La sabbiatura è un processo di finitura superficiale che utilizza abrasivi ad alta pressione per pulire e levigare le superfici dei materiali. L'impatto degli abrasivi rimuove contaminanti, ruggine, vernice o sbavature e modifica la texture superficiale. Le sue origini risalgono al XIX secolo; veniva utilizzata per rimuovere l'acciaio arrugginito, preparare le superfici per la verniciatura o incidere decorazioni sul vetro. Tuttavia, rappresenta una minaccia per l'ambiente e per chi la utilizza, a causa del rumore e della polvere prodotti dalle macchine durante il funzionamento.
Secondo Business Research Insights, lo scorso anno il mercato della sabbiatura ha raggiunto un valore stimato di circa 0.54 miliardi di dollari. Tuttavia, si prevede un CAGR del 5.9% annuo fino al 2033, con una crescita stimata di circa 0.9 miliardi di dollari.
Contenuti
Cos'è la sabbiatura?
La sabbiatura è il processo di pulizia, levigatura o irruvidimento di una superficie dura. Consiste nell'applicazione forzata di materiali abrasivi, come la sabbia, contro una superficie ad alta velocità. Questo viene fatto utilizzando aria compressa o altri sistemi simili. Come accennato in precedenza riguardo al cambiamento nei materiali abrasivi utilizzati per il processo, la moderna sabbiatura abrasiva prevede una varietà di opzioni. Tra queste, microsfere di vetro, ossido di alluminio, microsfere di plastica e ghiaccio secco. Le sue applicazioni interessano diversi importanti settori industriali.
Processo di sabbiatura
Il primo passo è preparare la superficie del materiale da sabbiare, coprendo le parti che non devono essere interessate. Successivamente, si sceglie il materiale abrasivo appropriato in base all'obiettivo desiderato e al tipo di superficie. Il crogiolo di sabbiatura contiene il materiale abrasivo nella camera e convoglia le particelle nella valvola a scomparsa. L'aspirazione dell'aria è alimentata dal compressore d'aria che pressurizza il materiale nella camera. Questo esce dall'ugello ad alta velocità per colpire la superficie con forza.
Tipi di tecniche di sabbiatura
Esistono diverse tecniche utilizzate nella sabbiatura moderna, ciascuna per applicazioni specifiche:
Sabbiatura con ghiaccio secco
Un semplice processo di pulizia che utilizza pellet di CO₂ congelati come mezzo di sabbiatura. Rimuove i contaminanti dalle superfici senza l'utilizzo di abrasivi, prodotti chimici, vapore o alte temperature.
Sabbiatura a vuoto
È anche nota come sabbiatura senza polvere perché estrae la polvere prodotta durante il processo tramite un sistema di aspirazione. Questa tecnica è sicura ed economica perché l'abrasivo può essere riutilizzato e riduce al minimo la contaminazione ambientale.
Microsabbiatura abrasiva
Sostiene un flusso di particelle abrasive fini, a bassa pressione, contro una superficie dura per una pulizia o un taglio di precisione. Questa tecnica viene applicata all'elettronica e ad altri componenti delicati.
Granigliatura di perle
Utilizza microsfere di vetro per creare una finitura liscia e satinata sulle superfici metalliche. Questa tecnica è ampiamente utilizzata in cosmetica e per la pulizia dell'acciaio inossidabile.
Sabbiatura a umido vs. a secco
- La sabbiatura a secco è comunemente utilizzata nelle applicazioni industriali. Richiede dispositivi di protezione individuale e ventilazione attiva perché, essendo un processo aggressivo, produce più polvere.
- La sabbiatura a umido (senza polvere) riduce la polvere combinando acqua e abrasivo. Questo la rende più adatta a superfici delicate o ambienti con restrizioni per la polvere.
A cosa serve la sabbiatura?
Preparazione della superficie
Sabbiatura Crea una superficie ruvida per una migliore adesione di rivestimenti, vernici o placcature.
sbavatura
La sabbiatura leviga i bordi taglienti, rimuove le sbavature ed elimina le sbavature parti di metallurgia delle polveri, componenti lavorati e fusioni.
Pulizia delle superfici
La sabbiatura può essere utilizzata per rimuovere ruggine, calcare, olio, vecchia vernice e contaminanti prima della lavorazione o del rivestimento.
Industria automobilistica
Utilizzato per la rimozione di ruggine, sporco e per la preparazione di superfici per riparazioni o verniciatura, ad esempio per la pulizia di parti del motore o la preparazione di auto d'epoca.
Attrezzature di sabbiatura
Le attrezzature per la sabbiatura variano a seconda della natura del lavoro da svolgere. Innanzitutto, parliamo di due componenti importanti di una sabbiatrice:
- Ugello di sabbiatura: questo componente controlla la direzione del flusso di particelle abrasive. Assicurarsi che la punta dell'ugello ruoti a una velocità sufficientemente elevata da spingere il materiale con forza dal tubo. I diversi tipi di ugelli includono dritti, conici, diamantati, scanalati e rinforzati. Ogni tipo è destinato a compiti specifici a seconda dell'obiettivo e del tipo di superficie. La pressione desiderata per l'ugello è solitamente di circa 100 PSI e si può determinare la dimensione da utilizzare controllando la portata che il compressore d'aria può erogare al minuto.
