Комплект для струйной абразивной очистки своими руками

Струйно-абразивная очистка — важный этап подготовки металлической поверхности к проведению покрасочных работ. С ее помощью можно удалить с металла старую краску и ржавчину, окалину и пятна, возникшие в процессе эксплуатации кузова и автомобильных деталей. Кроме того, такая очистка хорошо обезжиривает поверхность металла, что повышает силу сцепления лакокрасочного покрытия с базовой основой.

Суть метода заключается в обработке металлической поверхности мощной струей сжатого воздуха, смешанного с частицами абразивных материалов.

Ранее в качестве абразива использовался кварцевый и силикатный песок (отсюда и название — пескоструйка), но сегодня этого делать нельзя.

Запрет вызван несколькими факторами: низкой экологичностью песка (в воздухе появляется сильная запыленность) и ненадлежащим качеством подготовки стальной поверхности.

В настоящее время рекомендуется очищать металл при помощи купершлака, никельшлака, чугунной и стальной дроби. От последних абразивов и возникло название метода — дробеструйная обработка. В зависимости от поставленной задачи выбираются абразивы различной формы и фракции. Так, шарообразная дробь хороша для снятия краски и коррозии, а полимерное покрытие лучше счищать колотой дробью.

Технологические особенности струйно-абразивной обработки металла

Очистка металлических поверхностей выполняется с помощью специальных агрегатов, которые состоят из нагнетателя воздуха и рукавов со сменными насадками (соплами).

Подачу воздуха обеспечивают напорные и инжекционные установки, а интенсивность потока и скорость очистки поверхности зависят от диаметра и конструкции сопла. Наиболее распространенным сегодня является напорное оборудование, которое применяется для проведения больших объемов работ.

К основным достоинствам напорных установок относится возможность выполнять очистку крупных поверхностей и подавать абразив в труднодоступные места. Оборудование инжекционного типа имеет малую производительность, поэтому наиболее подходит для очистки небольших металлических поверхностей и деталей.

В автомобильных мастерских предпочтение отдается напорным устройствам, которые быстро обрабатывают не только колесные диски и мелкие детали, но и изделия с большими габаритами.

Принцип удаления старого лакокрасочного покрытия и загрязнений достаточно прост: под воздействием энергии сжатого воздуха абразивные частицы движутся со значительным ускорением и, сталкиваясь с обрабатываемой поверхностью, создают в ней множество микроскопических трещин.

Таких частиц в воздушном потоке содержится великое множество, что и обусловливает высокое качество и быстрые сроки очистки. Увеличивая силу подачи воздуха и используя разные абразивы, можно регулировать эффективность обработки металла, создавая на его поверхности профили (насечки) разного размера.

Большинство производителей красок указывают, какие насечки позволят увеличить адгезию между металлом и лакокрасочным покрытием.

Абразивно-струйная очистка металла — сложный процесс, который требует использования современного оборудования и участия квалифицированных специалистов. Только профессиональные мастера подготовят металл таким образом, чтобы краска легла ровными слоями и прослужила долгие годы.

Сферы применения пескоструйных и дробеструйных работ

Сфера применения абразивно-струйной обработки достаточно широка. Этот метод используют в строительстве и промышленности для очистки кирпичных, бетонных и деревянных конструкций, а также для удаления загрязнений с внутренних поверхностей емкостей и резервуаров. Но основное назначение дробеструйных работ — это подготовка металла к нанесению лакокрасочных покрытий.

Сегодня с помощью такого метода можно:

• очистить металл от ржавчины, окалины, фрагментов старой краски, пятен жира и грязи;
• нанести на гладкую поверхность микрорельеф, который повышает адгезионные свойства материалов;
• уплотнить металл и повысить его сопротивляемость циклическим нагрузкам.

В компании NAYADA дробеструйка используется для подготовки металла к последующей обработке. После глубокой очистки и обезжиривания металлическая поверхность становится полностью готовой к нанесению нового лакокрасочного покрытия.

К наиболее востребованным дробеструйным процедурам относится очистка колесных дисков. По своей стоимости, качеству и временным затратам обработка дисков абразивными веществами является оптимальным вариантом очистки.

Струя сжатого воздуха направляет частицы абразива во все труднодоступные места, обеспечивает идеальную очистку дисков и придает их поверхности необходимую шероховатость.

Благодаря этому антикоррозийные и лакокрасочные материалы ровно ложатся на диск и прочно сцепляются с его поверхностью.

Что касается временных затрат, то дробеструйные работы проводятся в несколько раз быстрее, чем другие способы очистки металла. Абразивы с большой силой ударяются о поверхность и легко разрушают старую краску, следы битума, ржавчину, грязь и окалину. Причем «чистоту» обработки можно варьировать самостоятельно — чем меньше фракция абразива, тем более гладкой будет готовая поверхность.

Помимо колесных дисков специалисты компании NAYADA выполняют дробеструйную обработку:

• автомобильных кузовов;
• деталей двигателя и ходовой части;
• труб и длинномерных изделий;
• прочих агрегатов из стали, алюминия, меди и других металлов.

