Вернет вашему материалу первозданный вид: что такое дробеструйная обработка металла

Пескоструйная очистка и обработка

Пескоструйная очистка помогает обработать абсолютно любую поверхность, будь то камень, стекло, металл или бетон. Она производится с использованием особого абразивного порошка, дроби или песка, которые распыляются потоком воздуха. Здесь также стоит отметить степени этой обработки, которые делятся на очистку «до белого металла», до «почти белого металла», коммерческую очистку, промышленную и поверхностную. Все они отличаются тем, насколько чистой является поверхность после проведения данного типа работ, для какого материала используется, от типа загрязнений и некоторых других параметров, устанавливаемых ГОСТом 9.402 .

Виды дроби для дробеструйной обработки: критерии выбора, цена

Обработка поверхностей отливок изделий из металла берет свое начало от древне-шумерской цивилизации. Наиболее распространенным вариантом шлифующего материала был избран крупный речной песок, раздробленные различные металлы и другие сопутствующие.

Развитие современной технологии предлагает множество способов шлифовки металла (лазерная, ультразвуковая и прочие). В приоритете у производственников — контактная.

Вернет вашему материалу первозданный вид: что такое дробеструйная обработка металла

Металл — это материал, который наиболее подвержен изменению с течением времени. Внешние факторы, погодные условия и прочие воздействия могут изменить его свойства.

Для того, чтобы избежать этого и продлить срок эксплуатации металла применяют дробеструйную обработку материала.

Нормы расхода песка при пескоструйной обработке металла или других материалов

Пескоструйная обработка материалов один из самых простых, доступных и дешевых вариантов подготовки поверхности перед сварочными и покрасочными работами. Метод позволяет обрабатывать практически любые виды поверхности: металл, дерево, бетон. Качество подготовки поверхности оговорены в ГОСТ 9.402-80.

Пескоструйная обработка одновременно выполняет несколько задач:

• качественно очищает поверхность от старой краски и ржавчины;
• убирает шероховатости металла;
• за счет наклепа в разы увеличивает твердость, долговечность и другие эксплуатационные характеристики обрабатываемого материала.

Принцип работы пескоструйного оборудования

Несмотря на всю эффективность пескоструйного аппарата, принцип его работы очень прост. В емкость помещают сухой абразивный материал, с помощью которого и будет производиться обработка, он выталкивается под давлением в тот момент, когда по другому каналу подается сжатый воздух. Все это попадает в камеру смешивания, после чего смесь выталкивается наружу через пескоструйное сопло.

Это принцип работы напорного оборудования с использованием абразива, т.е. твердого и легкого материала, который будет использован для очистки слоя краски, к примеру, с автомобилей, домов, прицепов и даже лодок. Отличительной особенностью именно напорного пескоструя является внушительная производительность, простота в эксплуатации, надежность и удобство. При этом цена остается на вполне доступном уровне. Одним из отличий, к примеру, от инжекторного пескостуря является большая емкость для абразива. Она может составлять более 600 литров, в то время как инжекторный аппарат может вместить только 30. Принцип работы с ними заключается в том, что абразив засасывается из емкости, которая не находится под давлением и всегда открыта для подачи расходника, что также влияет на скорость подачи пескоструйного песка. При работе под давлением этот процесс значительно ускоряется, что ведет к большим затратам сжатого воздуха. В обоих случаях вам не обойтись без дополнительного оборудования, которым выступает компрессор. Инжекторные аппараты в основном используется там, где требуются легкие струйные работы.

Таким образом, если вам предстоит большой объем работы, то настоятельно рекомендуется работать именно с напорным пескоструйным оборудованием.

Каким образом можно рассчитать расходование при обработке, очистке металла?

Расход при пескоструйной обработке определяется как количество в килограммах расхода песка на площадь в один квадратный метр обрабатываемой поверхности. Размеры частиц при многократном использовании уменьшаются и хуже обрабатывают поверхность. Соответственно, расчет будет усредненный. Оптимизировать расходы, вполне возможно если учитывать, что влияет на качество и скорость обработки.

1 Струйная обработка дробью – технология очистки и укрепления поверхностей

Струйная обработка дробью заключается в воздействии на различные поверхности абразивным материалом, подаваемым на большой скорости воздушным потоком. Для проведения таких работ используют специальное оборудование – дробеструйные машины. Мощность подаваемой воздушно-абразивной струи позволяет удалять различные загрязнения и покрытия, ржавчину, а также окалину, неровности, многое другое.

