Специалисты долго ломали голову, каким образом можно зачищать металлоизделия от коррозии, не используя химреактивов и не прилагая значительных физических усилий. В итоге появилась новая технология — пескоструйная обработка металла, благодаря своей простоте получившая широкое распространение. О ней мы и расскажем в нашей статье.
Для чего применяется пескоструйная обработка металла?
Спектр применения пескоструйной обработки не очень широк, но, несмотря на это, в современном производстве данная технология считается одной из самых востребованных. Чаще всего ее используют с целью:
- очищения металлических поверхностей от ржавчины, окалины, остатков лакокрасочного покрытия;
- снятия жировой пленки. Такая подготовка необходима в случае применения гальванотехнического и газотермического способов покраски;
- создания на поверхности металла насечки (шероховатой фактуры) для лучшей сцепки с ней краски.
В повседневной жизни мы сталкиваемся с пескоструйными технологиями при ремонте и обслуживании авто (с помощью этого метода зачищают автомобильные диски, обрабатывают кузов перед покраской), замене труб (очищение перед грунтовкой) и пр.
Суть пескоструйной обработки
Пескоструйная обработка металла заключается в воздействии на обрабатываемую поверхность мелких абразивных частиц, выдуваемых под высоким давлением из пескоструйного аппарата, который в народе коротко именуют «пескоструем».
Абразивные материалы (фр. «abrasif» — «шлифовальный», от лат. «abradere» — «соскабливать») — это материалы, обладающие высокой твердостью и используемые для обработки поверхности металла, керамики, горных пород, минералов, стекла, кожи, резины и других. Википедия
Состоит из:
- резервуара (контейнера) с пескоструйным (абразивным) материалом;
- компрессора, нагнетающего давление;
- шлангов, по которым поступает воздух и абразивный материал;
- распылителя, называемого еще пистолетом, поскольку именно из его сопла происходит выброс мелкодисперсионных частиц.
Под давлением воздуха, генерируемого компрессором, частицы абразивного материала по шлангам поступают в распылитель и вылетают из его форсунок со скоростью, достигающей 650 м/с. Соприкасаясь с обрабатываемой поверхностью, они снимают с нее верхний слой покрытия, очищая от ржавчины, масляных пятен, цемента и др.
В качестве абразивных материалов при работе с металлом чаще всего используется песок. Когда нужна более деликатная зачистка, специалисты применяют крахмал и пластик. Сила воздействия зависит не только от состава абразива, но и от того, с какой скоростью он вылетает из пескоструйного пистолета. Ведь именно в этот момент формируется заряд кинетической энергии, воздействие которой и приводит к удалению с металлической поверхности верхнего слоя.
Данная технология весьма опасна, поскольку абразив, отлетающий от поверхности и все еще имеющий заряд кинетической энергии, может серьезно травмировать незакрытые защитной одеждой участки тела. Кроме того, постоянное вдыхание воздуха, насыщенного мелкодисперсной пылью, приводит к пневмокониозу — заболеванию легких, которое в народе называют «запылением».
Поэтому абразивоструйщики (пескоструйщики) работают в специальных костюмах и рукавицах и используют защитный шлем с системой принудительной подачи воздуха. В домашних условиях, когда вы имеете дело с маломощными пескоструями и прибегаете к их помощи нерегулярно, достаточно будет одежды из плотной ткани, максимально закрывающей тело, рукавиц, защитных очков и маски или респиратора.
Сегодня на полках магазинов можно найти портативные пескоструйные устройства. Но гораздо дешевле изготовить пескоструйный аппарат своими руками . Как это сделать, смотрите в видео:
Достоинства и недостатки технологии
Пескоструйная обработка металла имеет ряд неоспоримых достоинств:
- позволяет проникать даже в самые труднодоступные места. Абразивные частицы настолько малы, что легко проходят даже в микрощели;
- широкий спектр применения. Использовать технологию можно везде, где необходима зачистка поверхности от ржавчины, фрагментов лака и краски;
- мобильность. Большинство аппаратов имеет компактные размеры и легко транспортируется на любые расстояния;
- высокое качество очистки. Изделия, обработанные таким образом, долго не поддаются коррозии, поскольку микроборозды, образованные абразивом, значительно улучшают адгезию лакокрасочного покрытия.
Адгезия (от лат. «adhaesio» — «прилипание») в физике — сцепление поверхностей разнородных твердых и/или жидких тел. Википедия
К недостаткам данного способа отнесем следующее:
- опасность производства. Профессия абразивоструйщика относится к разряду «вредных»;
- неэкономность. В ходе работы используется огромное количество абразивного материала, поэтому этот вид деятельности нельзя отнести к энергосберегающим технологиям.
Забирай себе, расскажи друзьям!
Читайте также на нашем сайте:
Показать еще
От качества установки окна Рехау зависит долговечность и надежность службы изделий. Монтаж должны выполнять профессионалы, поскольку даже небольшие неточности ощутимо снижают качество конструкции. Необходимы точные замеры с улицы и изнутри, параметры глубины проема для выбора конструкции и облицовки.
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.
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 металла предназначена для очистки металлических оснований от жирных вкраплений, коррозии, пригара и остатков от формовки. Что такое очистка металла абразивом и для чего она осуществляется?
При заказе этого вида услуги, отмечается, что с каждым годом на нее снижается цена. Этому способствуют уникальные технологии, совершенство оборудования и материалов. При этом количество предложений больше, чем заказов.