В итоге можно утверждать, что дробеструйка обладает множеством преимуществ. Это:

• короткие сроки проведения работ — аппарат быстро удаляет старую краску, ржавчину и загрязнения;
• высокое качество очистки — абразивы удаляют сторонние материалы не только на ровных поверхностях, но и в труднодоступных местах;
• высокая вариативность обработки — с помощью дробеструйки можно получить поверхность с таким показателем шероховатости, который требуется для нанесения того или иного лакокрасочного состава.

Практические вопросы струйно-абразивной обработки.Развитие абразивоструйной обработки. Преимущества и недостатки

Переломным моментом в истории развития струйной обработки был 1967 год, когда после окончания продолжавшихся несколько лет исследований этого струйной обработки была опубликована норма SIS 055900.

Эта норма была разработана Шведским Институтом Коррозии в содружестве с American Society for Testing and Materials (ASTM) и Steel Structures Painting council (SSPC) и стала международным стандартом.

На её базе были разработаны нормы многих стран (например, комплексная немецкая норма DIN 55928).

Множество разработанных позже международных норм (например, ISO серии 8500, EN 12944) базируются на разработанных в 60 годы постулатах.

В последующие годы наблюдалось динамическое развитие струйной обработки и связанных с ней новых технологий в области лакокрасочных покрытий на основе появившихся современных эпоксидных и полиуретановых лакокрасочных материалов.

Внедрялись новые технологические решения, вызванные необходимостью защиты конструкций работающих в экстремальных условиях.

Значительный сдвиг в этом направлении был вызван необходимостью защиты морских буровых платформ и больших мостов.

Основой этих работ всегда являлась тщательно выполненная струйная обработка, обеспечивающая заданную чистоту поверхности и ее шероховатость.

В настоящее время струйная обработка является стандартом в подготовке поверхности пред покраской. Применение струйно-абразивной обработки поверхности увеличивает стоимость окраски в целом, но дает выигрыш за счёт увеличения срока службы защитного покрытия, без учёта того, что меньше загрязняется окружающая среда.

Исследования влияния метода струйно-абразивной обработки на стойкость защитного покрытия подтвердили этот вывод.

Для примера: трехслойное эпоксидно-полиуретановое покрытие имеет следующую стойкость в жестких условиях эксплуатации:

Подготовка поверхности	Стоимость	Срок службы
Мойка водой под давлениям	100%	2 года
Очистка вручную (St3)	275%	6 лет
Струйно-абразивная обработка (SA2)	375%	9 лет

Источник: Selecting Cost-Effective Coating Systems, Material Performans, 1991

Что нас ожидает?

Плохое ведение хозяйства и исторически сложившаяся нехватка средств на капитальные вложения, оставила нам в наследство открытую пескоструйную обработку поверхности с помощью простейших технических средств.

Нормативные документы не наводили порядок в обработке поверхности (подготовка поверхности и ее окраска).

Отдельные нормы в различных отраслях промышленности один и тот же технологический процесс трактовались по своему усмотрению.

До настоящего времени, встречаются утверждения о том, что открытая пескоструйная обработка является наиболее дешевым способом подготовки поверхности.

Такой взгляд является следствием отсутствия комплексного подхода к расчету стоимости, а также не выполнения существующих норм по охране окружающей среды, «дикой» утилизации отходов и не желания подсчитать затраты, которые возникают при соблюдении определенных норм.

Мало кто обращает внимание на опасность заболевания силикозом персонала обслуживающего пескоструйные установки.

Такой незначительный интерес к созданию безопасных и экологически чистых установок с многократной оборачиваемостью абразивного материала внутри камер во многом связан с отсутствием финансовых средств, особенно это касается средних и малых предприятий.

Не стоит этому удивляться, если учитывать существующие проценты на банковские кредиты, а также возрастающую борьбу за получение заказов при возрастающей ценовой конкуренции. Сильная конкуренция на рынке просто сводит на нет доходность производства.

Поэтому не стоит удивляться, что в этой области производства возможны финансовые трудности производителей. Учитывая такое состояние, на сегодняшний день, следовало бы задуматься о будущем. Наше стремление в ЕС потребует приведение всех наших норм к нормам ЕС.

И хотя само вступление в Европейский Союз пока находится в призрачном будущем, разработка новых или хотя бы приведения старых норм к реалиям сегодняшнего времени нам просто необходима.

Вопрос только в том, сколько потребуется времени и средств для внедрения этих норм в жизнь.

Если ориентироваться на существующие европейские нормы по обработке поверхности, то необходимо считаться с все возрастающими требованиями к охране окружающей среды, условий труда рабочих, а также увеличивающейся конкуренцией по цене и качеству. Поэтому следует ожидать постепенного вытеснения струйной обработки вне камер быстроизнашивающимися абразивными материалами (песок, шлак).

Эти вопросы можно решить двумя путями:

• официально будет запрещена очистка открытым способом;
• будет взиматься высокая плата за загрязнение атмосферы и утилизацию отходов.

Следует ожидать, что будут определены сроки, необходимые для разработки новых нормативов, как для уже существующих предприятий, так и для вводимых в эксплуатацию. Поэтому появится спрос на:

• экологически чистое оборудование с замкнутым обращением абразивного материала и незначительными выбросами в атмосферу;
• окрасочные производства с контролируемыми выбросами летучих углеводородов.