Обработка дробью дает шероховатую, чистую поверхность, обеспечивающую хорошее сцепление с наносимыми поверх материалами. В основном, дробеструйные машины применяют для обработки бетонных и металлических поверхностей. Оборудование бывает двух типов:

• закрытое – для обработки деталей, объектов в замкнутом пространстве;
• открытое – для наружной обработки внешних поверхностей.

Конструкция машин может быть разной – это зависит от того, для работ с какой поверхностью оборудование предназначено (стальной, полимерной, бетонной и так далее).

В качестве абразива используется дробь, материал, форма и размер которой, а также режим работы дробеструйной машины, выбираются также исходя из типа обрабатываемой поверхности.

Все виды оборудования имеют возможность подключения к промышленному пылесосу, собирающему пыль, остатки расколотой и целую дробь, которая во многих установках рекуперируется (отделяется) и поступает обратно в бункер.

Замкнутый цикл работы дробеструйного оборудования обеспечивает ему очень высокие показатели производительности, экономичности и экологичности. В среднем за один час машина способна обработать 40–150 м 2 металлической поверхности или 50–250 м 2 бетонного пола.В случае применения специальных рукавов и стволов – до 500 м 2 /час. Современное оборудование позволяет работать с крупногабаритными изделиями.

Области применения пескоструйной очистки

В строительстве данная технология применяется на монолитных конструкциях: стены, колонны, панели – все это и многое другое очищается от цемента и следов опалубки.
Пескоструйная обработка нашла свое применение в очистке металлических конструкций, металлических труб, элементов спецтехники, ее также используют для реставрации зданий и созданию микрорельефа. Пескоструи смогут удалить рисунки со стен, а также плесень и копоть. Таким образом, ремонт стен значительно ускорится, т.к. процесс их подготовки будет выполнен в максимально сжатые сроки.
При этом работать с пескоструйными аппаратами очень просто. Даже самые малоопытные рабочие с легкостью справляются с ними. Хочется отметить, что здесь, как и в случаях работы с любым оборудованием, нужно соблюдать правила безопасности. Защитные очки и плотный рабочий костюм с перчатками отлично подойдет для проведения таких работ.

РАЗНОВИДНОСТИ ДРОБИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА

С помощью определенной дроби можно добиться разного результата – сделать поверхность металла глянцевой или матовой, идеально гладкой или шероховатой. От степени шероховатости напрямую зависит, как хорошо будут ложиться на металл защитные и лакокрасочные покрытия.

Колотая чугунная. Изготавливается механическим, пневматическим и гидравлическим способом. Из белого раскаленного чугуна делают гранулы. Затем их охлаждают и отжигают после раскалывания. Такая дробь делает поверхность металла шероховатой, матовой. Колотая чугунная дробь отлично очищает детали от нагара и ржавых вкраплений. Основной недостаток чугунной дроби – хрупкость и как следствие – большой расход при дробеструйной обработке.

Стальная рубленная. Очень прочная. Ее стойкость намного выше чугунной – за первые 400 – 500 часов расход не превышает 0,5 – 1 кг/час. Это в 30 раз меньше, чем расход чугунной дроби. Несмотря на то, что стоимость стальной дроби в 4 – 5 раз выше чугунной, в целом расходы сокращаются в 8 – 10 раз. Стальную дробь используют для обработки металла с сильными загрязнениями. Бывает цилиндрической и сферической формы.

Стальная литая. Подготавливает поверхности к нанесению покрытий – эмалей, красок.

Алюминиевую дробь используют для обработки деталей из алюминия. После того, как обработка метала дробью завершена, изделия приобретают светлый оттенок.

Керамическая дробь. После нее изделие чистое. Дробь практически не раскалывается. В основном используют в космической и авиационной промышленности.

Пластиковая дробь применяется для бережной обработки. Не токсична.

Стеклянная дробь. Выпускается в виде шариков разного диаметра. После нее не остается повреждений и заусенцев. Очень экономична и популярна.

Электрокорунд. Бывает белого и розового цвета. Очень прочный абразив, который не магнитится, а также может использоваться во влажных средах.

