В разных отраслях металлообрабатывающей промышленности существуют проблемы, связанные с очисткой металлических поверхностей. Металлургические технологии таковы, что заготовки и полуфабрикаты металлургической и металлообрабатывающей промышленности, такие как штамповки, отливки, поковки, трубы и листовой металл, сварные металлоконструкции нуждаются перед применением в подготовке поверхности. Также остро стоит вопрос о повторном использовании металлоизделий - снятия старых покрытий, удаления грязи и следов коррозии, подготовке поверхности к покраске или нанесению новых покрытий.
Для очистки металлических поверхностей используются различные технологии:
- очистка ручным инструментом;
- механическая очистка;
- абразивоструйная очистка.
Очистка ручным инструментом
Ручную очистку поверхности проводят с использованием обрубочных молотков для скалывания ржавчины и других загрязнений, ручных проволочных щёток, шпателей, скребков, наждачной бумаги. Молотки для скалывания применяются для удаления толстого рыхлого слоя ржавчины, чтобы сделать более экономичной абразивную струйную очистку. Обработка молотками часто проводится в сочетании с зачисткой щётками. Обработка такими молотками непригодна для общей подготовки поверхности перед нанесением покрытий.
Очистка ручным инструментом иногда применяется на начальном этапе для предварительной очистки, с целью снятия относительно легко удаляемых загрязнений перед использованием механизированных инструментов.
Очистка механизированным инструментом
Это метод подготовки металлических поверхностей с применением механизированных ручных инструментов, но без использования абразивоструйной очистки. Механизированную очистку проводят с использованием вращающихся проволочных щёток, машин для зачистки абразивной бумагой и абразивми точильнми камнями, зачистных молотков с электро- или пневмоприводом, игольчатых пистолетов, шлифовальных кругов.
Участки поверхности, недоступные для подобных инструментов, должны подготавливаться вручную.
Перед очисткой ручным и механическим инструментом необходимо удалить скалыванием все толстые слои ржавчины. Видимые масло, смазка и грязь также должны быть удалены.
Очистка механизированным инструментом эффективнее и производительнее очистки ручным инструментом, но по эффективности уступает абразивной струйной очистке.
Абразивоструйная очистка
Сухая абразивоструйная очистка. Сухая абразивоструйная очистка (бластинг) заключается в ударе абразивного потока с высокой кинетической энергией о подготавливаемую поверхность. Подача абразива осуществляется при помощи центробежной силы, сжатого воздуха или эжекции.
Абразивная струйная очистка сжатым воздухом. Данная операцияосуществляется 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 ёмкости, находящейся под давлением, или увлечён этим воздушным потоком в процессе всасывания из ёмкости, не находящейся под давлением. Этим способом очищают поверхности с помощью дробеструйных аппаратов.
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 50мкм. Расход воды составляет 15-25 л/ч.
Струйная очистка жидкостью под давлением. В поток жидкости (обычно чистой пресной воды) вводят абразив (или смесь абразивов), и этот поток направляют через сопло на очищаемую поверхность. Этот метод основан на воздействии кинетической энергии высоконапорной водяной струи на обрабатываемую поверхность. При этом струя воды позволяет удалять с поверхности загрязнения и отложения любой физической природы и химического состава: ржавчину, консервационные смазки, лакокрасочные покрытия, битум, смолы, нагар, окалину и т.д. Давление воды зависит от типа удаляемых загрязнений, таких как рыхлая ржавчина и окрасочные покрытия со слабым сцеплением.
В настоящее время данные технологии активно используются там, где необходимо быстро, качественно и безопасно выполнить работы по очистке и подготовке поверхности металла.
Все выше перечисленные методы очистки и подготовки поверхности применяются с использованием ручного физического труда что в свою очередь снижает эффективность производства.
Таким образом наиболее эффективной технологией очистки металлоизделий в условиях промышленного производства является обработка дробью с помощью дробеметных или дробеструйных машин.
Преимущества использования дробемётных машин перед другими способами очистки металлических поверхностей
Дробеметные установки - аппараты различного типа функционирования (с нагнетателем или пневматический), производящий очистку обрабатываемой поверхности от инородных включений и покрытий, За счет направленного воздушно-абразивного или газоабразивнго потока.
По сути - дробеметная и дробеструйная обработки являются процессами холодной обработки металлов давлением. Поверхность металла бомбардируется дробью – частичками активного абразивного материала, зачастую, шарообразной формы. Каждый удар такой дробины деформирует поверхность металла, оставляя на ней микроскопический след. Под поверхностью, обработанной дробью, образуется слой, имеющий высокие сжимающие напряжения.
При дробемётной обработке частицы абразивного материала подаются на поверхность изделия с высокой скоростью. Это происходит под действием центробежных сил. Дробины, бомбардируя поверхность, отсоединяют от нее всевозможные загрязнения и небольшие фрагменты металла. В результате на поверхности образуются микроскопические углубления и пики. Дробемётная обработка не только очищает поверхность, но и придает ей нужную шероховатость, повышающую адгезию, то есть прилипаемость краски. Придание поверхности равномерной шероховатости обеспечит прочность сцепления с покрытием, продлевая, тем самым, сроки эксплуатации изделия. Дробемётная, и дробеструйная обработки поверхности металла позволяют значительно увеличить долговечность металлического изделия. Качество обработки во многом зависит от используемого абразива.
Привлекательность этого вида очистки ещё и в его универсальности. Дробемётные машины применяются для обработки отливок и, например, тонкостенного проката перед гальваническим покрытием. Эта технология незаменима для обработки металлических изделий после термообработки из любой стали - низкоуглеродистой, углеродистой или легированной.
Также обрабатывают технической дробью витые цилиндрические пружины, зубчатые колёса и другие детали сложных форм с целью поверхностного упрочнения.
