Абразивоструйная обработка

Абразивоструйная или пескоструйная обработка, во всех ее вариациях, может быть достаточно мощной, чтобы удалить ненужный материал с тяжело обрабатываемой поверхности, или достаточно мягкой, чтобы очистить распечатанный лист бумаги, не повредив его. Абразивоструйная обработка обычно используется для отделки, подготовки или изменения поверхности.

Отделка поверхности

• Удаление загрязнений с поверхности
• Создание отделки определенного типа на требуемой поверхности

Подготовка поверхности

• Придание шероховатости поверхности перед нанесением краски
• Удаление неровностей поверхности

Изменение поверхности для увеличения напряжений сжатия

• Увеличение усталостной стойкости
• Уменьшение подверженности коррозии под нагрузкой
• Исправление деформаций
• Формирование металлоконструкций и конструкционной листовой стали

Абразивоструйная или дробеструйная обработка

Независимо от варианта применения существует два способа струйной обработки — мокрый и сухой. Здесь основное внимание уделено пылеудалению при сухой струйной обработке.

Мокрая струйная обработка

Мокрая струйная обработка — это точная чистовая обработка, обычно состоящая в подаче суспензии мелкозернистого абразива в химически очищенной воде с использованием сжатого воздуха. Контролируемая мокрая струйная обработка позволяет избежать удаления слоя металла, а размерный допуск может составлять всего 0,000254 мм (0,0001 дюйма). Это процесс можно использовать для правки многозубых червячных фрез и обработки хрупких предметов, например игл для подкожных инъекций. Оборудование для мокрой струйной обработки, как правило, монтируется в шкаф и предназначено для небольших хрупких деталей.

Типичные области применения и оборудование для сухой струйной и дробеструйной обработки: 

шкаф для ручной обработки, поворотная корзина, поворотный стол, боксы с автоматической подачей, барабаны, бочки, виброблоки и камеры для струйной обработки

Подаваемые материалы

• На разных предприятиях в разное время в зависимости от конкретных потребностей клиента для сухой струйной обработки могут использоваться разнообразные материалы. Размер частиц используемого материала составляет 20–6000 меш, а размер удаляемых частиц зависит от типа струйной обработки.
• При выборе оборудования для пылеудаления необходимо учитывать частицы как материала для струйной очистки, так и обрабатываемого материала. Частицы материала для струйной очистки могут составлять до 95 % всех задерживаемых пылесборником загрязнений, поэтому требования к конкретному варианту применения зависят от горючести, взрывоопасности, коррозионности или токсичности этого материала.

Типы струйной обработки

Нагрузка на пылесборник определяется типом сухой струйной обработки. Типы струйной обработки описаны ниже.

• Прямое давление: равномерная обработка за короткое время; более точное управление процессом с возможностью использования станков для объемных работ. Этот тип струйной очистки используется для удаления окалины или краски, позволяет обрабатывать труднодоступные углубления, заготовки сложной формы и крупные заготовки; имеется возможность высокопроизводительной обработки. Поэтому при обработке такого типа создается высокая нагрузка на пылесборник.
• Индукция (всасывание): используется для обработки с низкой и средней производительностью в ограниченном пространстве и (или) при наличии небольшого бюджета. Часть давления теряется на всасывании материала, поэтому обработка этого типа менее эффективна по сравнению с прямым давлением. Такая обработка обычно используется в установках струйной очистки с ограждением кабинетного типа и не создает большой нагрузки на пылесборник. Однако при подсоединении пылесборника к нескольким установкам нагрузка на него может резко возрасти.
• Безвоздушная обработка (дробеметная турбина): используется в тяжелых производственных условиях, где необходимы автоматизированные системы и минимальное вмешательство человека. Детали подаются в дробеструйную машину конвейером или загружаются вручную. Из-за большого количества материала для струйной обработки эти машины могут создавать большую нагрузку на пылесборник.

Стратегия пылеудаления

Устанавливайте зонты как можно дальше от процесса струйной обработки, поддерживая при этом надлежащее удаление загрязнений из зоны обработки. Установка улавливающего зонта на расстоянии обеспечивает два преимущества:

• снижает вероятность попадания чистого материала для струйной обработки в пылесборник;
• снижает абразивный износ пылесборника благодаря захвату только частиц пыли.
  

Для подачи воздушного потока в пылесборник используйте впуск одного из следующих типов. (Помните, что материал для струйной обработки удаляет слой материала или изменяет поверхность. Такое же воздействие он будет оказывать на пылесборник и фильтрующие элементы.)

