Kitobni o'qish: «Бластинг. Гид по высокоэффективной абразивоструйной очистке»

«Бластинг» – это первое издание на русском языке по подготовке поверхностей перед окрашиванием с помощью абразивоструйной очистки.

Гид написан на основе многочисленных испытаний производителей оборудования, доказывающих влияние различных параметров на производительность очистки. Издание содержит описание элементов абразивоструйной системы и является руководством для достижения высокопродуктивной абразивоструйной обработки; ценность издания, в этой связи, для практического использования безгранична.

«Бластинг» – это ваш путеводитель в мир эффективной абразивоструйной очистки, содержащий сведения, полезные как для опытных операторов, так и для новичков.

Введение

Идеальная защита от коррозии на 80 % обеспечивается правильной подготовкой поверхности, и только на 20 % качеством используемых лакокрасочных материалов и способом их нанесения.

ISO

18 октября 1870 в США был выдан патент на метод пескоструйной очистки, позже в этом же году аналогичный патент был получен в Великобритании. Автором метода является американский изобретатель английского происхождения Бенджамин Чу Тилгман (Benjamin Chew Tilghman). Так на смену всевозможным методам очистки поверхностей – пришла эра Бластинга.

Данное руководство по абразивоструйной обработке было написано после многочисленных испытаний, доказывающих влияние различных параметров на производительность. Данная книга была задумана как руководство для достижения высокопродуктивной абразивоструйной обработки, при этом как доступное для понимания краткое изложение важных элементов абразивоструйной системы.

«Бластинг» – это первая книга о методике очистки абразивоструйным методом изданная в России.

Бластинг включает в себя подробное описание методов эффективной абразивоструйной обработки для введения новичков в суть процесса, а также информацию о современных технологиях для более опытных пользователей. В издании содержится множество указаний на то, как получить оптимальную производительность при проведении работ по подготовке поверхностей. Кроме того, руководство включает в себя наглядные пособия, которые могут быть полезны при выборе особых параметров, подходящих для конкретных случаев применения. Данное издание также содержит напоминания о технике безопасности и большое количество справочной информации для операторов и инспекторов оборудования по абразивоструйной очистке. Помимо этого в книгу включены многочисленные дополнительные источники информации по абразивоструйной обработке.

Однако существует ряд тем, которые данная книга не освещает. Так, «Бластинг» не может служить руководством в комплексной системе обучения абразивоструйной очистке. Процесс очистки состоит из множества сочетаний элементов и различных применений, которые невозможно в полной мере отразить в первом издании. В конечном итоге, сам пользователь с помощью проведения различных испытаний и тестов, должен принять окончательное решение в выборе сочетания элементов, наиболее подходящих для выполнения определенного вида работ. Потребитель должен пройти соответствующее обучение, иметь доступ ко всей имеющейся в наличии полезной информации и приобрести практический опыт, перед тем как он сможет принимать оперативные решения в рамках какого-либо проекта.

«Бластинг» не претендует на полное освещение проблемы техники безопасности при проведении абразивоструйных работ. Техника безопасности формируется после основательного изучения всех материалов, касающихся конкретного вида струйной обработки, и включает в себя описание самих работ, местное и государственное правовое регулирование, условия места проведения работ и, конечно, руководства по эксплуатации на все виды оборудования, используемого для проведения работ. У каждого производителя есть свои особенности в конструкции оборудования. Перед использованием оборудования необходимо тщательно изучить руководство по эксплуатации, будь то абразивоструйный аппарат или сопутствующая ему техника, например, компрессоры и технологические устройства. Потребитель должен использовать все виды тренингов, видеофильмы и другие материалы, которые помогут ему овладеть техникой безопасности при абразивоструйной обработке.

Мы не ставили цель описать все существующие правила абразивоструйной обработки. Существуют нормы, касающиеся загрязнения воздуха, воды, почвы; техника безопасности оператора и окружающих; конструктивные ограничения оборудования; ограничения по токсичным выбросам; информационные знаки для работников и другие вопросы, которые могут быть очень важны в определенных ситуациях. Данные нормы различны в каждом регионе. Пользователи оборудования должны самостоятельно ознакомиться со всеми соответствующими правилами.

Информация о технике безопасности присутствует на протяжении всего издания, в четвертом разделе подробно описана ответственность оператора и работодателя при обучении безопасному и продуктивному использованию систем струйной очистки. Приложение включает в себя справочный раздел с дополнительными данными.

1. Технология и случаи применения

Технология

При абразивоструйной обработке абразивные частицы ускоряются из абразивоструйного аппарата при помощи энергии сжатого воздуха. Для того чтобы посредством абразивных частиц и сжатого воздуха обеспечить эффективную очистку, требуется профессиональное мастерство, высококлассное оборудование и контроль качества. Каждый элемент влияет на результат работы всей системы.

Даже несоответствие одного элемента ограничивает работу системы в целом.

