Критерии выбора песка для пескоструйной обработки

Во второй половине XIX века американец Б. Тилгман запатентовал технологию шлифовании камня, стекла, металлических деталей – абразивную обработку. Суть её заключалась в том, что на поверхность материала направлялся воздушный поток из песка или абразивного порошка. Пескоструйная шлифовка является одним из самых качественных способов очищения разнообразных поверхностей. На что обратить внимание, выбирая песок для пескоструйной обработки?

Где применяется абразивная обработка

Выбирая абразивный материал,  нужно разбираться в сферах его применения:

Абразивная обработка
Понятие абразивной обработки
  • Очистка металлической поверхности от коррозийных следов проводится с предварительной очисткой просушенным и просеянным песком;
  • Измельчённый песок (габарит частиц – 0,3 мм) придаст блеск медным и алюминиевым изделиям;
  • Песок, формат частиц которого 0,3-0,6 мм, удалит старое лакокрасочное покрытие, хорошо зафиксированное на основании;
  • Песок, никель, купершлак, размер частиц которых 0,6-1,6 мм, удалят старые коррозийные следы;
  • Абразив грубой фракции удалит сварочную окалину, толстое битумное основание;
  • Стальная и чугунная дробь очистят и подготовят автомобильный кузов к покраске;
  • Электрокорунд, гранатовый песок очистят легированную сталь, титан;
  • Чистый мелкий песок, размер частиц которого 0,1-0,8 мм, позволит обработать стекло в целях дальнейшего матирования, нанесения рисунков;
  • Нержавеющая дробь и гранулы стекла мелкого размера позволят обработать изделие из нержавеющей стали.

Виды абразивной обработки

Какие виды абразивных материалов бывают?

К самым популярным и перспективным абразивам пескоструйной обработки  следует отнести: кварцевый песок, купершлак, никельшлак, гарнет, корунд, металлическую дробь. У каждого из них есть и плюсы, и минусы, которые немаловажно знать перед началом обработки.

Кварцевый песок

Кварцевый песок получают в результате дробления и рассеивания породообразующего минерала кварца молочно-белого цвета. Вначале кварц измельчается, после просеивается и сортируется – так получают песок фракционированный. Сортируется полученная масса по размерам фракций:Кварцевый песок

  • величина частиц меньше 0,1 мм – пылевидный кварц;
  • величина частиц 0,1-0,4 мм – обычный песок;
  • величина частиц 0,5-1 мм – крупный песок;
  • величина частиц больше 1 мм – кварцевая крошка.

Белый кварцевый песок отличается однородностью, мономинеральностью, повышенной межзерновой пористостью. При соединении с водой он начинает выделять из жидкости растворённые в ней железо с марганцем.

Кварцевый песок длительное время занимал лидирующее положение среди расходного источника для пескоструйного аппарата. Такой обычный песок запрещён многими развитыми странами: природный кварц быстро измельчается в пыль при ударе с металлом. Поэтому абразивные материалы, содержащие большое количество кварцевой породы, запрещены для пескоструйной обработки.

Мелкокристализованная пыльца кварца способна вызвать тяжёлую болезнь лёгких – силикоз. В связи с этим применение такого песка осуществляется исключительно с использованием специфической системы подавления пыли либо в отдельно оснащённой камере. Используется для этого специальный пескоструйный аппарат, подающий расходный материал сильным воздушным потоком под давлением. Чаще всего кварцевым абразивом проводят обработку бетонных покрытий.

Кварцевый песок представляет собой сыпучий кварц - самый прочный в природе материал
Кварцевый песок представляет собой сыпучий кварц — самый прочный в природе материал

Преимущества материала

Нужное количество кварцевого песка рассчитать заранее тяжело: это расходное сырьё в результате подготовки, промывки, сушки, фракционирования сильно теряет в весе.

Кварцевый абразив обладает рядом преимуществ:

  • доступная цена;
  • возможность использовать вторично;
  • невысокие показатели прочности, как следствие, — умеренное воздействие на поверхность, не оставляющее сильных вмятин, сколов;
  • возможность найти материал для обработки самостоятельно и бесплатно. Хороший абразив получится из речного, карьерного, пустынного песка;
  • несложная подготовка сырья к работе;
  • в результате сортировки отделяются крупицы разных габаритов, что помогает идеально подобрать материал для обрабатываемого изделия.

Купершлак, никельшлак

Медеплавильный и никелеплавильный процессы сопровождаются выделением отходной части, в ходе их утилизации получают расходный материал – абразив. По сравнению с кварцевым песком в этом абразиве содержится малая доля несвязанного минерала, поэтому им можно проводить открытые пескоструйные работы без вреда для здоровья.

Купершлак и никельшлак отличаются:

  • высокой абразивной возможностью;
  • повышенной твёрдостью;
  • подвижной стойкостью частиц;
  • малым пылеобразованием;
  • способностью вторичного применения.
Купершлак Никельшлак

Гарнет (Гранатовый песок)

Гарнет, второе название – гранатовый песок, имеет чисто природное происхождение. Крупнейшие залежи этого минерала находятся на территории Чехии, Индии, Африки, Австралии. Главное отличие гарнета от других абразивов заключается в том, что его крупицы очень твёрдые и прочные. Это позволяет применять их многократно при пескоструйной обработке. Проводить работу на основе гарнета можно без специального прибора очищения пыли.