Обработка металла дробью используется везде, где есть металлические конструкции и детали – вагоностроение, авиационная, космическая промышленности, машиностроение, сельскохозяйственная и горнодобывающая промышленность и т.д.

Технология дробеметной очистки позволяет продлить срок службы металла, улучшить его характеристики и сопротивляемость внешним факторам. Ведь намного дешевле поддерживать металлические конструкции и детали в хорошем состоянии, чем менять их, как только они придут в негодность.

В компании ООО «ЛипецкТехноЛит» вы можете выбрать дробеметную установку стандартного типа или заказать аппарат под нужные габариты. Мы изготовим для вас оборудование нестандартных размеров в своем цехе литья и доставим на производство в срок. Вам нужно лишь написать нам точные замеры.

Также можем изготовить для вас любые детали к российскому и зарубежному оборудованию по чертежам. Если у вас нет чертежей, мы проведем обследование и предоставим размеры перед изготовлением.

Критерии выбора

Любой абразивный материал оценивается по числу циклов применения и долговечности. Дробленый и гранулированный специальный материал характеризуют по данным критериям:

• твердость обрабатываемого материала;
• материал изготовления самих гранул или шариков;
• форма и величина площади поверхности изделия.

Преимущества и недостатки

Метод дробеструйной обработки металла обладает следующими преимуществами:

• качественно снимает окалину;
• удаляет ржавчину;
• устраняет коррозию, которая образовалась за определенный период;
• позволяет сделать поверхность матовой;
• удаляет шероховатость и неровности;
• продлевает срок эксплуатации материала;
• придает металлу прочность и надежность.

Как и в любом другом методе существует и несколько недостатков:

• повышенный расход абразивных средств;
• использование специального защитного костюма;
• необходимо наличие кондиционера для регулировки температуры.

Факторы, влияющие на показатель

На расход песка и качество очистки влияют следующие факторы:

• мощности пескоструйного аппарата;
• величины загрязнения поверхности;
• объема проводимых работ;
• размера фракции;
• твердость;
• применяемых сопел;
• насколько песок был промыт и высушен;
• профессионализм пескоструйщика.

Для определения расхода песка первоначально рассмотреть сам процесс пескоструйной обработки. В емкость засыпается песок. Он выталкивается под давлением и одновременно подается сжатый воздух. Песчинки с силой ударяют в обрабатываемую поверхность. Как маленьким молоточком сбивает грязь, ржавчину и оставляет отпечаток на поверхности металла.

Крупные фракции песка используются для очистки твердых поверхностей с большой загрязненностью используются твердые и крупные фракции. Песка расходуются меньше, но качество недостаточно высокое. Средние фракции образуют качественную обработку, но со временем при многократном применении уменьшаются в размере. Мелкие песчинки используются для обработки тонкого металла, но недостаточно хорошо обрабатывают большое загрязнение. Оператор должен контролировать качество песка и своевременно подсыпать свежий материал.

Пример расчета

За минуту расходуется 2–3 литра абразивного материала, за час приблизительно 90–100 литров. В зависимости от степени загрязнения материала и других факторов выведен средний расход при обработке одного квадратного метра поверхности в 60–100 кг песка.

Расход абразивов на квадратный метр при пескоструйной очистке поверхностей

Сравнительный анализ расхода пескоструйных/дробеструйных абразивных материалов на квадратный метр площади обрабатываемой поверхности можно провести только усредненно и приблизительно, т.к. расход струйного абразива зависит от многих факторов помимо материала, из которого он изготовлен (фракция и качество абразива, исходное состояние, степень загрязнения и материал очищаемой поверхности, используемое пескоструйное оборудование, форма сопел, рабочее давление в системе, мастерство и профессионализм оператора-пескоструйщика и т.д.). Ниже приведена приблизительная оценка сравнения расхода струйных абразивов, наиболее часто используемых для пескоструя (пескоструйный кварцевый песок, гранулированный абразивный порошок купершлак, никельшлак, минеральная дробь электрокорунд, чугунная и стальная крошка – колотая дробь из чугуна и стали). Расход абразивных струйных материалов (ориентировочный диапазон) приведен в килограммах на квадратный метр обработки для получения степени очистки поверхности Sa 2½ (по ISO 8501-1). При оценке расхода струйных абразивов также следует учитывать разную плотность абразивных материалов, непосредственно влияющую на их вес, различную их весовую стоимость и цену при объёмных оптовых закупках или розничных покупках, а также возможность рециркуляции (повторного использования) абразивного зерна или дробин при пескоструйной/дробеструйной обработке. Т.е., при кажущейся своей относительно высокой цене, металлическая техническая дробь является наиболее экономичным по расходной стоимости абразиво-струйным материалом, который наравне с пескоструйным песком применял в пескоструе ещё основатель бластинга Тилман, называя его железным песком.

