Что такое пескоструйка. В чем суть технологии пескоструйной обработки металла? Камера и помещение

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:

Подготовка,
Очистка и отделка,
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.

Пескоструйная обработка

Пескоструйная очистка/обработка каменной стены

Абразивоструйный аппарат (сверху крышка-сито для фракционирования абразива)

Передвижной дизельный компрессор используется при абразивоструйной очистке для получения движущей силы - воздуха

Абразивоструйная очистка металлических конструкций

Пескоструйная очистка

Пескостру́йная обрабо́тка - холодная абразивная обработка поверхности камня , стекла , металлических изделий или зубов путём повреждения её поверхности песком или иным абразивным порошком, распыляемым потоком воздуха, а при гидроабразивной обработке - струёй воды или иной жидкости. Впервые запатентован американцем Бенджамином Чу Тилгманом (1821-1901) в 1870 году (патент США 104408) .

Технология

При абразивоструйной обработке абразивные частицы ускоряются из абразивоструйного аппарата при помощи энергии сжатого воздуха. Для того чтобы посредством абразивных частиц и сжатого воздуха обеспечить эффективную очистку, требуется профессиональное мастерство, высококлассное оборудование и контроль качества. Каждый элемент влияет на результат работы всей системы. При очистке ненужные материалы удаляются, поверхность материала упрочняется и становится подготовленной для нанесения покрытий. При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину и другие загрязнения. Кроме того, при струйной очистке удаляется вторичная окалина , которая образуется на новой стали.

Угловатые частицы абразива придают шероховатость поверхности и создают профиль, или насечку . Большинство производителей красок указывают, каким должен быть профиль, чтобы обеспечить эффективное нанесение их продукции.

При определении точной степени удаления ржавчины и очистки стальной поверхности перед покраской использует Международный стандарт ISO 8501-01-1988 и ISO 8504-1992. ISO 8501-01 употребляется по окалине. Это означает следующие уровни заражения ржавчиной:

А - стальная поверхность в большой степени покрытая окалиной, но в незначительной степени или совсем не затронута ржавчиной.
Б - стальная поверхность, которая начала ржаветь и с которой окалина начала осыпаться.
С - стальная поверхность, с которой окалина отвалилась и откуда она может быть удалена, но с лёгким видимым питтингом (точечная коррозия).
Д - стальная поверхность, с которой окалина отвалилась, но с лёгким питтингом, видимым невооружённым глазом.

Степени предварительной подготовки поверхности Стандарт ISO определяет семь степеней подготовки поверхности. В спецификациях часто употребляются следующие стандарты: Подготовка поверхности вручную и с помощью электроинструментов: скобление, зачистка проволочными щётками, механическими щётками и шлифовка - обозначается буквами «St».

ISO-St1. Обработка вручную и электроинструментами

Прежде, чем начать очистку вручную или электроинструментами, толстые слои ржавчины должны быть удалены способом обрубки. Видимые загрязнения от масла, жира и грязи тоже должны быть удалены. После очистки вручную и электроинструментами, поверхность должна быть очищена от отслаивающейся краски и пыли.

ISO-St2. Тщательная очистка вручную и электроинструментами

При поверхностном рассмотрении невооружённым взглядом, подложка должна выглядеть очищенной от видимых следов масла, жира и грязи и от плохо прилегающей окалины, ржавчины, краски и посторонних веществ.

ISO-St3. Очень тщательная очистка вручную и электроинструментами

То же самое, что и для St2, но подложка должна быть очищена намного более тщательно, до появления металлического блеска.

ISO-Sa. Пескоструйная очистка

Подготовка поверхности способом пескоструйной обработки обозначается буквами "Sa". Прежде, чем приступить к пескоструйной очистке, толстые слои ржавчины должны быть удалены методом обрубки. Видимые масляные, жировые загрязнения и грязь тоже должны быть устранены. После пескоструйной обработки подложка должна быть очищена от пыли и мусора.

ISO-Sa1. Лёгкая пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от окалины с плохим прилеганием, ржавчины, краски и других посторонних веществ.

ISO-Sa2. Тщательная пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Каждое остаточное загрязнение должно иметь плотное прилегание.

ISO-Sa2,5. Очень тщательная пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Все остаточные следы заражения должны проявляться только в форме едва заметных пятен и полос.

ISO-Sa3. Пескоструйная очистка до визуально чистой стали

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Поверхность должна иметь однородный металлический блеск.