Данная книга подчеркивает необходимость поддержания давления и объема подаваемого воздуха на всей установке.

Система абразивоструйной очистки состоит из трех основных компонентов: компрессор, струйный аппарат и абразив (смотрите Приложение 1: «Составляющие рабочего места абразивоструйщика»).

Компрессор должен создавать достаточное давление и объем воздуха для того, чтобы переместить абразив из абразивоструйного аппарата на обрабатываемую поверхность. Абразивный порошок засыпается в абразивоструйный аппарат и посредством дозирующего клапана подается в воздушный поток, на пути которого не должно быть препятствий. Желаемый результат обработки поверхности достигается посредством регулирования силы сжатого воздуха, воздействующей на абразив. Очистка напрямую зависит от того, насколько эффективно воздух движется из компрессора на очищаемую поверхность. Помеха хотя бы в одном элементе вызывает снижение продуктивности целой системы.

Подрядчики часто не рассматривают абразивоструйный аппарат как возможный источник ограничения подачи воздуха и потока абразива. Воздух под высоким давлением не может проходить через фитинги малого диаметра в таком же объеме, как при фитингах большого диаметра.

Роль абразивоструйного аппарата состоит в том, чтобы равномерно дозировать абразив в воздушный поток. Иногда подрядчики монтируют фитинги, ограничивающие поток воздуха и дозирующие клапаны, которые сокращают воздушный поток наполовину, а в итоге не могут понять, почему производительность снизилась. Данной проблемы можно избежать, выбрав струйный аппарат с трубками, фитингами и клапанами большого диаметра и подсоединив его к шлангу для подачи сжатого воздуха и соплу также большего диаметра.

Другой очень важный элемент в системе абразивоструйной очистки – это абразив. В конечном итоге, очистка поверхности зависит именно от используемого абразива. Выбирайте абразив соответствующей формы, размера, твердости, плотности и состава. Подрядчики, выбирающие неподходящий абразив, рискуют получить перерасход средств, нарушение окрасочного слоя и дорогостоящую повторную обработку.

При обработке поверхности следует тщательно подбирать абразивный материал и размер его частиц для того, чтобы обеспечить наилучший результат по скорости очистки и экономической эффективности работ.

Самый лучший воздушный компрессор и абразивоструйный аппарат не смогут компенсировать неправильный выбор абразива (смотрите раздел «Абразивные материалы», где описаны рекомендации по выбору абразива).

Известная поговорка гласит: «Где тонко, там и рвется», – и ее можно применить к выбору абразивоструйного оборудования. Качество и производительность ключевых элементов влияет на эффективность системы в целом.

Большинство элементов системы абразивоструйной очистки имеют цилиндрическую форму. Даже небольшое изменение диаметра данных элементов влечёт за собой уменьшение объема воздуха, проходящего сквозь них, в геометрической прогрессии.

Даже при выборе компрессора и абразивоструйного аппарата необходимой мощности и соответствующего абразива, требуется мастерство и профессионализм оператора для того, чтобы система работала максимально продуктивно.

Применение

Абразивоструйная очистка делится на три составляющих: подготовка поверхности, очистка и отделка поверхности, а так же дробеструйное упрочнение.

Подготовка поверхности

При очистке ненужные материалы удаляются, и поверхность становится подготовленной для нанесения покрытий.

При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину и другие загрязнения. Кроме того, при струйной очистке удаляется вторичная окалина, которая образуется на новой стали.

Угловатые частицы абразива придают шероховатость поверхности и создают профиль, или насечку. Большинство производителей красок указывают, каким должен быть профиль, чтобы обеспечить эффективное нанесение их продукции. Более подробно профиль поверхности будет обсуждаться далее.

Подрядчики очищают кирпичную кладку перед нанесением шпатлевки или краски. Абразивоструйная очистка наружной штукатурки и кирпича позволяет удалять старую краску, плесень, копоть, красящие вещества и даже граффити, оставляя при этом идеальную поверхность для нанесения покрытия.

Подрядчики очищают преднапряженные железобетонные панели, монолитные бетонные стены, колонны и другие конструкции из бетона для того, чтобы удалить остаточный цемент, следы строительной опалубки, выцветшие участки и обнажить бетон.

Кроме обработки стали и каменной кладки, при помощи абразивоструйной очистки можно снять верхние слои краски с деревянных домов и лодок. Со стекловолокна с помощью данной очистки обычно удаляют верхний слой гелевого покрытия для того, чтобы сделать видимыми пузырьки воздуха. При абразивоструйной очистке алюминия, титана, магния и других металлов удаляют коррозию и, в зависимости от выбранного абразива и давления, наносят профиль.