Гарнет (Гранатовый песок)

Корунд

Кристаллизованный оксид алюминия (корунд) также используется в качестве расходного сырья. Возможности его поражают – по прочности он сопоставим с алмазом. Он применяется при декоративных процедурах (например,  при полировке изделий из нержавейки). Пескоструйная обработка корундом отличается высокой скоростью работы.

Корунд

Металлическая дробь

Металлическая дробь бывает двух видов: чугунная и стальная. Дороговизна расходного сырья полностью компенсируется его возможностью многоразового применения при пескоструйной обработке.

Стальная дробь

Особенности абразивов

Один абразив отличается от другого рядом характеристик:

  • фракцией;
  • твёрдостью;
  • абразивной способностью;
  • механической устойчивостью;
  • химической устойчивостью.

Маркировка и обозначения абразивов

Фракция

Величина крупиц расходного сырья измеряется во фракциях. Как происходит фракционное распределение? Сырьё рассеивается на специальном сите, номерной знак сита указывает на величину частиц, в зависимости от размера которых, выделяют фракцию:

  • предельную;
  • крупного помола;
  • стандартную;
  • комплексную;
  • измельчённую.
Фракционный состав
Фракционный состав

Твёрдость

Специальное устройство испытывает твёрдость пескоструйного песка. Происходит испытание так: в абразив вдавливается иной материал с более высокими показателями твёрдости, что позволяет установить его устойчивость при разрушительном процессе.

Существует специальная десятибалльная шкала твёрдости:

Шкала твердости
Шкала твердости
  • 1-ая группа – твёрдые как тальк;
  • 2-ая группа – как гипс;
  • 3-я группа – как кальцит;
  • 4-ая группа – как флюорит;
  • 5-ая группа – как апатит;
  • 6-ая группа – как полевой шпат;
  • 7-ая группа – как кварц;
  • 8-ая группа – как топаз;
  • 9-ая группа – как корунд;
  • 10-ая группа – как алмаз.

Абразивная способность

Абразивные возможности сырья зависят от площади обрабатываемого основания в результате пескоструйной обработки за конкретный промежуток времени.

Абразивная способность

Механическая устойчивость

Для установления данной характеристики проводится эксперимент: крупица пескоструйного песка раздавливается, при этом фиксируется тот уровень силы тяжести, на котором частица начинает разрушаться.

Механическая устойчивость абразивов

Химическая устойчивость

Для определения химической устойчивости абразивный порошок подвергают воздействию щелочных, кислотных и других растворов, а также – воды.

Химическая устойчивость абразивов

Выбор расходного материала

Выбирать расходный материал стоит в зависимости от поверхности обработки. Верное решение повышает показатели эффективности и скорости процесса, позволяет понизить денежные затраты. При выборе абразивного песка важно обратить внимание на:

Средние цены на абразивы для пескоструйной обработки
Средние цены на абразивы для пескоструйной обработки
  • толщину покрытого или загрязнённого слоя, его устойчивость;
  • на твёрдость/мягкость поверхности;
  • требования к виду обрабатываемого изделия. Если требуется гладкое, немятое, без сколов – выбор за песком измельчённой фракции;
  • темп процесса;
  • возможность вторичного применения абразива.

Не стоит выбирать абразив измельчённой фракции с низкими показателями твёрдости для стойкого и утолщённого слоя: желаемый результат не будет достигнут. Для мягкого основания выбор слишком твёрдого абразивного песка приведёт к повреждению. Для твёрдой поверхности нужен абразив с высоким показателем твёрдости. При работе с твёрдым материалом, частицы которого имеют заострённые грани, обеспечена высокая скорость пескоструйной обработки. Крупицы с округлыми краями будут обрабатывать изделие дольше.

Изготовление абразива в домашних условиях

Материал для пескоструйной обработки продаётся во многих строительных магазинах. Однако песок можно подготовить и в домашних условиях, что позволяет сэкономить на всём процессе.

Поэтапный процесс:

Общая схема пескоструйного аппарата
Общая схема пескоструйного аппарата
  1. Тщательная сушка белого гравийного песка измельчённой фракции.
  2. Просеивание через мелкое сито гравийного сырья.
  3. Исключение крупных частиц.
  4. Окончательная просушка мелкого песка.

Работая с абразивным сырьём, обязательно следует использовать специальную одежду для защиты и маску. Материал из пескоструйного аппарата подаётся под мощным давлением и моментально разлетается по сторонам, образуя столп пыли.

Абразивная обработка – эффективный метод очистки разной поверхности: металлической, каменной, стеклянной. Процесс пескоструйной обработки построен на соприкосновении мельчайших крупиц абразива с очищаемым основанием. Необходимость такой процедуры возникает тогда, когда нужно  вывести старое лаковое, покрасочное покрытие, ржавчину и др. Для правильного выбора абразивного песка следует ориентироваться на множество характеристик.

Видео по теме: Песок (абразив) для пескоструя

Добавить комментарий