Пескоструйная обработка — это процесс отделки поверхности, при котором абразивные среды высокого давления очищают и сглаживают поверхности материалов. Воздействие абразивов удаляет загрязнения, ржавчину, краску или заусенцы и изменяет текстуру поверхности. Ее происхождение восходит к 19 веку; она использовалась для очистки ржавой стали, подготовки поверхностей к покраске или травления рисунков на стекле. Однако она представляет угрозу для окружающей среды и ее пользователей из-за шума и пыли, производимых машинами во время работы.
По данным Business Research Insights, объем рынка пескоструйной обработки в прошлом году оценивался примерно в 0.54 млрд долларов США. Однако, по прогнозам, среднегодовой темп роста составит 5.9% в год до 2033 года, что приведет к предполагаемому росту примерно в 0.9 млрд долларов США.
Содержание:
Что такое пескоструйная обработка?
Пескоструйная обработка — это процесс очистки, сглаживания или придания шероховатости твердой поверхности. Он подразумевает принудительное нанесение абразивных материалов, таких как песок, на поверхность на высокой скорости. Это делается с использованием сжатого воздуха или других подобных систем. Как упоминалось ранее об изменении абразивных сред, используемых для этого процесса, современная абразивная струйная обработка использует множество вариантов. К ним относятся стеклянные шарики, оксид алюминия, пластиковые шарики и сухой лед. Его применение охватывает несколько важных отраслей промышленности.
Процесс пескоструйной обработки
Первый шаг — подготовить поверхность материала для струйной обработки, закрыв те части, которые не должны быть затронуты. Затем выберите подходящий абразивный материал в зависимости от желаемой цели и типа поверхности. Абразивный бак удерживает абразивный материал в камере и направляет частицы в выдвижной клапан. Воздухозаборник приводится в действие воздушным компрессором, который нагнетает давление в материал в камере. Он выходит из сопла на высокой скорости, чтобы с силой ударить по поверхности.
Виды пескоструйных технологий
В современной пескоструйной обработке используются различные технологии, каждая из которых предназначена для определенных целей:
Струйная очистка сухим льдом
Простой процесс очистки, использующий замороженные гранулы CO₂ в качестве абразивной среды. Он удаляет загрязнения с поверхностей без использования абразивов, химикатов, пара или высоких температур.
Вакуумная струйная обработка
Также известна как беспыльная струйная обработка, поскольку она удаляет пыль, образующуюся в процессе, с помощью вакуумной системы. Эта технология безопасна и экономична, поскольку абразивные среды можно использовать повторно, и она сводит к минимуму загрязнение окружающей среды.
Микроабразивная струйная обработка
Он направляет поток мелких абразивных частиц при низком давлении на твердую поверхность для точной очистки или резки. Эта техника применяется в электронике и других чувствительных компонентах.
Дробеструйная обработка
Он использует стеклянные шарики для создания гладкой, сатинированной отделки на металлических поверхностях. Эта техника широко используется в косметике и для чистки нержавеющей стали.
Мокрая и сухая пескоструйная обработка
- Сухая пескоструйная обработка обычно используется в промышленных целях. Она требует защитного оборудования и активной вентиляции, поскольку производит больше пыли, поскольку является агрессивным процессом.
- Мокрая (беспыльная) пескоструйная обработка уменьшает количество пыли, комбинируя воду с абразивными материалами. Это делает ее более подходящей для деликатных поверхностей или сред с ограничениями по пыли.
Для чего используется пескоструйная обработка?
Подготовка поверхности
Пескоструйная обработка Создает шероховатую поверхность для лучшей адгезии покрытий, красок или гальванопокрытий.
Deburring
Пескоструйная обработка сглаживает острые края, удаляет заусенцы и устраняет заусенцы детали порошковой металлургии, обработанные детали и отливки.
Очистка поверхности
Абразивоструйную очистку можно использовать для удаления ржавчины, окалины, масла, старой краски и загрязнений перед механической обработкой или нанесением покрытия.
Автоматизированная индустрия
Используется для удаления ржавчины, грязи и подготовки поверхностей к ремонту или покраске, например, для очистки деталей двигателя или подготовки старинных автомобилей.
Пескоструйное оборудование
Пескоструйное оборудование различается в зависимости от характера задачи. Сначала поговорим о двух важных компонентах пескоструйной машины:
- Дробеструйное сопло: этот компонент контролирует направление потока абразивных частиц. Убедитесь, что наконечник сопла вращается с достаточно высокой скоростью, чтобы выталкивать материал силой из шланга. Различные типы сопел включают прямые, конические, алмазные, рифленые и усиленные рифленые. Каждый тип предназначен для определенных задач в зависимости от вашей цели и типа поверхности. Желаемое давление сопла обычно составляет около 100 фунтов на кв. дюйм, и вы можете определить размер для использования, проверив объем, который ваш воздушный компрессор может подавать в минуту.