С точки зрения сегодняшнего состояния техники и технологии обработки поверхности, учитывая примерную стоимость можно предусмотреть такой сценарий развития технологии струйно-абразивной обработки:

• распространение дробеметных линий для очистки металлопроката с последующей временной защитой обработанной поверхности;
• возрастание спроса на оборудование для ручной пневмоструйной очистки, приспособленного для разнообразных изделий и специфических технологических возможностей;

Доказать это можно следующим образом:

• независимо от происходящих дискуссий на эту тему, наш путь развития промышленности повторяет путь развития высокоразвитых стран;
• экономически всегда более выгодна большая программа обработки, а она может быть только на больших металлургических заводах имеющих линии очистки металлопроката и оборудование для нанесения временной защиты (shopprimer). Такие линии должны располагаться в центрах продажи металлопроката, где они смогут обрабатывать от нескольких десятков до несколько сот тысяч тон металла в год. Немногие производители металлопроката понимают, что к такой ситуации необходимо готовиться. Зарубежные фирмы, которые производят и продают металлопрокат, понимают эту проблему и предлагают свои изделия с временной защитой поверхности. Небольшим производителям стальных конструкций будет не под силу обзавестись собственными установками для струйно-абразивной обработки, и они вынуждены будут обращаться к крупным предприятиям с просьбой об оказании таких услуг:
• у ряда предприятий, которым нужно будет усовершенствовать технические средства для струйно-абразивной обработки, возникнет необходимость покупки универсальных устройств для обработки дробью различных изделий;
• вместе с развитием производства, появиться спрос на специализированное оборудование для струйной обработки (например, корундом в замкнутой системе, стеклянными шариками, абразивом на базе пластмассы).

Исходя из вышеизложенного, необходимо рассматривать эту проблему с перспективы ближайших лет и вести подготовку к её решению.

Эта статья ставит перед собой задачу рассказать о технологии подготовки поверхности методом струйно-абразивной обработки, а также информировать потенциальных потребителей об интересных технических решениях и экономической стороне этого вопроса.

Вопросы выбора

Прежде чем покупать какое-либо оборудование необходимо тщательным образом рассмотреть его технические аспекты и экономическую целесообразность.

Постоянное стремление к наиболее дешевому решению вопроса диктуется отсутствием финансовых средств. Это можно понять. Но с другой стороны, такое решение о капиталовложениях ведет к многолетней финансовой нагрузке на предприятие. Поэтому принятые решения должны опираться на оптимальные факторы.

Дальнейшая информация, должна помочь в принятии оптимальных решений связанных с капиталовложением.

Виды применяемого абразива

Струйная обработка предлагает различные возможности применения в зависимости от применяемого абразива.

Быстроизнашивающиеся абразивные материалы в этой статье мы упоминать не будем.

Для информации можем напомнить, что песок является абразивом одноразового использования, так как более 60% зёрен песка превращается в пыль уже при первом контакте с обрабатываемой поверхностью и как следствие он теряет свойства абразива. Шлак, получаемый в производстве меди, имеет 2-3 кратное использование после отделения пылевидной фракции.

Из-за выделения такого большого количества пыли эти абразивы не имеют будущего. И, несмотря на низкую первоначальную стоимость, стоимость их использования в производстве достаточно высокая.

Предлагаемые на рынке ископаемые абразивы, например, гарнет, обладают хорошими чистящими свойствами и довольно большой стойкостью (5-6 кратное использование) при небольшом пылевыделении, однако цена их достаточно высока, что в конечном результате приводит к высокой удельной стоимости очистки поверхности. Поэтому не следует ориентироваться на широкое применение этого импортного абразива.

Наилучшим решением является использование стальной дроби, которая не только легко отделяется от пылевидной фракции, но и даёт возможность применения простых технических решений в конструкции оборудования. Корунд несколько дороже, но его применение обусловлено технологией обработки (алюминий, цинк, нержавеющая сталь).

В дальнейшем мы будем рассматривать:

• абразивы для очистки поверхности перед окраской;
• корунд твёрдостью 12 по 15-бальной шкале Mohsa;
• дробь стальную колотую(grit), дробь стальную шаровидную (shot);
• абразивные материалы должны использоваться в замкнутом обращении;
• абразивные материалы специального применения:
• стеклянные шарики, пластмассовые абразивы, фруктовые косточки и другие нетипичные материалы.

Абразивные материалы из второй группы применяются для специальных целей, например, снятие старых плёнок и других загрязнений без отрицательного воздействия на подложку (в случае тонкого металлического листа), придания поверхности особенного вида, снятия поверхностных напряжений и т. п.

Надо отметить, что круглая стальная дробь, применяется в основном в дробеметних камерах, работающих по принципу выброса шариков в сторону обрабатываемой поверхности лопатками рабочего колеса.

