Пісок для піскоструминної обробки: ціна, види, примущества і властивості абразивних матеріалів
Піскоструминна обробка (інша назва — абразивна) — це один з самих високоякісних методів очищення металевих, кам’яних і інших поверхонь. Ефект очищення є підсумком багатьох микроударов частинок піску по поверхні, що очищається.
При абразивного очищення тверді частинки подаються на робочу поверхню за допомогою кінетичної енергії потоку повітря, що подається під значним тиском. Піскоструминна обробка надає можливість видалити з металевих поверхонь лакові і барвисті покриття, іржу, окалину та ін. При проведенні ремонтних робіт зі стін, що складаються з цегли та інших матеріалів, видаляє зруйновані ділянки, а також використовується перед фарбуванням різних поверхонь.
Абразивний матеріал для піскоструменю вибирається грунтуючись на безлічі різних параметрів: матеріал оброблюваної поверхні, її стан, площа, фракція, форма часток, хімічний склад абразивного матеріалу.
Види абразивних матеріалів
Видів абразивних матеріалів для піскоструминного очищення, які використовуються в світі, величезна кількість, і перераховувати їх всі, здається недоцільним, тому варто обмежитися самими популярними і перспективними.
Кварцовий пісок
Це найбільш поширений вид матеріалу, невелика вартість і повсюдна доступність якого зробили його найбільш популярним для піскоструминної обробки.
Це матеріал, що отримується в результаті подрібнення і розсіву так званого молочно-білого природного кварцу. Після процесу дроблення він проходить через сита і пісок піддається сортуванню – таким методом виходить фракціонований пісок. Використовується така класифікація за розмірами фракції: пилоподібний кварц – розмір менше 0.1 міліметра, пісок – в межах від 0.1 до 0.4 міліметра, крупний пісок – в межах від 0.5 до 1.0 міліметра, кварцова крихта – понад 1.0 міліметра.
У порівнянні з піском для піскоструминної обробки, що має природне походження, у білого кварцового піску є деякі переваги: однорідність, мономинеральность, збільшена межзерновая пористість. Завдяки великої сорбційної здатності він має здатність виділяти з води марганець і залізо, які розчинені в ній.
Але вміст кварцу в незв’язаної формою досить сильно обмежує використання піску для пескострования, так як дрібнокристалічна пил, яка виникає в результаті руйнування частинки, завдає великої шкоди здоров’ю і може викликати смертельно небезпечну і невиліковну хворобу — силікоз. У багатьох країнах світу застосування абразивних матеріалів, з питомим вмістом кварцу в незв’язаної формі більш 1%, забороняється.
Застосовувати кварцовий пісок для піскоструминної роботи можливо тільки при використанні спеціальних систем пилоподавлення або в спеціально обладнаних камерах. Але в другому випадку використання не дуже доцільно, так як із-за надмірного пилоутворення дуже швидко засмічуються фільтри очищення, знижується видимість у працюючого оператора і внаслідок великої витрати матеріалу можуть виникати додаткові труднощі з процесом утилізації відпрацьованого абразиву.
Найбільш обґрунтованим є використання кварцового піску для очищення бетонних поверхонь із застосуванням системи пилоподавлення.
Витрата такого піску при піскоструминної очищенні є одним з найбільш значних, причина криється в його мінералогічних характеристик.
Частіше всього заздалегідь вирахувати, який буде витрата піску для піскоструйкою неможливо, так як, коли пісок раніше не був підготовлений, промитий, висушений і фракционирован, то в процесі очищення непостійне якість використовуваного матеріалу буде призводити до значного розкиду показників витрати матеріалу і швидкості очищення поверхонь.
Купершлак і никельшлак
Ці абразивні матеріали, які одержуються після переробки відходів медеплавильного і никелеплавильного виробництв. На відміну від піску, у своєму складі містять менше 1% кварцу в зв’язаному вигляді і можуть використовуватися для відкритої піскоструминної обробки. Володіють більш високими показниками абразивної здатності, рівня твердості і динамічної міцності частинок і, як наслідок цього, більш малим рівнем пилоутворення, а також можливістю вторинного використання. Показник питомої щільності окремих частинок купершлака і никельшлака більше, ніж у піску, відповідно більше й маса частинок, що ще більше підвищує ефективність таких абразивів.
