연마 블라스팅 산업

연마 블라스팅 또는 블라스트 마감, 그리고 여러 변형 작업은 무거운 표면 재료를 제거할 만큼 강력한 힘을 가하거나 종이를 관통하지 않고도 활자를 제거할 만큼 세심한 작업입니다. 블라스팅은 일반적으로 표면 마감, 표면 처리 또는 표면 교정 등 세 가지 공정 중 하나로 이루어집니다.

표면 마감 공정:

• 표면 오염물 제거
• 원하는 표면에 특정 마감 처리

표면 처리 공정:

• 페인트 도포를 위한 표면 조면화
• 불규칙한 표면 제거

표면 교정 공정(표면의 압축 응력 증가):

• 피로 수명 증가
• 응력 부식에 대한 민감도 감소
• 왜곡 교정
• 구조용 강재 및 플레이트 형성

연마 블라스팅 또는 블라스트 마감

용도와 관계없이 블라스팅은 두 가지 기본 방식인 습식과 건식으로 이루어집니다. 여기서는 집진기의 건식 블라스팅 방식을 중점적으로 살펴보게 됩니다.

습식 블라스팅

습식 블라스팅은 일반적으로 화학 처리된 물에 부유하고 하고 있는 미세 연마재가 공기 중에 분사되는 정밀 마감 작업입니다. 습식 블라스팅을 제어하면 금속이 분리되지 않으며, 치수 공차를 0.0001 인치 이내로 유지할 수 있습니다. 또한 다중 톱니 호브를 연마할 수 있고, 피하 주사 바늘과 같은 손상되기 쉬운 기기를 마감할 수도 있습니다. 습식 블라스팅 장비는 대개 캐비닛 스타일로 제공되며, 작고 섬세한 가공물에 사용됩니다.

건식 블라스팅 및 숏 블라스팅이 사용되는 일반적인 환경/장비: 

수동 캐비닛, 회전 바스켓, 회전 테이블, 자동 공급 부스, 텀블러, 배럴, 오실레이터 및 분사실

공급 재료

• 건식 블라스팅 공정에 사용되는 여과지는 고객의 특정 요구사항에 따라 시설마다 다를 수 있으며, 시설 내에서도 날마다 달라질 수 있습니다. 사용된 여과지 크기(20~6000 메시)와 블라스팅 방식에 따라 포집되는 입자의 크기가 결정됩니다.
• 집진기를 선택할 때는 블라스팅되는 재료와 블라스팅하는 재료의 입자를 모두 고려해야 합니다. 블라스팅되는 재료는 집진기에서 포집하는 오염물의 최대 95%를 차지합니다. 따라서 블라스팅되는 재료에 관한 화재, 폭발, 부식성 또는 독성을 고려하여 특정 응용 분야에 대한 요구사항을 정의할 수 있습니다.

블라스팅 방식

건식 블라스팅 방식이 집진기의 포집 조건을 결정합니다. 블라스팅 방식은 다음과 같습니다.

• 직접 압력: 짧은 시간 내에 균일하게 마감하며, 더욱 정밀하게 시스템 제어를 할 수 있어 무거운 마감 작업에 적합합니다. 이 방식은 무거운 흑피나 페인트를 제거할 때 사용할 수 있으며, 오목한 영역, 특이한 형태, 대형 가공물 및 고속 생산에는 적용하기 어렵습니다. 따라서 무거운 입자 포집에 적합합니다.
• 유도(석션): 소량 또는 중간 정도의 생산, 제한된 공간 및/또는 중간 규모의 예산이 필요한 작업에 사용됩니다. 여과지 석션 요구사항에 따라 일부 압력이 손실되므로, 직접 압력 방식보다 효율이 떨어집니다. 일반적으로 캐비닛 유형의 블라스팅 장비에 사용되며, 입자 포집량이 많지 않습니다. 그러나 여러 캐비닛이 사용되는 경우, 입자 포집량이 상당히 증가할 수 있습니다.
• 에어리스 또는 블라스트 휠: 자동화된 시스템과 최소한의 인적 개입이 필요한 대량 생산에 사용됩니다. 부품은 기계식 코니를 통해 분사 기계로 오거나 분사 기계에 수동으로 장착됩니다. 이러한 기계는 사용되는 블라스트 미디어의 양 때문에 입자 부하가 커질 수 있습니다.

집진 전략

후드는 실제 블라스팅 공정에서 최대한 멀리 떨어뜨려 놓되, 블라스팅 영역에서 오염물을 적절히 제거해야 합니다. 포집 후드를 먼 곳에 두면 다음과 같은 두 가지 이점이 있습니다.

• 깨끗하거나 양호한 블라스트 미디어가 집진기로 유입될 가능성 감소
• 먼지만 포집되므로 집진기의 마모 감소
  

다음 흡입구 유형 중 하나를 이용하여 집진기에 공기를 유입시킵니다. (블라스트 미디어는 재료를 제거하거나 표면을 교정하며, 집진기와 필터 엘리먼트에서도 동일하게 작용합니다.)