Выбирая тип оборудования для очистки поверхности с помощью сжатого воздуха, мы должны учитывать характер обрабатываемой поверхности:

• если необходимо чистить поверхность из углеродистой стали, выбор простой – нужно оборудование с применением стальной дроби. Если будут обрабатываться поверхности из алюминия, цинка, нержавеющей стали, надо рассматривать возможность применения корунда. Если будут обрабатываться одновременно поверхности, состоящие из углеродистой стали и алюминия, цинка, нержавеющей стали, то необходимо учитывать какой металл преобладает и тогда принимать решения о применении того или другого абразивного материала:
• если преобладает поверхность из алюминия, цинка или нержавеющей стали, целесообразно использовать только корунд;
• если преобладают поверхности из углеродистой стали, нужно рассмотреть вопрос об оборудовании, работающем попеременно со стальной дробью и корундом или же отказаться от очистки поверхностей из алюминия, цинка и нержавеющей стали, особенно, если их количество незначительно.

Принимая решения о приобретении оборудования для обработки корундом, необходимо учитывать, что оно несколько дороже за стандартное (системы сепарации и фильтрации) и стойкость абразивного материала меньше.

Компрессор

Компрессор не является составным узлом устройства для струйной обработки, но его технические параметры оказывают значительное влияние на качество и производительность очистки. Рассмотрим 3 основных параметра компрессора:

• производительность по сжатому воздуху;
• номинальное давление;
• качество сжатого воздуха.

Производительность компрессора является его главным параметром, который определяет производительность по очистке. Например, компрессоры мощностью 0,75 кВт и 75 кВт развивают одинаковое давление сжатого воздуха 7 бар, но при этом первый имеет производительность 0,11 – 0,12 м3/мин, а второй 11,3 – 12,7 м3/мин. И только второй обеспечит необходимые условия для струйной очистки.

Пример: При давлении 7 бар через сопло 9,5мм за одну минуту проходит 5,3 м3 сжатого воздуха. Если производительность компрессора составляет только 4,2 м3/мин, то в сопле никогда не получим давления в 7 бар, а только около 4, 9 бар. Снижение рабочего давления на 0, 07 бар приводит к снижению качества очистки на 1%. В нашем случае потеря производительности очистки составит около 45%.

Рабочее давление при очистке стальной дробью должно находиться в границах 6,3 – 7 бар. Применение давление более 7 бар нецелесообразно, так как приводит к быстрому дроблению абразивного материала без видимого увеличения производительности очистки.

При обработке корундом давление сжатого воздуха не должно превышать 5 бар.

Качество сжатого воздуха определяется содержанием в нём воды и масла. Очистка от влаги обеспечивается специальным устройством – влагоотделителем. Количество масла содержащегося в сжатом воздухе, зависит от типа компрессора и его технического состояния. Современные компрессоры обеспечивают подачу сжатого воздуха без масла.

Качество сжатого воздуха, особенно важно при замкнутом обращении металлического абразивного материала. Присутствие масла в сжатом воздухе ведёт к загрязнению абразива материала и переносу масла на очищаемую поверхность. Вода может привести к увлажнению абразивного материала, сбоям в работе клапанов подачи абразива, а зимой приведёт смерзанию абразива и выходу из строя оборудования.

Эксплуатационные параметры работы оборудования

Они зависят от технического решения конструкции. К основным параметрам следует отнести: — удобство эксплуатации; — эффективность работы вентиляции и степени очистки удаляемого воздуха; — текущие потери абразива в рабочем цикле; — эффективность очистки от загрязнения; — мощность в кВт; — эксплуатационные затраты — разовая стоимость очистки оборудования.

Под удобством эксплуатации следует подразумевать действительное время работы оборудования относительно календарного, это определяется работоспособностью оборудования, возвратом абразивного материала в работу, необходимыми перерывами для технического обслуживания, ремонтными работами, а также аварийностью в работе.

Под текущими потерями абразивного материала следует понимать застойные зоны в системе его транспортировки, где абразив залегает и требует периодического удаления вручную. Это явление часто наблюдается в системе механической подачи абразивного материала.

Эффективность очистки влияет на количество дроби удаляемой из рабочей зоны во время отделения загрязнении, (это касается, как правило, мелких фракций) и важным является тот факт, имеется ли возможность регулирования характеристик сепаратора.

Установленная мощность влияет на стоимость очистки. Эффективность вентиляции рабочей зоны камеры, влияет на условия работы операторов и их производительность, а значит и на стоимость абразивной очистки. В стоимости обработки поверхности сосредоточены все затраты на эксплуатацию оборудования, включая амортизационные отчисления.

Капиталовложения

Это главный показатель, с финансовой точки зрения, средств вкладываемых в реализацию поставленной задачи.

Рассматривая его, надо учитывать тот факт, что капиталовложения это одноразовые расходы на приобретение или изготовление оборудования, а средства, затрачиваемые на эксплутационные нужды в т. ч.

очистку ложатся на себестоимость очистки поверхности и её окраску и иногда могут решать вопрос конкурентоспособности изделий на рынке.

Способ и время реализации капиталовложений

Вопрос сводится к запуску оборудования в производство от момента принятия решения о его покупке или изготовлении собственными силами.

Способ реализации может играть значительную роль, если заказчик оборудования имеет возможность изготовления узлов оборудования на своём предприятии при имеющихся производственных резервах.

Проблему создаёт только сложность изготовления отдельных узлов и их работоспособность.

