Пескоструйная обработка металла

Ручная многоэтапная подготовка поверхностей металлических изделий и конструкций к нанесению на них различного рода покрытий в промышленных масштабах уже давно кануло в Лету. Сейчас для этого существует высокоэффективная технология в виде пескоструйного оборудования. Рассмотрим, в чём особенность этой технологии, какова ее функциональность, на какие виды она подразделяется, что входит в состав основного оборудования.

Пескоструйная обработка металла представляет собой процесс очистки поверхностей металлоконструкций и других металлических изделий от следов коррозии, нагара, старых покрытий (например, лаков, красок), окалин после сварки или резки, инородных отложений путём воздействия на них смеси воздуха с частицами абразивных материалов, подаваемой через сопло под высоким давлением к месту металлообработки. В результате этого происходит отделение либо полное стирание всего лишнего с поверхности металлического изделия, подвергаемого очистке.

Однако стоит отметить, что жировые отложения, к сожалению, пескоструй удалить не в состоянии, так как они проникают слишком глубоко в металл. После проведения процесса поверхностной очистки пескоструйным аппаратом масляные пятна перед последующим покрытием следует обработать соответствующими растворителями, которые обезжирят такие места.

Область применения пескоструйного оборудования довольно широка:

• заводская обработка металлических изделий и конструкций перед нанесением лакокрасочных покрытий на готовую продукцию;
• во время ремонтных работ на основном оборудовании тепловых электростанций (для очистки трубок конденсаторных и бойлерных установок, внутренней поверхности всевозможных сосудов и трубопроводов, лопаток турбин);
• в металлургическом производстве;
• на авиационных заводах при изготовлении деталей из алюминия;
• в кораблестроении;
• при производстве зеркал и стекла со сложной текстурой;
• в строительстве;
• на станциях техобслуживания автомобилей и в мастерских, где производятся кузовные и рихтовочные работы;
• в гравировочных мастерских;
• при изготовлении металлокерамических протезов;
• на предприятиях по гальваническим покрытиям;
• после пескоструйной очистки возможна дефектовка металлических конструкций, эксплуатация которых должна производиться согласно нормативам ГОСТа.

В домашних условиях такое оборудование применяется пока нечасто – в основном собственниками частных домов и больших приусадебных участков с хозяйственными постройками. Оно бывает необходимо при очистке имеющихся поверхностей из металла перед их покраской или нанесением защитных средств.

В целом существует 3 вида абразивной очистки металлических поверхностей, которые имеют определённые оценочные границы между собой: лёгкий, средний и глубокий. Рассмотрим краткую характеристику каждого вида.

К лёгкому виду очистки металла относят удаление видимых загрязнений, ржавчины, а также отслоившейся старой краски и окалины. При осмотре поверхность выглядит довольно чистой. Никаких загрязнений быть не должно. Следы ржавчины могут присутствовать. Для этого вида очистки применяют в основном песок либо пластмассовую дробь при давлении смеси не более 4 кгс/см2. Обработку производят за один проход. Такой способ сравним с ручной очисткой при помощи металлической щётки.

При средней очистке добиваются более тщательной обработки металлической поверхности за счёт увеличения давления воздушно-абразивной смеси (до 8 кгс/см2). Средний вид обработки может считаться таковым, если на поверхности металла после прохода пескоструйного сопла остаётся следов коррозии всего лишь около 10% от всей площади. Возможно незначительное наличие окалины.

После глубокой очистки не должно оставаться никаких загрязнений, окалин, следов ржавчины. По сути, металлическая поверхность должна стать идеально чистой и ровной, практически вычищенной добела. Здесь давление смеси воздуха и абразивного материала достигает 12 кгс/см2. Расход кварцевого песка при этом способе увеличивается в разы.

По использованию рабочего материала в смеси различают два основных вида очистки:

• воздушно-абразивная;
• гидропескоструйная.

При первом используется сжатый воздух, перемешивающийся с различным абразивным материалом (не только с песком). Во втором рабочим компонентом является вода под давлением, в которую подмешиваются частички песка (чаще всего), бусинки стекла и мелкорубленый пластик.

Гидропескоструйная очистка отличается более мягким воздействием и более тщательной очисткой поверхности. Нередко этим способом можно вымыть даже масляные загрязнения.