Більш високий рівень динамічної міцності частинок дає можливість використовувати (рекуперованих) никельшлак до трьох разів, при цьому ступінь запиленості при очищенні набагато менше, ніж у купершлака. Але показник питомої щільності частинок никельшлака дещо менше, ніж у купершлака, у результаті енергія впливу, що чиниться на поверхню оброблюваного предмета, трохи знижується.
Гарнет
Цей матеріал ще називають гранатовим піском. Це абразивний матеріал мінерального походження. Найбільшими виробниками є такі країни як Чехія, Індія, ПАР, а також і Австралія.
Як абразивний матеріал для піскоструйкою, гарнет за своїми властивостями набагато перевищує кварцовий пісок, купершлак, а також никельшлак. Високий рівень твердості і міцності частинок дозволяють неодноразово використовувати гранатовий пісок для пескоструных робіт.
Гранатовий пісок в пескоструйке використовується дуже широко і найбільший ефект досягається при застосуванні апаратів беспылевой очищення.
Корунд
Інші назви — електрокорунд, оксид алюмінію, діоксид алюмінію — отримується промисловим методом, кристалічний оксид алюмінію. Він один з найбільш ефективних абразивних матеріалів, електрокорунд. У нього дуже велика абразивна здатність, його твердість поступається алмазу лише на 1 пункт.
Оксид алюмінію як абразив досить часто застосовується для проведення декоративних робіт, таких як матування сталі і інших поверхонь. Швидкість піскоструминного очищення, із застосуванням корунду, одна з найбільш високих.
Металева дріб
Вона може бути виготовлення з чавуну та сталі (колота дріб). Це одні з найбільш економічно ефективних абразивів. Їх велика вартість в достатній мірі компенсується неодноразовим повторним використанням. Для використання колотої дробу можна вказати лише єдине обмеження — можливість збору відпрацьованого абразиву для майбутньої рекуперації.
Головні характеристики при підборі абразивного матеріалу
- Фракція — розмір частинки абразивного матеріалу. Поділ абразивних матеріалів по фракціях здійснюють шляхом розсіювання на особливих ситах, номер сита вказує на розмір зерна. У документах на абразивний матеріал прописуються наступні параметри: гранична фракція, найбільша фракція, базова фракція, комплексна фракція і найбільш дрібна фракція і їх співвідношення у відсотках. Фракційний склад матеріалу знаходиться найчастіше в інтервалі від 0,125 до 4 міліметрів і його вибір має особливе значення при підборі абразиву. Вибір фракції буде залежати від матеріалу поверхні, яка обробляється, діаметра сопла і використовуваного тиску в апараті.
- Твердість — здатність абразиву не піддаватися деструктивних процесів при вдавлюванні у нього іншого матеріалу з більш високою твердістю, на спеціалізованій установці. Ступінь твердості абразивного матеріалу описується за шкалою твердості десятьма класами, в якості еталонів використовується природний матеріал. До 1-го класу відносять м’які матеріали, які можна порівняти по твердості з тальком, до 2-го — гіпсу, 3-го класу — кальциту, 4-го класу — флюориту, 5-го класу — апатиту, 6-го класу — польового шпату, 7-го класу — кварцу, 8-го класу — топазу, 9-го класу — корунд, 10-го класу — алмазу.
- Абразивна здатність матеріалу визначається площею оброблюваної поверхні за нормативний відрізок.
- Механічна стійкість — це властивість абразивних матеріалів витримувати при використанні механічні навантаження, не зазнаючи руйнування. Вона визначається рівнем міцності при стисненні, яка виводиться експериментальним шляхом, за допомогою роздавлювання зерна абразиву, фіксуючи при цьому силу навантаження під час початку його руйнування.