Источник : www.pokraska.com.ua

Технология абразивоструйной очистки. Статьи компании «Globatex AG»

Подготовка поверхности под окраску состоит из следующих основных операций:

— устранение дефектов поверхности;
— удаление масляных и жировых загрязнений;
— удаление продуктов коррозии;

— удаление прочих загрязнений (хлоридов, пыли, остатков абразива и т». п. ).

• Выбор того или иного метода обработки (или их сочетания) производится с
  учетом следующих основных факторов:
• — требуемого уровня чистоты и определенного рельефа поверхности;
  — совместимости с выбранной системой лакокрасочного покрытия;
  — материала и исходного состояния поверхности;
  — наличия ранее нанесенных покрытий и их состояния;
  — требуемой долговечности покрытия с учетом условий эксплуатации объекта;
  — наличия соответствующих оборудования, материалов, приборов
  контроля, персонала;
  — доступности поверхностей, возможности необходимого освещения;
  — соответствия условиям безопасности труда и охраны окружающей
  среды;
• — экономической целесообразности.

Стоимость работ по подготовке поверхности обычно составляет от 50 до 80% общей стоимости окрасочных работ. Поскольку эта стоимость обычно пропорциональна достигаемому уровню чистоты поверхности, то следует выбрать либо уровень подготовки, соответствующий системе покрытия, либо систему покрытия, соответствующую уровню подготовки, который может быть реально достигнут.

Во избежание загрязнения поверхности веществами, стимулирующими коррозию, а также с целью снижения стоимости очистных работ следует избегать хранения изделий и конструкций, подлежащих окрашиванию, в промышленной или морской атмосфере.

Во время выпадения осадков не следует производить очистку с использованием сухих методов. Если работу все-таки нужно проводить в неблагоприятных условиях, важно принять соответствующие меры предосторожности (укрытия, нагрев поверхности и т. п. ).
Для исключения конденсации влаги температура поверхности должна быть выше точки росы не менее, чем на 3°С.

Перед проведением абразивоструйной обработки поверхность необходимо очистить от масел, смазок, грязи и других загрязнителей. При наличии толстого слоя ржавчины ее рекомендуется предварительно снять с помощью ручного или механизированного инструмента.

При наличии на поверхности растворимых солей их следует удалить струей воды высокого давления до или после абразивоструйной обработки.

1. Способ подготовки поверхности, тип абразива, чистота поверхности, шероховатость и другие параметры очистки должны быть указаны в договорной и (или) технологической документации на окрасочные работы и не должны противоречить рекомендациям поставщика лакокрасочных материалов.
2. При подготовке ранее окрашенных поверхностей не всегда нужно полностью удалять все предыдущие покрытия. В тех случаях, когда возможно допустить локальное удаление прежнего покрытия, должны соблюдаться следующие условия:
3. — оставшееся покрытие должно быть совместимо с новым покрытием и не снижать его защитные свойства;
   — во время локальной очистки не должны быть повреждены соседние участки;
4. — это должно быть экономически целесообразно.

При абразивоструйной очистке на подготавливаемую поверхность воздействует поток абразива с высокой кинетической энергией.

Абразив разгоняется до высокой скорости (до 150 м/с) потоком воздуха или воды; при соударении с поверхностью металла поток абразива удаляет ржавчину, прокатную окалину, имеющиеся покрытия и другие загрязнения.

Одновременно поверхность приобретает характерный рельеф, который способствует лучшей адгезии покрытия с металлом.

• Абразивоструйная очистка является наиболее распространенным и эффективным методом подготовки поверхности в силу следующих достоинств:
• — высокая производительность;
  — возможность использования как стационарного, так и
  переносного оборудования;
  — возможность обрабатывать разнообразные по форме и
  материалу конструкции;
  — возможность локальной и дозируемой обработки;
  — возможность регулирования чистоты и шероховатости
• поверхности.

Применяется широкий ряд естественных и синтетических абразивов. Для каждого абразивного материала характерны особенности, определяющие возможные параметры обработки поверхности, производительность, частоту замены и т. п., что позволяет установить предпочтительные области применения.

1. При выборе абразива необходимо учитывать следующие его характеристики:
2. — материал (химический состав, удельную массу);
   — диапазон размера частиц;
   — форму частиц (8,0);
   — твердость;
3. — экономические соображения.
4. Для выбора наиболее эффективного абразива применительно к каждому конкретному случаю подготовки поверхности рекомендуется проводить предварительные испытания с определением чистоты и шероховатости поверхности, производительности очистки, соответствия требованиям безопасности труда и охраны окружающей среды.
5. Сбалансированный по размеру частиц состав абразива способствует оптимизации уровня чистоты поверхности, шероховатости, скорости очистки.

Непременным требованием при абразивоструйной очистке, особенно сухой, является чистота сжатого воздуха. В составе оборудования должен обязательно находиться масловлагоотделитель; качество подаваемого воздуха должно контролироваться.

После абразивоструйной очистки перед нанесением лакокрасочных материалов поверхность следует очистить от образовавшейся пыли сжатым воздухом или вакуумной очисткой.