Неоспоримые достоинства
Перед покрытием красками металлических оснований, с целью сцепления с лакокрасочного материала с поверхностью, необходимо проводить подготовительные операции. Услуги пескоструйной обработки сегодня актуальны и пользуются спросом у потребителя.
Неповторимая технология предусмотрена для безупречной обработки металлических изделий, зданий, сооружений и элементов, перед их окрашиванием. Использование этого метода закреплено нормативной документацией, в том числе требованиями ГОСТ.
Согласно технологической последовательности необходимо производить мытье металлоконструкций специализированным оборудованием с параллельной очисткой оснований.
Использование абразива позволяет выполнить легкую, поверхностную и глубокую технологию чистки. При этом может быть обработано большое количество квадратных метров (м2).
Степени чистки:
- Поверхностная обработка изделий обеспечивает чистоту среднего уровня, то есть на основании могут остаться жирные пятна и следы от окалины.
- Глубокая обработка позволяет полностью произвести чистку от коррозии либо окалины после сварки, или зачистить поверхность до появления металлического блеска.
- При легком виде чистки удаляются неглубокие пятна коррозии и отслоения от окалины, что придает относительную чистоту обработанной поверхности.
Оборудование для пескоструйной обработки металла наряду с основным назначением применяется, в, том числе, для обезжиривания металлических поверхностей. Устранение слоя масла необходимо перед окрашиванием фасадов и иных поверхностей перед газотермическим напылением или гальваническим покрытием. Цена на устройство невысокая, поэтому этот метод является доступным.
Работы по очищению поверхности производятся довольно быстро, поэтому за короткое время можно обработать не один квадрат площади (м2).
Технология пескоструйной обработки металла выполняется для разных целей, например, для обработки дисков машин. Работа осуществляется в оборудованном помещении. Шлифование обеспечивается дробью или мелкозернистым песком под давлением сжатого воздуха.
Литые и кованые конструкции после обработки пескоструйным оборудованием служат достаточно долго. После проведения работы выполняется покраска поверхностей в несколько слоев.
О правилах пескоструйной обработки
Металлообработка пескоструйным техническим устройством производится в строгом соответствии с маршрутом, изложенным в технологическом процессе. Последовательность выполнения операций разрабатывается индивидуально на одну деталь или партию аналогичных изделий.
Например, для подготовки поверхности фасада, когда обрабатываем поверхность, учитываются следующие нюансы:
- Под давлением подается абразивная смесь, которая после удаляется самостоятельно, вручную. Для этого используется ветошь.
- Влажность песка не должна превышать 2 %, иначе от данной операции эффекта не будет.
- Просеивание песка производится через сито, размер ячеек которого в пределах от 1 до 1,2 мм.
- Принцип подачи воздуха осуществляется по специальному шлангу из компрессорной установки в агрегат. В емкости производится соединение воздушной массы с абразивной крошкой.
- Полученная масса из пескоструя под давлением подается на поверхность, подлежащую обработке.
- Созданное давление не должно превышать 4 кгс/см2. Это условие выполнять необходимо, так как иначе поверхность может быть деформирована.
- При очистке фасадов начальных 3 этажей нужно обеспечивать подачу давления не более 3 кгс/см2.
- Если давление снижается, то и производительность падает. Увеличенный расход песка и комплектующих на квадратный метр обработанной площади (м2) подтверждает необходимость замены насадки.
- При завершении работы поверхность подлежит обдуванию сжатым воздухом. Так устраняется пыль и остатки песка.
Применение в бытовых целях
Пескоструйная и дробеструйная обработка поверхностей стала актуальной на производстве и в домашних условиях. Для обработки металла можно приобрести агрегат Karcher, цена доступная, а качество обрабатываемой поверхности безупречное. При этом количество обработанных квадратных метров (м2) может быть различным.
Преимущество работы машины в том, что обрабатывать поверхность можно не только ровную, но и рельефную. Малый вес и габаритные размеры позволяют осуществлять перемещение устройства без труда.
Дробеструйная обработка металла выполняется с легким приведением в готовность инструмента, без применения особых усилий. Используемые материалы для работ: кварцевый песок или крошка от скорлупы грецких орехов. Величина фракции зерен не должна превышать 1,5 мм.
Регулировка подачи сжатого воздуха производится вручную, с учетом расходования абразива, воздуха и воды. Выбрать оптимальный режим настройки несложно. Для создания рабочего состояния необходимо подсоединиться к источнику воды, компрессору и резервуару с абразивом.
Видео: пескоструйная обработка металла.
Повышения производительности можно добиться за счет расхода воды, подаваемой под давлением не более 2 бар. Максимальный расход воды не должен превышать 120 литров в час, а чтобы не было много пыли от обработки, то достаточно 50 литров в час. Давление от компрессорной установки настраивается в пределах 3-12 бар.
Для подготовки сложных поверхностей предусмотрено перемещение абразива в пескоструйный пистолет при помощи клапана. Второй раз использовать абразив не рекомендовано, так как он выработал свой ресурс на первом этапе. Расход песка может достигать от 50 до 200 кг в час. Этот агрегат полностью соответствует принятым стандартам безопасности.
При наличии этого технического устройства можно организовать свой бизнес, при этом количество квадратов обрабатываемой площади (м2) не ограничено. Россия на сегодняшний день широко применяет данные агрегаты в производственных целях для выполнения государственных заказов, а также для частного предпринимательства.
