включены в список «вредных» профессий.
• Огромный расход абразивного материала. Пескоструйный аппарат прокачивает сквозь себя тонны абразивного материала и сотни кубометров воздуха. Поэтому такую технологию невозможно отнести к энергосберегающим способам обработки металлов.

Оборудование для пескоструйной обработки металла

Конструкция пескоструйного аппарата довольно проста он состоит из:

• Резервуара с абразивным материалом.
• Компрессора (генератора избыточного давления).
• Комплекта шлангов (по которым транспортируют сжатый воздух или пылевое облако воздушно-абразивной смеси).
• Распылителя (пескоструйного пистолета).

Причем компоновка этих узлов предполагает реализацию двух конструкционных схем: инжекторной и напорной. В первом случае (инжекторная схема) генератором избыточного давления выступает компрессор, который подает сжатый воздух в резервуар, где происходит формирование абразивного облака. Во втором случае (напорная схема) генератором избыточного давления выступает сам резервуар с абразивом.

Впрочем, независимо от схемы генерации избыточного давления, итог работы пескоструйного аппарата всегда один – разогнанное до 700-750 метров в секунду пылевое облако вылетает из форсунки пескоструйного пистолета и транслирует свою кинетическую энергию на поверхность металлической заготовки или детали.

Соответственно, чем больше давление в компрессоре или резервуаре, тем выше скорость (а значит и кинетическая энергия) пылевого облака.

Аналогичный эффект дает и применение абразивных составов, утяжеленных микрочастицами электрокорунда, шлака или дроби.

А чем больше кинетическая энергия, тем выше производительность аппарата.

Кроме того, следует отметить, что из соображений безопасности пескоструйные аппараты выпускаются в двух форматах:

• В виде мобильных устройств малой мощности, предназначенных для ручной обработки тонкостенных и малогабаритных деталей. Используя такой аппарат нужно помнить лишь о средствах защиты органов дыхания и кожного покрова (обычного респиратора и плотной «робы» будет вполне достаточно).
• В виде стационарных установок, генерирующих давление до 7-8 кг/см2 и использующих «утяжеленные» материалы для пескоструйной обработки металла (в том числе и стальную дробь) с диаметром частиц до 2,5 миллиметров. Рабочую зону таких аппаратов ограждают от окружающей среды защитными экранами или размещают в особых камерах.

В итоге, можно утверждать, что от конструкционной схемы зависит не только эффективность, но и цена пескоструйной обработки металла. Ведь, чем мощнее компрессор, тем больше энергопотребление компрессора, выше расход абразивного материала и сложнее (а значит и дороже) средства защиты. То есть, за высокую качество обработки придется заплатить большую цену.

Пескоструйная обработка, применяется для поверхностной очистки металла с применением природного абразива – песка, просеянного и очищенного до получения однородной фракции. Процесс пескоструйной обработки металла принципа и технологии работы основан на подаче под давлением песчаной смеси, которая направляется на объект обработки.

В ходе процедуры очищения абразивом, с металла «сбивают» не только появившуюся ржавчину, окалину, следы формовочного материала и остатки лакокрасочных покрытий (ЛКП), но и жировые отложения. Именно поэтому технология пескоструйной обработки метала, по праву считается крайне эффективным и относительно не дорогим способом подготовки металлов к последующему покрытию ЛКП или другим работам. Важнейшим аспектом в подготовке металлической поверхности считается — профиль поверхности. В результате исследований установлено, что для качественного сцепления и надежной защиты металла до нанесения укрывного средства необходимо соблюдать требования к пескоструйной обработке. Ниже показано фото пескоструйной обработки металла.

Равномерная и качественно исполненная насечка гарантирует более надежное и долговечное соединение между подготовленной поверхностью и покрытием. Частицы песка формируют на поверхности металла своеобразный рельеф, глубина которого зависит от параметров песка, давления, дистанции и угла атаки сопла.

Очистку металла делят на 3 последовательных стадии:

1. Подготовка,
2. Очистка и отделка,
3. Упрочнение дробеструйным агрегатом.

На 1 этапе поверхность освобождают от ветхого ЛКП, продуктов окисления и прочих поверхностных загрязнений. Помимо указанного удаляется нагар, образующийся на прокате стали. Островатые песчинки образуют рельефность и создают шереховатость, что бы обеспечить большую защитную эффективность нанесенных средств.

Пескоструйная очистка и отделка, разнятся от подготовки, а именно в первом случае суть заключается в усовершенствовании общего вида детали и повышении уровня его пригодности, а не в подготовке детали к покрытию. Отделочная пескоструйка заключается в удалении заусениц с отлитых элементов, а также усовершенствовании его внешнего вида.