Сухая абразивоструйная очистка

Технология сухой абразивоструйной очистки заключается в ударе абразивного потока с высокой кинетической энергией о подготавливаемую поверхность. Подача абразива осуществляется при помощи центробежной силы, сжатого воздуха или эжекции. В воздушно-абразивный поток допускается добавлять небольшое количество воды для устранения пыли.

Центробежная абразивная струйная очистка осуществляется на неподвижных установках или в передвижных устройствах, в которых абразив подается на вращающиеся колеса или лопасти разбрасывающие абразив равномерно и с большой скоростью по очищаемой поверхности.

Метод сухой абразивоструйной очистки является наиболее универсальным и подходит для очистки практически всех типов изделий и конструкций. С его помощью может быть достигнута степень подготовки Sa3 на конструкциях при всех степенях коррозии, а также ранее окрашенных конструкций.

Абразивная струйная очистка сжатым воздухом

Абразивная струйная очистка сжатым воздухом осуществляется при подаче абразива в поток воздуха и направлении образующейся воздушно-абразивной смеси с высокой скоростью из сопла на очищаемую поверхность.

Абразив может быть впрыснут в воздушный поток из емкости, находящейся под давлением, или увлечен этим воздушным потоком в процессе всасывания из емкости, не находящейся под давлением.

Этим способом очищают поверхности с помощью дробеструйных аппаратов.

Абразивная струйная очистка с вакуумом или всасывающей головкой

Этот метод аналогичен абразивной струйной очистке сжатым воздухом с той разницей, что сопло заключено внутри всасывающей головки, которая герметично закреплена на стальной очищаемой поверхности и служит для сбора отработанного абразива и загрязнений. В качестве альтернативного варианта воздушно-абразивный поток может быть подан на металлическую поверхность при использовании пониженного давления во всасывающей головке, т. е за счет эжекции.

Абразивная струйная очистка с впрыскиванием влаги

Этот метод аналогичен абразивной струйной очистке сжатым воздухом с той разницей, что в воздушно-абразивный поток добавляют незначительное количество жидкости (обычно чистую пресную воду), что создает метод струйной очистки, при котором не образуется пыли в диапазоне размера взвешенных частиц менее 50 мкм. Расход воды составляет 15-25 л/ч.

Влажная абразивная струйная очистка со сжатым воздухом

Этот метод аналогичен абразивной струйной очистке сжатым воздухом и отличается тем, что в поток добавляют жидкость (обычно чистую, пресную воду). При этом очистка поверхности производится потоком воды, воздуха, абразива. При влажной абразивной очистке используют смесь абразива с водой в соотношении от 1:2 до 1:6.

Частные случаи использования струйной очистки

Струйная очистка со сметанием заключается в очистке или придании шероховатости органическим и металлическим покрытиям или в удалении поверхностного слоя (или слабо сцепленного слоя) таким образом, чтобы покрытие с сильным сцеплением, находящееся под первым, не оказалось бы пробитым абразивными частицами и не было бы сорвано с оголением подложки. С этой целью оптимизируют различные параметры струйной очистки, например, твердость абразива, угол атаки, расстояние от сопла до подложки, давление воздуха и размер частиц абразива. Как правило, для струйной очистки со сметанием используют воздух низкого давления и мелкий абразивный порошок в форме «звездочек». Применяемый абразив: малая и средняя фракция (0,2-0,5/0,2-1,5мм). Такая очистка имеет название: «свипинг». Легкий свипинг применяется с целью придания шероховатости неповрежденному Пк. Сильный свипинг, выполняется с целью удаления слоев непрочно держащегося покрытия.

Точечная струйная очистка представляет собой обычную форму струйной очистки сжатым воздухом или впрыскиванием влаги, когда очистке подвергаются только отдельные точки (например, пятна ржавчины или сварки) на поверхности. В зависимости от интенсивности точечной струйной очистки достигается степень подготовки поверхности, эквивалентная P Sa 2 или P Sa 2½.

Очистка пламенем включает очистку от ржавчины термическими методами с использованием горелок и использованием ацетилена или пропана с кислородом. Она удаляет практически всю прокатную окалину, но не полностью всю ржавчину.

Поэтому этот метод не может быть применим при высоких требованиях к покрытиям. После очистки пламенем поверхность обрабатывают при помощи механизированных щеток и перед окрашиванием дополнительно очищают от пыли.

Газопламенную очистку применяют при толщине металла не менее 6 мм.

Аппарат пескоструйный: быстрая и эффективная абразивная обработка

17 Августа 2017

В строительстве, различных отраслях промышленности, в авторемонтной и других областях широкое применение находят пескоструйные аппараты различных типов. Все об этом оборудовании, его классификации, конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и эксплуатации аппаратов — читайте в статье.

Что такое пескоструйный аппарат?

Аппарат пескоструйный (установка абразивоструйная, аппараты струйной абразивной очистки) — устройство для холодной абразивной обработки поверхностей изделий и строений из различных материалов струей сжатого воздуха со взвешенным в ней свободным абразивом (абразивными частицами).

