• home
  • contacts
  • maps
(926)

842-33-11

г. Москва

Абразивные материалы

Абразивы - основной инструмент при выполнении струйной обработки. Выбор соответствующего абразива крайне важен, т.к. иначе можно получить некачественную подготовку поверхности, что приведёт к необходимости повторной обработки.

 

Виды абразивных материалов

Существует три вида абразивных материалов:

1) абразивы природного происхождения (песок, кремень, гранат, цирконий и другие минералы);
2) абразивы из побочных продуктов (являются результатом производственных процессов). Среди них шлак, получаемый при выплавке металла или при производстве электроэнергии, а также материалы из продукции сельского хозяйства, используемой в пищевой индустрии;
3) абразивы производственного происхождения — изготавливаются специально для струйной обработки. К ним относятся: колотая дробь и дробь, пластик, пшеничный крахмал, стеклянные шарики, оксид алюминия, карбид кремния и другие.

 

Наиболее распространённые струйные абразивы

Песок

Песок широко используется благодаря своей доступности, эффективности и низкой стоимости. Основным недостатком песка является его пылеобразование. Всего лишь после первого цикла пескоструйной обработки большая часть песка превращается в пыль.

Запрещается проводить обработку песком или любым другим абразивом, который содержит более 1% кварца в свободном виде. Администрация по безопасности и гигиене труда (OSHA) требует выполнения федеральных правил, в соответствии с которыми ограничивается воздействие кварца в кристаллической форме на работников (OSHA 2206, General Industry Standards Part 1910, Subpart Z, Paragraph 1910.1000).

В различных частях России имеются залежи минерального песка (ставролит, оливин и т.д.), циркония и подобных материалов. Благодаря высокой плотности (около 2 кг/л) и прочности, они идеально подходят для очистки поверхностей. Большая часть видов минерального песка содержит кварц в свободном виде, который высвобождается во время струйной обработки, поэтому такой абразив не всегда следует использовать для струйной очистки.

 

Гранатовая крошка

Гранатовая крошка является твёрдым и острым материалом, который хорошо подходит для удаления твёрдых поверхностных загрязнений и оставляет глубокий профиль. Гранат может быть возвращен в систему, просеян и использован заново. Гранат содержит лишь незначительное количество кварца в свободном виде и его насыпная плотность составляет 2,1 кг/л, что делает его подходящим материалом для струйной обработки.

 

Шлаки

Шлаки получают из двух основных источников — при плавке металла (шлак никеля и меди) и работе котельных на электростанциях (шлак угля).

Твёрдые угловатые частицы шлаков обладают повышенной разрезающей способностью. В некоторых случаях даже требуется уменьшение давления в сопле, чтобы предотвратить застревание частиц в стали. Абразивы из шлаков характеризует относительно высокая ломкость, что приводит к образованию пыли и ограничивает возможность их повторного использования. Перед проведением работ шлак нужно проверять на присутствие загрязнителей.

Купрошлак — это продукт, получаемый из гранулированных шлаков медеплавильного производства. В различных отраслях промышленности купрошлак знают под различными наименованиями (минеральная дробь, шлифзерно, купершлак). Существует аналогичный абразив, изготавливаемый из гранулированных шлаков никелевого производства — никельшлак, его отличает более высокая твердость, а в остальном он схож с купрошлаком.

Фракционный состав гранул купрошлака колеблется в пределах 0,1-3,5 мм. Купрошлак хорошо профилирует поверхность (насечка 20-140 мкм), что благоприятно сказывается на адгезии. Рекуперация абразива может достигать пяти раз, но при этом размер частиц будет уменьшаться, а количество примесей будет увеличиваться, что приводит к снижению качества чистки. Более мелкая фракция купрошлака подойдет для очистки мягких металлов, таких, как алюминий.

 

Металлические абразивы

Металлические частицы деформируются и разбиваются при ударе и пригодны до тех пор, пока не станут слишком маленькими для использования. Чтобы обеспечить необходимый профиль, требуется периодически добавлять новый абразив.