- Compressore d'aria: fornisce l'aria compressa utilizzata per la propulsione. Si tratta di un componente molto importante perché alimenta l'intero processo. Le dimensioni del compressore devono essere sufficientemente grandi da pressurizzare il crogiolo di sabbiatura e consentire la chiusura ermetica della valvola a scomparsa. Maggiore è la portata in CFM (piedi cubi al minuto) di un compressore, migliore sarà il processo di sabbiatura. Generalmente è necessaria una portata di 18-35 CFM, ma per i processi di sabbiatura industriale è preferibile una portata di circa 50-100 CFM.
I sistemi base di sabbiatura includono:
- Sistemi di sabbiatura portatili: sistemi mobili tipicamente utilizzati per la sabbiatura a secco, alimentati ad aria compressa diesel. Vengono utilizzati per trasferire l'abrasivo nella linea di sabbiatura principale.
- Sistemi di sabbiatura aperti: come suggerisce il nome, il sistema non è un circuito chiuso, ma aperto e viene comunemente utilizzato per la sabbiatura di superfici esterne, ad esempio di edifici.
- Cabina di sabbiatura: sistema chiuso utilizzato per contenere il materiale abrasivo. Solitamente è composto da un contenitore, un sistema di sabbiatura, un sistema di riciclo e un sistema di aspirazione delle polveri.
Materiali per sabbiatura: come scegliere quello giusto
Questo è il materiale che viene proiettato contro la superficie dura ed è disponibile in diverse tipologie, a seconda del tipo di superficie, dell'obiettivo di sabbiatura o del costo del materiale. Tra le diverse tipologie figurano materiali organici (ad esempio gusci di noce), meta (ad esempio ossido di alluminio), microsfere di vetro, ecc.
Per selezionare il giusto abrasivo, dovresti considerare:
- Durezza del materiale.
- L'obiettivo desiderato per la finitura superficiale.
- Problemi di sicurezza e ambientali.
Per esempio:
- Per levigare e lucidare si utilizzano microsfere di vetro.
- La graniglia d'acciaio è ideale soprattutto per la sabbiatura aggressiva, ad esempio per la rimozione della ruggine.
- Il bicarbonato di sodio è sufficientemente delicato per sabbiare le superfici delicate.
Impatto sui substrati
È inoltre fondamentale adattare la durezza del supporto al tipo di substrato utilizzato:
- Le superfici morbide (ad esempio legno o plastica) necessitano di abrasivi meno aggressivi.
- Le superfici dure (ad esempio acciaio, pietra) possono essere sottoposte a sabbiature più aggressive.
A causa delle preoccupazioni relative alla salute e alla sicurezza degli utenti e all'ambiente, sono state prese in considerazione altre alternative di sabbiatura. L'utilizzo di abrasivi ecocompatibili contribuisce a ridurre l'impatto ambientale negativo. L'adozione di sistemi di sabbiatura robotizzati riduce l'esposizione dei lavoratori a rischi per la salute e sul lavoro. Inoltre, i sistemi chiusi, come le cabine di sabbiatura, aiutano a raccogliere le polveri e a riciclare i materiali, riducendo così al minimo gli sprechi e i costi.
FAQ
1. Qual è la differenza tra sabbiatura e pallinatura?
Sebbene entrambi i processi siano indicati per la preparazione delle superfici e la pulizia con materiali abrasivi, differiscono nel tipo di mezzo utilizzato. La sabbiatura utilizza mezzi fini e aria compressa, mentre la pallinatura utilizza piccole quantità di metallo, dette graniglia. La pallinatura è generalmente più sicura della sabbiatura in quanto non produce residui di polvere, quindi non c'è rischio di inalazione.
2. Quali sono le problematiche relative alla sicurezza e all'ambiente legate al processo di sabbiatura?
- Rischi da inalazione: particelle fini come la silice possono causare problemi respiratori. L'uso di DPI adeguati, come respiratori e tute protettive, è fondamentale per la protezione dei lavoratori.
- Rumore: livelli elevati di decibel possono causare problemi di udito, pertanto i lavoratori potrebbero aver bisogno di protezioni acustiche.
- Gestione dei rifiuti: i residui abrasivi prodotti durante il processo di sabbiatura devono essere gestiti secondo le linee guida ambientali per prevenire la contaminazione
3. La sabbiatura può danneggiare le superfici?
Sì, la sabbiatura può danneggiare le superfici se non eseguita correttamente. Materiali aggressivi o pressioni elevate su materiali morbidi possono causare effetti negativi come corrosione, deformazione o erosione. È importante scegliere il materiale giusto e testare prima su piccole aree per evitare danni.