Абразивоструйные установки имеют различное применение:

• Очистка поверхности изделий из металлов, бетона и других материалов от старых лакокрасочных покрытий (ЛКП), коррозии и загрязнений перед грунтованием и окрашиванием;
• Формирование на изделии шероховатой поверхности для улучшения адгезии с грунтами и иными покрытиями;
• Устранение дефектов с поверхности металлических изделий после их ковки, штамповки и иной обработки;
• Очистка от окалины поверхностей изделий после горячей обработки (ковки, штамповки);
• Снятие усталостных напряжений и улучшение характеристик металлических изделий;
• Повышение эстетических качеств изделий — получение текстурированных поверхностей, достижение матового эффекта и т.д.

Эти задачи решаются установками различного типа, поэтому для правильного выбора аппаратов следует разобраться в этом классе оборудования, его видах и конструктивных особенностях.

• 20 150 ₽
• 16 720 ₽
• 25 770 ₽
• 11 550 ₽

Аппараты холодной струйной абразивной очистки основаны на простом принципе: под действием сжатого воздуха абразивный материал (песок, дробь) разгоняется до высокой скорости, увеличивая свою кинетическую энергию; при ударе об обрабатываемое изделие частицы абразива за счет своей энергии деформируют и/или разрушают приповерхностный слой, чем достигается очистка изделия от ЛКП, загрязнений, окислов, коррозии и т.д. Одновременно происходит и разрушение поверхностного слоя самого изделия, в результате неравномерности этого процесса образуется шероховатая поверхность, пригодная для последующей обработки.

Схема и принцип работы пескоструйных аппаратов различных типов

В зависимости от способа формирования струи аппараты делятся на три типа:

• Нагнетательного действия;
• Всасывающего действия (эжекторные);
• Гравитационного действия.

Аппараты различного действия (или, как часто говорят — системы) имеют свои особенности и принцип работы, о чем сказано ниже.

Независимо от типа, абразивоструйные установки бывают двух типов по способу эксплуатации:

• Стационарные — высокопроизводительные установки, питающиеся от мощного компрессора. Используются в различных сферах промышленности для обработки больших партий изделий и крупногабаритных конструкций;
• Мобильные — передвижные аппараты малой и средней производительности, питающиеся как от стационарных, так и от передвижных компрессоров. Используются в различных отраслях промышленности и строительной отрасли, в авторемонтной сфере и т.д.

Установки струйной абразивной очистки могут работать с абразивами двух основных типов:

• Песок — частицы малого размера;
• Дробь — частицы размером до 2 мм и более.

К первой группе абразивов относится несколько материалов — чистый кварцевый песок различной зернистости, корунд, металлический песок.

Ко второй группе абразивов относится металлическая дробь различных видов — стальная (литая, рубленая, колотая) и чугунная (литая и колотая).

Абразивы различной зернистости и формы оказывают неодинаковое воздействие на обрабатываемую поверхность, что следует учитывать при их выборе и выполнении работы.

Общие замечания о конструкции и комплектации пескоструйных аппаратов

Установки струйной абразивной очистки — это комплекс оборудования, включающий в себя:

• Пескоструйный аппарат с резервуаром для абразивного материала, затвором и фитингами для присоединения трубопроводов;
• Воздушный компрессор со шлангом;
• Абразивоструйный рукав, по которому подается струя воздуха с абразивом;
• Абразивоструйное сопло (вместе с соплодержателем), формирующее направленную струю;
• При необходимости — оборудование для дистанционного управления установкой;
• Вспомогательное оборудование — манометры, рукоятки для переноски, шасси (колеса и штанги) и т.д.

Данный набор характерен для большинства аппаратов любой производительности и типов. Однако некоторые детали абразивоструйных установок различных типов имеют существенные отличия, о чем сказано ниже.

Нагнетательные пескоструйные аппараты

Конструкция пескоструйного аппарата нагнетательного действия

Пескоструйные аппараты нагнетательной системы делятся на две группы:

• Однокамерные или периодического действия;
• Двухкамерные или непрерывного действия.

При этом аппараты могут быть с емкостью для хранения абразива (питающей емкостью) и без нее.

В первом случае абразив засыпается в емкость и в процессе эксплуатацию поступает в рабочую камеру (камеры), это позволяет производить работу без остановок или с небольшими остановками.

Во втором случае абразивный материал заполняется непосредственно в рабочую камеру аппарата, поэтому при его выработке установку необходимо останавливать и вновь заполнять абразивом.

Наиболее простую конструкцию имеют однокамерные пескоструйные аппараты нагнетательной системы без емкости для хранения абразива. Основу аппарата составляет герметичный баллон, в верхней части которого предусмотрена лючок для заполнения абразивом, здесь же предусмотрен кран для стравливания повышенного давления и фитинг для подачи воздуха от компрессора.

В нижней точке баллона установлен патрубок и затвор для песка или дроби. К затвору подводится трубопровод высокого давления (связан с верхним фитингом) и абразивоструйный рукав.

Работает аппарат следующим образом: сжатый воздух поступает в баллон, повышая в нем давление, и к затвору — этим давлением абразивный материал через открытый затвор выдавливается в абразивоструйный шланг, где он разгоняется и выбрасывается через сопло.