Как рассчитать расход на 1м²?

Сравнительный расход струйных материалов усреднено согласно национальным стандартам (в РФ ISO 8501-1:2007):

1. Чугунная или стальная дробь — 0.200-0,600 г м.кв.
2. Норматив ГОСТа разнится с конкретной моделью оборудования или ситуацией.

Финальная обработка стальных отливок — предпродажная стадия производственного процесса. В этой процедуре применяются различные материалы. Во всех случаях выбираются компоненты, согласованные с производственной технологией. Нарушение процесса изготовления приводит к ухудшению качества и товарной непрезентабельностью.

3 Обработка дробеструйным оборудованием металла

Воздействие струей дроби на металл является процессом его холодной обработки. Это одна из самых популярных и эффективных механических технологий, которая используется для решения широкого круга задач, а применяемое оборудование обеспечивает отличное качество и высокую производительность выполнения работ. Наиболее часто дробеструйная обработка металла используется для удаления с его поверхности ржавчины в максимально сжатые сроки и с минимальными затратами.

Помимо очистки от ненужных элементов металлу придается совершенно иной вид – его можно сделать матовым или шероховатым, сгладить поверхностные неровности. Основная область применения дробеструйной технологии:

• удаление следов коррозии;
• удаление окалины, которая осталась после металлообработки;
• очистка от старых защитных и декоративных покрытий;
• полировка и матирование поверхности металла;
• придание поверхности необходимой шероховатости перед нанесением покрытий;
• удаление оксидных пленок с металла перед сварочными работами.

Дробеструйные машины по металлу – любимое оборудование всех мостовщиков, потому что перед нанесением защитной гидроизоляции на стальные конструкции моста требуется придать поверхности необходимую адгезию. Лучше всего с этим справляется специальная дробеструйная установка. Ее преимущества перед пескоструйной обработкой:

• получаемая адгезия на порядки выше;
• замкнутый цикл работы – не расколотая дробь применяется повторно, использованная попадает вместе с пылью и грязью в промышленный пылесос;
• более чистый процесс – оператор может работать без респиратора;
• производительность выше.

Поэтому дробеструйная технология обработки металла более плодотворная и все больше вытесняет пескоструйную.

Используемое оборудование

Рынок представляет множество разных видов машин по обработке металла, однако главные составляющие должны присутствовать в каждом оборудовании.

1. Компрессор. Нужен, чтобы создавать высокий скоростной воздушный поток для быстрого выбрасывания абразивных частиц.
2. Камера для смешивания воздуха и дроби. Компрессор и ёмкость с абразивом соединяются между собой специальной трубкой. Камера необходима для того, чтобы поступающий в трубку воздух смешивался с частицами и двигался дальше по другому шлангу.
3. Сопло. Конечный элемент, через который дробь, выходит на обрабатываемую поверхность.

Все оборудования для обработки делится на:

1. Ручное — аппараты с маленькой мощностью, созданы для легких работ. В основном используются для обработки металлоконструкций.
2. Дробеструйные камеры — автоматическое оборудование, устанавливается на предприятиях.

4 Защитный эффект дробеструйного воздействия на металл

Но главный эффект, который дает струйное воздействие дробью – это защита от коррозионно-механических и усталостных повреждений. Как известно, практически все они зарождаются на поверхности металла. В то же время, доказано, что развитие или появление трещин не будет происходить в зоне, где есть сжимающие напряжения. В процессе обработки каждая дробь воздействует на материал, как маленький молоточек, и, ударяясь, образует на его поверхности небольшие перекрывающиеся углубления или отпечатки – то есть деформирует металл.