Существует три основных вида металлических абразивов: из стали, ковкого железа и отбелённого чугуна. Из каждого из них делают дробь и крошку. Стальной абразив используется намного чаще, чем другие, потому что он выдерживает ногократную рекуперацию (200 и более циклов). Абразив из отбелённого чугуна рекуперируется от 50 до 100 раз, а ковкое железо немного больше. Железо является более ломким и разбивается на угловатые частицы, благодаря чему его воздействие становится более интенсивным, чем стали.

Фракции металлического абразива стандартизированы в соответствии с техническим условиями «Общества инженеров-автомобилистов» (SAE). Фракции крошки обозначаются от G-10 (2,0/1,7 мм) до G-120 (0,125/0,075 мм), при этом фракция G-10 наиболее крупная. Фракции дроби варьируются от S-70 (0,125/0,180 мм) до S-780 (1,7/2,0 мм), при этом S-780 наиболее крупная фракция.

 

Стеклянные шарики

Стеклянные шарики позволяют удалять большую часть загрязнителей. Стеклянные шарики изготавливаются из натриевого стекла без примесей свинца и кварца. Их сферическая форма идеально подходит для работ по упрочнению. Твердость составляет 5,5 по шкале Мооса. Однако ввиду высокой ломкости необходимо использовать низкое давление в сопле. При излишне высоком давлении произойдёт преждевременное разрушение стеклянных шариков, а увеличения производительности не будет. Фракции стеклянных шариков варьируются от номера сита 12/14 (1,68/1,41 мм) до 170/325 (0,088/0,044 мм) (MIL SPEC-G-9954A: размеры от 1 до 13).

В автомобилестроении, авиастроении и литейной промышленности использование стеклянных шариков позволяет сохранить размеры обрабатываемых частей. Благодаря чистоте стеклянных шариков, предотвращается загрязнение очищаемого материала.

 

Пластиковые материалы

Пластиковые материалы хорошо подходят для удаления краски и загрязнений без повреждения поверхности. Пластиковые абразивны изготавливаются из разных типов смол. Твёрдость материала зависит от типа смолы составляет от 3 до 4 по шкале Мооса. Фракционный состав варьируется от номера сита - от 12/16 (1,7/1,18 мм) до 40/60 (0,425/0,250 мм).

Для работы с пластиковым материалом требуется специальное оборудование. Ввиду низкой плотности пластика (0,9 кг/л) и остроугольной формы он обладает крутым углом откоса. В струйных аппаратах и резервуарах наклон конуса должен быть не менее 60 градусов. Коническое дно аппарата требуется покрыть эпоксидной смолой, чтобы обеспечить скольжение материала и, что не менее важно, предотвратить появление коррозии в стальном резервуаре аппарата, поскольку ржавчина может загрязнить материал. Сжатый воздух должен быть максимально сухим, потому что влага снижает сыпучесть абразива.
Среди возможных случаев применения пластикового абразива — снятие краски с тонкостенных металлов, стекловолокна, некоторых композитных материалов, деревянных изделий. Пластик широко используется для очистки грузовиков, автобусов, автомобилей, самолётов и лодок, а также в электронной промышленности для обработки печатных плат.

 

 

Риски, связанные с абразивными материалами

Пыль всегда опасна для дыхания. Даже когда струйный материал не является токсичным, пыль от удаляемых покрытий может быть токсичной. В зоне проведения работ невидимые частицы пыли присутствуют в воздухе и взлетают при порыве ветра и движении. Поэтому весь персонал в зоне проведения работ должен всегда носить одобренные NIOSH респираторы с подачей воздуха, несмотря на то, ведутся ли работы по струйной очистке, или нет.

Никогда не проводите пескоструйную обработку материалом, который содержит более 1% кварца в свободном виде!
Самым опасным из известных респираторных заболеваний, связанных с абразивоструйной очисткой, является силикоз. Болезнь развивается вследствие хронического вдыхания мелких кварцевых частиц, которые остаются в лёгких. Эти частицы нельзя убрать с помощью откашливания. Они накапливаются, и образуются шрамы, которые препятствуют получению лёгкими достаточного количества кислорода.