• 내마모성(A/R) 흡입구
• 드롭아웃 박스
• 전체 흡입구로 갈수록 좁아지는 덕트 설비
• 집진기 여과지 마모를 줄이기 위한 옵션:
• 내마모성 라이너
• 사이클론 프리 필터
  

집진기의 분진 포집 성능은 집진기의 작동 방식에 큰 영향을 미칩니다. 블라스트 미디어가 마모성이 높지 않더라도 양이 많으면 필터 엘리먼트에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 집진기의 분진 포집량을 줄이기 위해 다시 한번 흡입구 조건을 고려해야 합니다.

블라스팅 공정의 체적 유량을 결정하기 위해서는 사용되는 블라스팅 장비, 블라스팅되는 재료, 블라스트 미디어와 고객의 특정 요구사항을 검토해야 합니다. 일반적으로 가시적 투명도, 분진 억제 및/또는 교차 기류 속도를 목표로 합니다.

• 종종 가시적 투명도 요청에 의해 지정된 공기량의 시스템 공기를 교환하는 빈도가 결정됩니다. 이러한 요청은 일반적으로 블라스팅 환경이 시각적으로 악화되는 데 걸리는 시간과 관련이 있습니다. 바닥이나 천장의 경우 60~100 cfm/ft², 벽면 공간의 경우 100 cfm/ft²가 일반적으로 권장됩니다. 일반적인 캐비닛 블라스팅의 경우 분당 20회의 공기 교체가 권장됩니다.
• 분진 억제 요청은 캐비닛 또는 자동 블라스팅 공정과 관련이 있습니다. 분진이 인클로저에서 빠져나가지 않도록 개구부를 통과하는 데 필요한 속도에 따라 공기량이 결정됩니다. 분진 억제 요청은 캐비닛 또는 자동 블라스팅 공정과 관련이 있습니다. 분진이 인클로저에서 빠져나가지 않도록 개구부를 통과하는 데 필요한 속도에 따라 공기량이 결정됩니다. 개구부를 통한 500 fpm의 캐비닛 권장사항이 일반적입니다. 회전 테이블의 경우 200 cfm/ft²의 구멍을 사용합니다.
• 교차 기류 속도는 분사실과 관련이 있으며, 집진기의 크기는 특정 횡단면에 대한 특정 속도를 기반으로 결정됩니다. 일반적으로 공간 전체에 교차 기류를 유발하도록 조작자들로부터 멀고 가공물 건너편에 있는 100 cfm/ft²의 벽을 권장합니다. 오염물의 독성, 물체와 블라스트 미디어, 분사실 크기에 따라 제어 속도가 낮아질 수 있습니다.

참고:

• 블라스팅되는 재료에 특별히 주의하는 것이 매우 중요합니다. 폭발성, 인화성, 부식성 또는 독성 블라스팅 재료를 사용할 경우, 집진기에 예방 조치가 필요합니다.
• 대부분의 블라스트 미디어는 단일 블라스팅 시퀀스가 진행되는 동안 5%~8%의 미디어만 "소모"하며 여러 번에 걸쳐 사용됩니다. 블라스팅되는 재료가 호환되지 않는 재료와 동일한 집진기에 섞이지 않도록 주의해야 합니다.
• 블라스트 미디어는 마모되므로, 각 집진기에 마모를 줄이는 조치를 취해야 합니다.
• 블라스팅되는 재료가 매우 다양하고, 다양한 블라스트 미디어가 사용되며, 블라스팅 방식이 다르기 때문에 본 보고서에서는 모든 응용 분야를 다루지 않습니다.

정의:

1. 미디어 – 연마 블라스팅 작업에 사용되는 물질입니다. 미디어는 고객의 특정 요구사항에 따라 알갱이, 분말, 펠릿 또는 조각 형태로 제공됩니다.
2. 연마 블라스팅 – 공압, 유압 또는 원심을 이용하여 연마 미디어를 표면에 강제적으로 가하는 과정입니다.
3. 블라스트 세척 배럴 – 축을 중심으로 회전하거나 내부 이동 트레드로 부품을 굴려 주는 완벽히 밀폐된 인클로저로, 부품의 다양한 표면이 블라스트 스프레이에 노출됩니다.
4. 블라스트 크린룸 – 분사 작업이 수행되는 공간이며, 조작자가 내부에서 블라스팅 노즐로 연마재를 직접 분사하는 완전히 밀폐된 공간입니다.
5. 블라스팅 캐비닛 – 조작자가 외부에 서서 인클로저의 구멍을 통해 분사 노즐을 작동하는 인클로저입니다.
6. 회전식 블라스트 세척 테이블 – 세척할 부품을 회전 테이블에 놓고 여러 분사 스프레이를 자동으로 통과시키는 인클로저입니다.