Под такой поверхностью материал стремится вернуть свое исходное состояние, в результате чего под полученной полусферой деформированного металла образуется слой с сжимающими напряжениями. Возникающие после обработки дробеструйной машиной перекрывающиеся углубления формируют на поверхности материала равномерный слой с высокими напряжениями сжатия, что значительно повышает прочность, надежность, долговечность как деталей, так и оборудования, устройств из них в целом.

Это достигается за счет того, что сжимающие напряжения повышают фрикционную стойкость, сопротивление металла коррозионному и усталостному разрушению и растрескиванию, эрозии и фреттингу, вызванных кавитацией. Дробеструйная технология также используется в авиастроении для придания металлической обшивке крыла необходимой аэродинамической кривизны. Дополнительные применения включают упрочнение поверхности с целью закрытия пористости, улучшения трибологических параметров, повышения стойкости межкристаллитной коррозии, текстурирования поверхности, выравнивания деформированных изделий, испытания адгезии различных покрытий.

Технология нашла признание в космической, авиационной, химической, автомобильной, судостроительной, горнодобывающей, сельскохозяйственной и медицинской промышленностях.

Технология очистки и укрепления поверхности

С помощью дробеструйной очистки, можно удалять старые лакокрасочные покрытия. Принцип достаточно простой: абразивные частицы под давлением воздуха движутся с высокой скоростью на поверхность и образуют в ней множество трещин. Такая очистка довольно сложный процесс, который требует использования специального оборудования и помощи профессионалов.

При помощи дробеструйного упрочнения поверхности металлу придается прочность и долговечность. Процесс заключается в нанесении на поверхность сферических абразивных частиц (стальная дробь, керамическая или стеклянные шарики), которые создают равномерное спрессованное покрытие. Данное покрытие создает напряжение и тем самым повышает прочность металла.

5 Обработка дробью бетонных полов и конструкций

Дробеструйная обработка бетона в основном применяется при подготовке основания пола и в монолитном строительстве. При помощи специального оборудования с бетонных пола или конструкции удаляют верхний слой, состоящий из так называемого “цементного молочка” и ослабленных, хорошо удаляющихся фрагментов и частиц бетона, а также различные загрязнения.

Обработку дробью проводят непосредственно перед процессом нанесения декоративного или защитного покрытия. Существует единственное ограничение – обрабатываемая бетонная поверхность должна быть сухой. Преимущества дробеструйной технологии перед другими способами подготовки основания из бетона (шлифовкой, фрезеровкой, тому подобным):

• обеспечение хорошего сцепления основания с наносимым покрытием;
• равномерное распределение шероховатости;
• устранение различных загрязнений и пыли с поверхности – дополнительная очистка не потребуется, пылесосить не надо;
• обнажение твердого заполнителя основания, что способствует упрочнению поверхности бетона;
• беспыльный и более тихий способ;
• выравнивание основания;
• позволяет обнаружить скрытые дефекты (трещины, полости, другие).

Помимо обработки нового бетона, дробеструйная машина незаменима при очистке старых и находящихся в эксплуатации поверхностей от полимерных покрытий, краски и так далее. После использования дроби площадь сцепления увеличивается не менее чем 2–2,5 раза, по сравнению с отшлифованной или необработанной бетонной поверхностью.

Дробь для работы

Так как метод подразумевает использование абразивных частиц, существует различные виды, применение которых зависит от обрабатываемого материала:

• стеклянные — достаточно бюджетный вариант, не загрязняет поверхность материала;
• электрокорунд — самый дорогой и эффективный вид, используется для сложных работ;
• керамические — применяются достаточно редко при заключительной очистке металла;
• пластиковые — используют на глянцевых поверхностях;
• чугунные — такой вид применяется для очистки от ржавчины, налета и окалин;
• алюминиевые — очищают материалы из мягких сплавов;
• стальные — хорошо устраняют грязь и ржавчину и повышают физические свойства металла.

Цена услуг

При достаточном количестве преимуществ, встает вопрос стоимость данных услуг. В основном, цена зависит от площади обрабатываемой поверхности металла. В среднем, за один квадратный метр могут взять 350–400 рублей. Такая стоимость неконечная и зависит от ряда факторов, например, степень загрязнений или обработки материала.

Дробеструйная обработка — сложный технологический процесс. Она обладает рядом преимуществ и позволяет произвести очистку в короткие сроки. Однако, лучше довериться профессионалам в этом вопросе.