Основные области применения

очистка металлических заготовок от окалины , старой краски, ржавчины и других загрязнений
обезжиривание металлических заготовок перед окраской, газотермическим напылением , гальванотехническими и т. п. операциями
очистка арматуры электровакуумных приборов перед сборкой и откачкой баллона
декоративное матирование стекла
создание декоративной "шероховатости" поверхности

В последнее время пескоструйная обработка часто используется для создания шероховатости поверхностей. При очистке и ремонте старых кирпичных кладок сохраняется декоративный вид, а новые деревянные поверхности при помощи воздуха и песка могут приобрести в качестве эффекта "старый", "изношенный" вид.

Исторически в пескоструйной обработке использовался обыкновенный песок, промытый и просеянный до однородной фракции . Силикатная пыль, образующаяся при дроблении песчинок об обрабатываемую поверхность, - причина профессионального заболевания - силикоза . Поэтому при пескоструйной обработке в стационарных условиях обязательна эффективная вытяжка и вентиляция , в условиях строительства - ношение респираторов .

Помимо песка, в качестве абразива может использоваться стальная дробь , cтеклянные шарики, корундовый порошок и другие синтетические абразивы.

Современные технологии пескоструйной обработки используют следующие технологии:

газодинамической очистки с разгоном абразива в реактивной струе до скорости в 300 м/с
гидроструйная очистка потоком воды с различным давлением (от 100 до 7500 бар)
гидроабразивная очистка потоком воды с различным давлением несущем в себе абразив и/или ингибитор
очистка сухим льдом

Все современные лакокрасочные материалы требуют обязательной пескоструйной обработки поверхности для придания ей шероховатости и снятия загрязнений. Пескоструйная обработка продлевает срок службы покрытий до шести раз, что позволяет значительно сэкономить на капитальном и текущем ремонтах металлоконструкций.

В современном мире не последнее место занимает пескоструйная обработка металла. Это отличный способ подготовить поверхность к будущей покраске, благодаря чему покрытие будет держаться в несколько раз дольше. Кроме этого, пескоструй используют для очистки изделий от ржавчины, окалины, пригара. Это еще и метод реставрации старых автомобилей и мотоциклов. Иными словами, пескоструйная обработка металла - просто панацея для металлоизделий, она дает им шанс на второе рождение.

Особенности метода

При таком способе абразивные частицы воздействуют на поверхность, благодаря чему удаляются все загрязнения. Следует заметить, что обладают способностью не только очищать, но и обезжиривать изделия, в результате чего увеличивается срок их эксплуатации.

Степень очистки бывает различной. В домашних условиях самостоятельно практически невозможно глубоко очистить поверхность. Для этого требуется дорогостоящее оборудование. Хотя следы ржавчины или окалину вы сможете удалить без особого труда. Поэтому при поверхностном осмотре обрабатываемая деталь будет чистой.

Технология пескоструйной обработки металла

Сам процесс заключается в очистке поверхности абразивными частицами. Они с огромной скоростью поступают на поверхность при помощи воздуха. металла просто невозможна без мощного напора свежего воздуха. Бывает, что его скорость достигает 730 метров в секунду! Поэтому такая очистка является столь эффективной. Как правило, воздух поступает из компрессора и втягивает абразивные частицы. Они внутри разгоняются и выбрасываются на обрабатываемую поверхность. Благодаря огромной скорости абразивы внедряются в верхний слой металла и удаляют следы старой краски или ржавчины.

Приспособления для пескоструя

Разумеется, что для такого занятия нужны соответствующие приспособления. Материалы для пескоструйной обработки металла самые разнообразные. Это может быть электрокорунд, стальные шлаки или песок. Последний считается наиболее доступным. Но нужно обращать внимание на размер зерен. Он напрямую зависит от толщины обрабатываемых изделий. Если у вас достаточно крупная деталь, то лучше использовать фракции размером не менее 2-2,5 мм. В том случае, если вам предстоит работать с тонким металлом, вполне достаточно песчинок в 1-1,5 мм.

Оборудование для пескоструйной обработки металла

Для очистки металла с помощью абразивных частиц используется соответствующее оборудование. Оно различается своими техническими характеристиками, мощностью и конструкцией. На сегодняшний день существуют как стационарные, так и мобильные аппараты. Мобильные предпочтительнее, так как с их помощью можно обрабатывать изделия непосредственно на объекте. Если вам понадобится работать с маленькими деталями, тогда необходимо приобрести специальные камеры.

Такая деятельность невозможна без использования пескоструя. Основными составляющими этого оборудования являются:

Резервуар, в который засыпается абразив.
Пескоструйный пистолет.
Компрессоор для подачи воздуха.
Шланг.