• Устойчивый к абразивному износу впуск (A/R)
• Впуск с выгрузкой загрязнений
• Конический воздуховод, расширяющийся до размера впуска
• Варианты снижения абразивного износа фильтрующего материала пылесборника
• Устойчивая к абразивному износу оболочка
• Циклонный фильтр предварительной очистки
  

Пылевая нагрузка на пылесборник будет в большой степени определять его работу. Подача большого количества даже малоабразивного материала для струйной обработки в пылесборник может оказаться фатальной для фильтрующих элементов. Рассмотрите варианты снижения пылевой нагрузки на пылесборник.

Чтобы определить объемную скорость потока для пылеудаления в процессе струйной обработки, необходимо изучить используемое оборудование, обрабатываемый материал, материал для струйной обработки и конкретные требования заказчика. Типовыми задачами являются достижение видимой прозрачности, обеспечение задержания пыли и (или) скорости поперечных потоков.

• Запрос на достижение видимой прозрачности обычно определяет кратность воздухообмена системы в заданном объеме. Эти запросы обычно связаны с временем, по истечении которого снижается прозрачность воздуха в месте струйной обработки. Для расчета потока обычно рекомендуются следующие значения: 102–170 м³/ч на м² (60–100 футов³/мин на фут²) площади пола или потолка и 170 м³/ч на м² (100 футов³/мин на фут²) площади стен. Для установок струйной обработки с ограждением кабинетного типа рекомендуется 20 смен воздуха в минуту.
• Запросы на задержание пыли относятся к установкам струйной обработки с ограждением кабинетного типа или автоматизированным установкам струйной обработки. Объем воздуха определяется с учетом скорости потока через открытые области, необходимой для того, чтобы пыль не выходила за пределы защитного корпуса. Запросы на задержание пыли относятся к установкам струйной обработки с ограждением кабинетного типа или автоматизированным установкам струйной обработки. Объем воздуха определяется с учетом скорости потока через открытые области, необходимой для того, чтобы пыль не выходила за пределы защитного корпуса. Для установок с ограждением кабинетного типа рекомендуется использовать скорость потока через открытые области на уровне 150 м/мин (500 футов/мин). Для поворотных столов используйте скорость 340 м³/ч на м² (200 футов³/мин на фут²) открытой области.
• Требования к скорости поперечного потока связаны с камерами для струйной обработки, а размер пылесборника зависит от заданной скорости потока через поперечное сечение заданной площади. Общие рекомендации: 170 м³/ч на м² (100 футов³/мин на фут²) стены для поперечного потока через камеру, поперек заготовки, в сторону от рабочих. В зависимости от токсичности загрязнений, объекта, материала для струйной обработки и размера камеры для струйной обработки можно использовать пониженные значения скорости.

Примечания

• Важно учитывать особенности материала для струйной обработки. При использовании взрывоопасных, горючих, коррозионных или токсичных материалов для струйной обработки необходимо принять меры предосторожности для защиты пылесборника.
• Большая часть материала для струйной обработки используется повторно. За один цикл струйной обработки утилизируется только 5–8 % материала. Учитывайте материалы для струйной обработки в каждом случае применения. Избегайте смешивания несовместимых материалов в одном пылесборнике.
• Поскольку для струйной обработки используются абразивные материалы, каждый пылесборник необходимо оснастить средствами снижения абразивного износа.
• Из-за чрезвычайно широкого разнообразия обрабатываемых материалов, типов обработки и материалов, используемых для струйной обработки, мы не можем охватить здесь все возможные варианты применения.

Определения

1. Материал — вещество, используемое для абразивоструйной обработки. В зависимости от конкретных требований заказчика может использоваться материал в виде гранул, порошка, дроби или осколков.
2. Абразивоструйная обработка — принудительная подача абразивного материала на поверхность с использованием пневматического давления, гидравлического давления или центробежной силы.
3. Барабан для струйной обработки — герметичный корпус, который вращается вокруг оси или имеет внутреннюю движущуюся часть для перемешивания деталей, чтобы подвергать все их поверхности воздействию струйной обработки.
4. Камера для струйной обработки — герметичный корпус, в котором выполняется струйная обработка. Оператор работает внутри камеры и направляет струю с абразивным материалом.
5. Шкаф для струйной обработки — корпус, в котором выполняется струйная обработка. Оператор находится вне корпуса и управляет струей через отверстие или отверстия в корпусе.
6. Поворотный стол для струйной обработки — корпус, в котором очищаемые детали располагаются на поворотном столе и автоматически подвергаются серии воздействий струи с абразивным материалом.