Сложнее устроен однокамерный аппарат с емкостью для хранения абразивного материала. В данном аппарате над камерой располагается емкость для абразива, закрытая ситом и крышкой. Между рабочей камерой и емкостью находится обратный клапан, под который выходит труба подачи сжатого воздуха.

Когда компрессор отключен, абразив ссыпается из емкости в рабочую камеру. При включении компрессора струя воздуха ударяет в клапан, закрывая его, камера герметизируется и далее процесс работы аналогичен описанному выше.

При израсходовании абразива в камере компрессор краткосрочно выключается и после падения давления открывается обратный клапан — абразив из емкости ссыпается в камеру и далее процесс повторяется.

В двухкамерных пескоструйных аппаратах предусмотрена вторая камера и, соответственно, два обратных клапана. При израсходовании абразивного материала в одной из камер, в нее прекращается подача воздуха и происходит заполнение абразивом из питающей емкости — в это время работает вторая камера. Затем процесс повторяется для второй камеры, а вся установка работает непрерывно.

Нагнетательные аппараты имеют высокую производительность и создают высокоскоростную абразивную струю (до 50 м/с и более), поэтому сегодня они получили самое широкое распространение.

Всасывающие (эжекторные) пескоструйные аппараты

Пескоструйный аппарат всасывающего (эжекторного) действия

Основу всасывающего аппарата составляет резервуар для абразивного материала и специальное сопло — к нему подводится воздушная магистраль и абразивоструйный рукав. При этом в резервуаре больше нет никаких фитингов — только в его нижней точке предусмотрен затвор. При подаче сжатого воздуха сопло в абразивоструйном рукаве создается разрежение, за счет которого абразив всасывается из резервуара и поступает в сопло. Обычно во всасывающих аппаратах не требуется герметичности резервуара, поэтому в него можно добавлять абразив без остановки компрессора.

Пескоструйные аппараты данного типа обладают относительно низкой эффективностью и создают песчано-воздушную струю с малой скоростью, поэтому они получили относительно малое распространение.

Гравитационные (смешанные) пескоструйные аппараты

Данные аппараты являются разновидностью всасывающих аппаратов, отличаясь от них большей простотой.

Основу конструкции составляет резервуар для абразивного материала, под которым находится смесительная камера, соединенная с абразивоструйным рукавом.

В смесительную камеру аксиально (вдоль вертикальной оси) выходит и труба подачи сжатого воздуха от компрессора. В остальном установка аналогична описанным выше.

Работает гравитационный пескоструйный аппарат просто. Из резервуара абразивный материал под действием собственного веса поступает в смесительную камеру, где он потоком воздуха увлекается в рукав и далее к соплу.

В отличие от всасывающего аппарата, данная установка не требует применения специального сопла, однако она создает струю с относительно малой энергией частиц — вследствие таких особенностей установки гравитационной системы обычно недороги и используются для выполнения несложных работ.

Вопросы выбора и эксплуатации пескоструйных аппаратов

Работа с пескоструйным аппаратом

Выбор пескоструйного аппарата необходимо делать в соответствии со спецификой работ и условий его эксплуатации. Для периодического использования с целью очистки небольших конструкций подходят мобильные установки малой емкости (до 50 литров) и производительности с рабочим давлением 6-7 атмосфер гравитационной или нагнетательной систем. Для регулярного выполнения работ необходимы установки большой емкости — до 200 литров и более — с рабочим давлением до 12 атмосфер. Причем здесь интересным решением может стать покупка аппарата всасывающей системой с системой рециркуляции абразива (с его повторным применением).

Большое значение имеет выбор и покупка сопутствующего оборудования, снаряжения и абразивного материала. В первую очередь, следует позаботиться о защитном снаряжении для пескоструйщика — работать можно только в специальной маске и костюме, причем при выполнении больших объемов работ необходимо обеспечить подачу чистого воздуха под шлем рабочего.

Выбор абразивных материалов выполняется в соответствии с материалом обрабатываемого изделия и желаемыми характеристиками финальной поверхности. Обычный песок используется для удаления ЛКП, ржавчины и загрязнений с получением поверхности малой шероховатости или с блеском.

Литая дробь подходит для обработки поверхностей с однородной шероховатостью, а колотая дробь и песок с острыми частицами (корунд) применяются для достижения глубокой шероховатости. Абразив с удлиненным зерном (рубленая дробь и другие) используется для зачистки и частичной полировки поверхности.

В соответствии с типом абразива нужно использовать затвор для дроби или песчаный затвор.

Наконец, необходимо определиться с типом и размером сопла. Внутренний размер сопла должен быть в 3-4 раза меньше внутреннего диаметра абразивоструйного рукава, в противном случае сопло быстро забивается.

А от материала сопла зависит его долговечность: керамические сопла служат до 2 часов, чугунные — до 8, из карбида вольфрама — порядка 300 часов, а из карбида бора — свыше 750 часов.

Однако более долговечные сопла и более дорогие.

Выбор сопел, абразивных материалов и режимов обработки следует делать в соответствии со справочниками и руководящими документами. А эксплуатация пескоструйного аппарата должна соответствовать инструкции производителя и правилам ТБ. Только в этом случае можно достичь надежного результата без лишних затрат.