Новые, более мягкие виды абразива (включая пластик и пшеничный крахмал), а также специальное абразивоструйное оборудование с низким давлением используются для сухого способа удаления покрытий с современных композиционных материалов. Это позволяет компаниям очищать самолеты, вертолеты, автомобили, грузовики и лодки без использования абразивоструйной обработки, которая может нарушить структуру поверхности. Кроме того, переход на сухой способ очистки верхних слоев исключает возможность воздействия на рабочих токсических химических веществ, используемых при очистке, и исключает расходы, связанные с утилизацией опасных отходов.

Перечень возможностей абразивоструйной очистки кажется бесконечным. Каждый день сотни компаний прибегают к помощи абразивоструйной очистки для того, чтобы решить проблемы долговременной очистки и подготовки поверхности. Поскольку в промышленности регулярно изобретаются новые материалы и возникает потребность в обработке новых поверхностей, производителям абразивоструйной техники и материалов приходится непрерывно совершенствовать свои технологии и оборудование.

Очистка поверхности и отделочная обработка

Очистка поверхности и отделочная обработка значительно отличаются от процесса подготовки поверхности. Отличие заключается в том, что ожидаемый результат состоит в совершенствовании внешнего вида продукции и его полезности, а не просто в его подготовке к нанесению покрытий или к сборке. Очистка поверхности включает в себя удаление загрязняющих веществ и окалины. Отделочная обработка поверхности включает удаление заусенцев с отлитых изделий, а также совершенствование внешнего вида продукции.

Абразивоструйная очистка с использованием стеклянных или керамических шариков в качестве абразивного материала позволяет создавать матовую поверхность и рельеф на мягких металлах.

На многих литейных предприятиях абразивоструйная очистка используется для удаления заусенцев с отлитых изделий с целью улучшения их функциональности и эстетического вида.

В большинстве случаев при абразивоструйной очистке выявляются микротрещины и дефекты в металлах. Это особенно важно для предприятий, занимающихся ремонтом и модернизацией шасси самолетов.

Мягкие материалы, такие, как резина и пластик, обычно изготавливаются с помощью специальных форм, после которых на них остаются неровности. Абразивоструйная очистка легко удаляет такие неровности, в результате чего получается гладкая однородная поверхность.

Абразивоструйная очистка широко применяется в отраслях промышленности, использующих повышенную температуру для закалки металлов. Высокие температуры могут обесцвечивать изделия. Абразивоструйная обработка позволяет удалять выцветшие участки и окалину с изделий, подвергшихся воздействию высоких температур.

Кроме того, абразивоструйная очистка может улучшить внешний вид продукции благодаря удалению различных пятен, отложений, коррозии и следов инструмента. При этом некоторые абразивные материалы позволяют делать внешний вид поверхности более однородным.

При высокой температуре образуется нагар и отложения отработанного масла на многих автомобильных деталях. Электродвигатели часто засоряются перегретыми изоляционными материалами и расплавленными слоями статора. В большинстве случаев сохранение исходных размеров данных деталей является критичным. Абразивоструйная обработка с помощью пластиковых абразивных материалов, стеклянных шариков или натурального абразива удаляет загрязняющие вещества и обеспечивает желаемый результат.

Дробеструйное упрочнение

При изготовлении металлического изделия, для придания ему определённой формы, производители должны совершать множество действий, а именно: отливать, резать, сгибать, штамповать, прокатывать или сваривать металлы. Иногда все эти процессы вызывают на металлах остаточное напряжение, которое, если от него вовремя не избавиться, может стать причиной поломки изделий.

Дробеструйное упрочнение увеличивает прочность и долговечность деталей посредством их обработки абразивными материалами, имеющими сферическую форму и разогнанными до высокой скорости. К ним относятся: стальная дробь, керамическая дробь, стеклянные шарики и др.

Дробеструйное упрочнение создает эффект, похожий на удар по поверхности молотком. Отличием данного процесса является только то, что при упрочнении образуются более маленькие углубления и удары являются одинаковыми по интенсивности. Данная «бомбардировка» частицами абразива создает равномерно спрессованную поверхность, распределяя напряжение по всей площади поверхности и, тем самым, уменьшая вероятность ломкости металлов.

Дробеструйное упрочнение – это точная наука, требующая строгого соблюдения технических условий по твёрдости абразивного материала, продолжительности очистки, углу наклона сопла и необходимому давлению. Чрезмерное или недостаточное упрочнение детали может быть причиной преждевременного разрушения.

Упрочнение широко используется в автомобильной и авиационной промышленностях. Производители шестерней используют упрочнение для удаления заусенцев и острых граней и для того, чтобы зубья шестерней были более крепкими. Производители пружин используют упрочнение для снятия напряжения.

При дробеструйном упрочнении литых и штампованных металлических изделий очищается поверхность, выявляются дефекты и улучшается внешний вид. Упрочнение деталей с резьбой позволяет удалить заусенцы, острые грани и одновременно увеличить удерживающую способность резьбы. Упрочнение часто используется с безвоздушным оборудованием для удаления вторичной окалины с новой стали.