Виды оборудования

Все делится на 2 типа:

Напорные аппараты. Их работа основывается на возникновении избыточного давления в абразивном резервуаре. Воздух смешивается с частичками абразива, под напором высокой скорости движется по шлангу и выбрасывается через сопло на поверхность металла.
Инжекторные аппараты. Здесь совсем другой принцип действия. Воздух начинает нагнетаться в компрессоре, потом он проходит по шлангу и смешивается с абразивными частицами. С большой скоростью смесь выталкивается из пистолета, тем самым нанося урон ржавчине и грязи.

Кроме этого, оборудование для данной работы может быть как открытого, так и закрытого типа. Но самым важным для пескоструйной обработки является производительность используемого аппарата. При покупке на это нужно обращать особое внимание. Для обработки различных материалов используется разное давление. Так, для того чтобы очистить металл, этот показатель должен составлять 5-7 кг/см.

Преимущества и недостатки метода

Пескоструйная обработка металла выполняет несколько функций. Она не только очищает поверхность, увеличивает срок эксплуатации изделия, но может использоваться и в художественных целях, например, для нанесения узоров. Это так называемое декоративное матирование. Такая универсальность делает метод популярным.

Но пескоструй имеет и несколько недостатков. Среди основных можно выделить:

Слишком большой расход абразивных средств.
Это достаточно пыльная работа, поэтому проводить ее можно только в защитном костюме, крагах и специальном шлеме. Кроме этого, в помещении должен быть установлен кондиционер, в задачи которого входит регулировка температуры воздуха.

Как бы там ни было, но на сегодняшний день данная технология считается передовой и полностью оправдывает себя.

Абразивоструйная очистка практически универсальна и эффективно помогает в очистке поверхности различных материалов от загрязнений. Что в свою очередь продлевает срок жизни материалов.

Окалина - это частицы металлических окислов, которые образуются на поверхности металла при нагревании металла и последующим взаимодействием с кислородом. Так как окалина обладает магнитными свойствами, то при ее наличии на поверхности металла коррозийные процессы происходят в несколько раз быстрее, что приводит к быстрому износу материала.

Пескоструйная обработка эффективно позволяет очистить поверхность металла от окалины для последующей антикоррозийной обработки и покраски.

Битум - это нефтепродукт, активно использующийся в промышленности, в частности, в строительстве (например, в дорожном). Часто встает проблема очистки резервуаров, в которых нагревается битум от его остатков.

В таких случаях на помощь приходит пескоструй, который эффективно удаляет с поверхности частицы битума.

Удаление ржавчины и коррозии

Коррозия - это процесс разрушения материалов под воздействием внешней среды. Ржавление - это коррозия металла. Ржавчина образуется при контакте металла с окислителем (металлом, кислородом или кислотой).

Не нужно говорить о негативных последствия коррозии. Существуют действенные способы удаления с поверхности металла ржавчины, например, пескоструйная очистка металла. После чего на очищенную поверхность наносится антикоррозийное покрытие.

Такие методы позволяют значительно увеличить срок жизни металлоконструкций .

Удаление лакокрасочных покрытий

Лаки и краски подвержены влиянию атмосферных осадков. Поэтому окрашенные поверхности периодическитребуется перекрашивать. Но новый слой краски (лака) не положишь на старый - старый нужно снять. Пескоструйка отлично справляется с этой задачей.

После чего поверхность готова к перекраске.

Нагар - это окалина на металле, которая образуется в следствие горения какого-либо смазочного материала.

Для удаления используется пескоструйный метод.

Граффити - вид уличного изобразительно творчества. Чаще всего объектами нанесения становятся места для этого непредназанченные, облик которых подобные рисунки значительно портят.

Методом пескоструйной обработки фасады зданий нетрудно избавить от подобного вида художеств.

Подготовка поверхности к покраске

Пескоструйная очистка - начальный этап, предшествующий покраске. Это необходимо по двум причинам:

поверхность должна быть очищена, чтобы под слоем краски не образовывалась коррозия;
поверхность пескоструится для лучшей адгезии (сцеплении краски с материалом).

Брусчатка, тротуарная плитка, кирпичи (и другие изделия, которые делаются формами) иногда из-за недостатка форм имеют дефекты в виде рельефных образований на поверхности.

Пескоструй позволяет очистить быстрее, чем это можно сделать вручную.

Удаление цемента и раствора

Цемент и раствор в засохшем виде часто остаются на поверхности строительных материалов (кирпичи, например), на инструментах, на технике (бетономешалка).

Цемент характеризуется твердыми свойствами в застывшем состоянии, поэтому вручную качественно сделать очистку долго и трудно.

Высолы - белые раводы на каменных поверхностях. Высолы - солевые отложения, которые образуются вследствие намокания стен или выхода солей из раствора наружу.

Высолы эффективно можно удалить с помощью пескоструя.