- Воздушный компрессор: Он обеспечивает сжатый воздух, используемый для движения. Это очень важный компонент, поскольку он обеспечивает весь процесс. Размер компрессора должен быть достаточно большим, чтобы нагнетать давление в дробеструйный котёл для герметизации выдвижного клапана. Чем выше номинальная производительность компрессора CFM (кубических футов в минуту), тем лучше процесс пескоструйной обработки. Обычно требуется номинальная производительность CFM от 18 до 35, но для промышленных процессов пескоструйной обработки лучше подходит показатель около 50–100 CFM.
К основным системам пескоструйной обработки относятся:
- Переносные системы струйной обработки: мобильная система, обычно используемая для сухой абразивной струйной обработки, работающая на дизельном топливе. Используется для передачи абразива в основную линию струйной обработки.
- Открытые системы дробеструйной обработки: как следует из названия, система не является замкнутой, она открыта и обычно используется для дробеструйной обработки наружных поверхностей, например, зданий.
- Пескоструйный шкаф: Закрытая система, используемая для размещения абразивного материала. Обычно состоит из защитной оболочки, системы струйной обработки, системы рециркуляции и сбора пыли.
Пескоструйный материал: выбор правильного
Это материал, который выталкивается на твердую поверхность, и он бывает разных типов, используемых в зависимости от типа поверхности, цели струйной обработки или стоимости носителя. Различные типы включают органические (например, скорлупа грецкого ореха), мета (например, оксид алюминия), стеклянные шарики и т. д.
Чтобы выбрать правильный абразивный материал, следует учитывать:
- Твёрдость материала.
- Желаемая цель отделки поверхности.
- Вопросы безопасности и охраны окружающей среды.
Например:
- Для шлифовки и полировки используются стеклянные шарики.
- Стальная дробь идеально подходит для агрессивной струйной обработки, например, для удаления ржавчины.
- Бикарбонат натрия достаточно щадящий для струйной обработки деликатных поверхностей.
Воздействие на субстраты
Также важно, чтобы твердость носителя соответствовала типу используемой подложки:
- Мягкие поверхности (например, дерево или пластик) требуют менее агрессивных абразивов.
- Твердые поверхности (например, сталь, камень) могут выдерживать более агрессивную струйную обработку.
Из-за опасений по поводу здоровья и безопасности пользователей и окружающей среды были рассмотрены другие альтернативы струйной обработки. Использование экологически чистых абразивных материалов помогает снизить негативное воздействие на окружающую среду. Внедрение роботизированных пескоструйных систем снижает воздействие на здоровье и профессиональные риски для работников. Кроме того, закрытые системы, такие как струйные шкафы, помогают собирать пыль и перерабатывать материалы, тем самым минимизируя отходы и сокращая расходы.
FAQ
1. В чем разница между пескоструйной и дробеструйной обработкой?
Хотя оба процесса хороши для подготовки поверхности и очистки с использованием абразивных материалов, они различаются по типу используемых сред. Пескоструйная обработка использует мелкодисперсную среду и сжатый воздух, тогда как дробеструйная обработка использует небольшое количество металла, называемого дробью. Дробеструйная обработка, как правило, безопаснее пескоструйной обработки, поскольку не оставляет пылевых остатков, а значит, нет места для вдыхания.
2. Каковы проблемы безопасности и охраны окружающей среды при пескоструйной обработке?
- Риски вдыхания: мелкие частицы, такие как кремний, могут привести к проблемам с дыханием. Надлежащие СИЗ, такие как респираторы и комбинезоны, важны для защиты работников.
- Шум: Высокий уровень шума может привести к проблемам со слухом, поэтому работникам могут потребоваться средства защиты органов слуха.
- Управление отходами: Абразивные отходы, образующиеся в процессе пескоструйной обработки, должны утилизироваться в соответствии с экологическими нормами, чтобы предотвратить загрязнение.
3. Может ли пескоструйная обработка повредить поверхности?
Да, пескоструйная обработка может повредить поверхности, если она выполнена неправильно. Агрессивные среды или высокое давление на мягкие материалы могут привести к негативным последствиям, таким как точечная коррозия, деформация или эрозия. Важно выбрать правильную среду, а также сначала протестировать ее на небольших участках, чтобы избежать повреждений