- Хімічна стійкість — це можливість абразивного порошку не змінювати своїх основних властивостей при контакті з водою, а також з розчинами лугів, кислот і різних розчинниках.
Слід не забувати, що при роботі з усіма абразивними матеріалами, коли відбувається зіткнення з поверхнею, абразив поступово руйнується до стану пилу, змішуючись з відходами поверхні, що піддається обробкою. Матеріал подається під значним тиском і рикошетом розлітається в різні боки, утворюючи суспензію з дрібної пилу, вона постійно осідає на всіх поверхнях. У зв’язку з вищевказаним, при роботі з абразивними матеріалами обов’язково потрібно застосовувати засоби індивідуального захисту не тільки для шкірних покривів, але і дихальних органів.
Вибір піску для піскоструминної установки
- Корунд — один з найміцніших абразивів, з його допомогою можна очистити навіть сильно пошкоджені іржею поверхні металів. Його можливо використовувати повторно, що робить його використання найбільш ефективним в конструкціях беспылевой очищення, в спеціальних піскоструминних камерах або кабінах. Частинки корунду легше, ніж металева дріб і найчастіше застосовуються в піскоструминних камерах інжекторного типу.
- Никельшлак і гарнет також дають можливість отримати результат достатньої якості, але використовуються дані матеріали нечасто, в основному із-за їх великої вартості.
- Використання купершлака (купрошлака) і никельшлака найбільш доцільно при роботі у відкритих умовах, коли можливість збору відпрацьованого абразиву для вторинного застосування обмежена.
- Металева дріб. Найбільш точне фракціонування дробу надає можливість отримати в результаті прогнозований і однорідний профіль робочої поверхні (насічку), що добре впливає на адгезію, дозволяє уникнути перевитрати лакофарбового матеріалу при фарбуванні і підвищує якість захисного шару.
- Чавунна і сталевий дріб добре підійдуть для видалення окалини з металу, очищення і підготовки поверхні під фарбування. Найбільша ефективність при очищенні металу найчастіше досягається, якщо застосовується сталева колота дріб.
- Витрата частинок на 1м? при дробеструйной очищенні один з найнижчих. Найбільший економічний ефект дріб може дати при використанні в конструкціях беспылевой очищення і дробоструминних камерах. Використання чавунного і сталевого дробу для піскоструминної/дробеструйной очищення дозволяє досягти найнижчої собівартості поверхні, що очищається.
- Кварцовий пісок — це один з найбільш доступних варіантів абразиву. Цей матеріал характеризується невисокою вартістю, він дає змогу обробляти поверхні з різних видів металу.
Необхідно пам’ятати про те, що кварцовий пісок для піскоструминного устаткування володіє істотним недоліком. Мелкодисперсная пил дуже шкідлива для здоров’я людини, тому в певних умовах застосування кварцового піску істотно обмежена.
Самостійне виготовлення абразивного матеріалу
Вартість піску для піскоструминного устаткування досить велика, саме тому народні умільці часто самі виготовляють абразивну суміш самі.
Для цього здійснюються такі операції:
- Спочатку висушується білий гравійний пісок, який має дрібну фракцію.
- З допомогою сита, з найменшим розміром комірки, підготовлений матеріал, що просівається, викидаються великі включення.
- Отриманий мелкодісперсний склад ще раз ретельно висушується.
Якщо такий спосіб економії неприйнятний, потрібно бути готовим віддати не менше 20 рублів за кілограм матеріалу.
Формування ціни абразивних матеріалів
Ціни на матеріали для піскоструменю формуються залежно від багатьох факторів, таких як вид матеріалу, способу виробництва, методів та якості очищення, країни виробництва, придбаних обсягів і т. д.
Але умовно вартість, в порівнянні з видами, можна поділити наступним чином: кварцовий пісок — низька вартість; купершлак і никельшлак — середня; гарнет, корунд, чавунна колота дріб і сталева колота дріб — висока.