Дробеструйное упрочнение — это процесс который призван значительно повысить эксплутационные свойства деталей, испытывающих значительные нагрузки в процессе эксплуатации.

Оборудование для пескоструйной обработки металла

Аппарат для пескоструйной обработки металла, должен иметь такие свойствами, как достойная производительность и экономичность, достигаемая тем, что однажды использованный песок, специальным образом подготавливают и в дальнейшем используют повторно. Общая схема указанных систем включает компрессор, емкость для песка, сопло, шланги для воздуха находящегося в сжатом состоянии и песчаной смеси.

Оборудование для пескоструйной обработки металла подразделяют на 3 вида:

Всасывающего (эжекционного) эффекта, в котором воздух двигается в распыляющий элемент, где за счет образования разряжения, обрабатывающее вещество из резервуара всасывается в смешивающую емкость пескоструйника. Материал, объединяясь с воздушной массой, и образовавшаяся рабочая смесь посредством сопла направляется на обрабатываемый материал. Указанный вид агрегата безотказен в производстве, прост в эксплуатации, с минимальным износом трубопроводов и сопел, но с не большой плодотворностью.

Нагнетательного, в этих системах песок помещается в бункер, откуда в свою очередь посредством специального запора движется в резервуар, находящийся под давлением. Далее посредством нагнетаемого давления песчаная масса направляется в смесительную емкость, где поток воздуха направляет его к выводящему устройству, откуда и извергается на обрабатываемую плоскость. Нагнетательные установки обладают приличной плодотворностью, но их слабое место это сложносоставность и чрезмерная изнашиваемость смесепроводов и сопел.

Гравитационного, в них песок из специальной полости ссыпается в емкость, где соединяется со сжатым воздухом и перенаправляется в выводящую головку. Состав отдельных экземпляров указанного приспособления предусматривает перемешивание песчаного составляющего с воздухом, непосредственно перед выходом из подающего устройства. У описанного агрегата очень велика надежность при работе, они не мудрены в компоновке, более экономичные, чем два описанных выше вида.

Выделяют 4 базовых вида агрегатов:

• маломощные,
• среднемощные,
• высокопроизводительные
• и большеобъемные.

Маломощный — располагает вместимостью 10 — 30 л. Как правило, их употребляют в тех случаях, когда есть нужда в очистке элементов, транспортировать которые в производственные цеха нереально или нецелесообразно. Нужно понимать, что показатели давления воздуха во всех устройствах примерно идентичное, а небольшая мощность в данном конкретном случае указывает на ограниченные возможности в плане объема производимых работ. Основным преимуществом данного вида является облегченность, что способствует ее применению практически во всех условиях и на различных по сложности объектах.

Среднемощные пескоструйники доставляются к месту производимых работ на транспорте. Однако, несмотря на это он конструктивно наделен достойной эффективностью работы. В основном из-за вместительности резервуара для песчаного материала (100-140 л.). Однако наибольшим спросом пользуется пескообрабатывающая система которая располагает вместимостью более 150 л. Передвижные ее модификации снабжены колесной системой для мобильности. Для установки локального базирования необходимо специально выделенное и подготовленное помещение.

Пескообрабатывающий комплекс максимальных вместимостей это от 2000 до 22000 л. песка. Ее максимальная производительность получается кроме прочего из-за присутствия ни одного, а нескольких рабочих выходов.

ГОСТ на пескоструйную обработку металла

ГОСТ 9.402-80 указывает на качественные показатели, требования к поверхности подготовленной для окрашивания или иного защитного покрытия. В нем содержатся требования к пескоструйной обработке:

• При 5-и кратным увеличением, с помощью специальных приспособлений, признаки ржавления металла и сажа отсутствуют
• При визуальном анализе, без специальных увеличивающих приспособлений отсутствуют следы окисления и ржавления металла, сажа, и иные слои не металлического происхождения. Не более чем на 4% поверхностных площадей имеются признаки окисления и ржавления металла и сажа.

На поверхностях отпескоструенного материала отсутствуют признаки окисления и ржавления металла и сажа.

Информативная составляющая о качестве и стандартизация очистки указаны:

Управляющие систем и аппаратов в обязательном порядке должны быть инструктированы по указанной стандартизации ГОСТа на пескоструйную обработку металла. Не столько для того, чтобы пройти приемщика работы, но для того, чтобы с уверенностью гарантировать, что антикоррозионное покрытие будет нанесено на качественно подготовленную поверхность.