Используя метод абразивной очистки, можно добиться качественной обработки металлоконструкций не только перед их окрашиванием, но и перед нанесением покрытий иного характера, что применяются при монтаже или ремонте таких ответственных конструкций, как опорные и другие несущие элементы мостов, эстакад, путепроводов и прочих.

Специалисты различают 3 основные степени очистки металлических конструкций, оцениваемые визуальным способом. Перечислим их.

1. Лёгкая степень очистки (Sa1). Визуально не должно остаться никаких видимых загрязнений и вспученных мест ржавчины. Не имеется мест с зеркальным эффектом металла.
2. Тщательная очистка (Sa2). Оставшиеся окалины либо места ржавчины не должны отставать при механическом на них воздействии. Загрязнения в любом виде отсутствуют. Наличие местного блеска металла.
3. Степень визуальной чистоты металла (Sa3). Полная чистота обработанной пескоструем поверхности, характеризующаяся металлическим блеском.

Для проведения пескоструйных работ ранее использовались в основном различные виды природного песка. Особенно ценными являлись морской и пустынный, но сейчас их применение значительно сократилось по соображению безопасности работы с данным сырьем.

Теперь появились и другие материалы:

• растительные (косточки, шелуха, скорлупа после соответствующей обработки);
• промышленные (металлические, неметаллические отходы производства);
• искусственные (например, пластмассовая дробь).

К металлическим промышленным материалам относятся гранулы и дробь, которую производят практически из любых металлов. Из неметаллических можно отметить стеклянное зерно, которое, например, применяют при проведении обработки поверхностей до тщательной степени очистки как воздушными, так и водяными устройствами пескоструя. Из числа материалов, получаемых из отходов металлургии, наиболее известен купершлак, часто используемый для тех же целей, что и стекло.

Для самой высокой степени чистоты применяются твёрдые абразивные материалы, например, электрокорунд или стальная дробь. Но стоимость такого абразива довольно высока.

В комплект лёгкого (непромышленного) оборудования для пескоструйных работ на основе воздуха (воды) входят:

• компрессор (насос), создающий нужное для работ давление воздуха (воды);
• резервуар, в котором происходит подготовка рабочей смеси воздуха (воды) с абразивным материалом;
• сопло, являющееся изделием из высокопрочного материала;
• соединительные шланги с крепёжными изделиями (хомуты, переходники);
• щит управления подачей рабочих компонентов и абразива.

В промышленном масштабе такие работы производятся с применением более серьёзных машин и аппаратов, может использоваться даже станок для приготовления абразива. А также для проведения очистки металла имеются специальные камеры.

Остаётся только узнать некоторые нюансы технологии проведения очистки и запомнить правила работы с пескоструйным оборудованием.

В первую очередь коснёмся правил техники безопасности при самостоятельном выполнении пескоструйных работ:

• на месте производства очистки металла, кроме непосредственных участников процесса, не должно быть людей;
• до начала работ проверить оборудование на исправность, шланги – на целостность и плотность в соединениях;
• на работниках обязательно должен быть специальный костюм, перчатки, респиратор и защитные очки;
• органы дыхания при работе с песком должны быть надёжно защищены, так как пыль от дробления песка может привести к тяжёлым заболеваниям;
• перед засыпкой песка в бункер его необходимо просеять во избежание засорения сопла;
• отрегулировать пистолет сначала на наименьшую подачу, а со временем добавлять ее до номинальной эффективности работы;
• абразивный материал использовать повторно не рекомендуется при работе с мобильной установкой;
• при работе пескоструем вблизи стен, других элементов здания или каких-либо устройств необходимо их защитить экранами из листов металла.

Лучше всего использовать в домашних условиях беспылевое оборудование, которое по безопасности приближается к гидравлическому аналогу. Его технология ничем не отличается от обычного воздушного пескоструя, только отработанный материал засасывается в специальную камеру, в которой очищается, подготавливаясь к повторному использованию. Такое устройство способно значительно уменьшить расход песка или другого абразивного материала, сокращая затраты на процесс очистки. Кроме того, пыли будет заметно меньше.

Если работа производится с гидравлическим оборудованием, то регулировку количества абразива можно производить по ходу очистки начиная от наименьшей его подачи. Давление рабочей жидкости нужно держать в пределах 2 кгс/см2. Так лучше контролировать процесс обработки и регулировать подачу компонентов к месту очистки.

Пескоструйная очистка дисков в видео ниже.