10.1.1. Механические способы очистки

Применяются: шлифование, крацевание, галтовка, пневмо - и гидроабразивная обработка. Механически можно удалять любые загрязнения, но наиболее часто этим способом очищают поверхность от ржавчины, окалины и старых покрытий.

Из механических способов подготовки поверхности наиболее распространена струйная абразивная и гидроабразивная обработка: пескоструйная, гидропескоструйная, дробеструйная, дробеметная.

Такая очистка основана на воздействии частиц абразивов, поступающих с большой скоростью и обладающих в момент соударения с металлом значительной кинетической энергией. Поверхность металла при этом становится шероховатой (углубления достигают 0,04-0,1мм). Это улучшает адгезию покрытий. Однако струйная абразивная обработка приемлема только в случае толстостенных изделий (δ ≥ 3мм). Изделия с более тонкими стенками могут при этом деформироваться.

При пескоструйной и гидропескоструйной очистке применяют безглинистый кварцевый песок с размером частиц 0,5-2,5мм, карбид кремния, плавленый оксид алюминия. Абразив при дробеструйном и дробеметном способах обработки - металл или колотая чугунная или стальная дробь с размером частиц 0,2-2,0 мм или дробь, рубленная из стальной проволоки диаметром 0,3-1,2 мм. Для очистки поверхности черных металлов применяют колотую дробь (№08-2) с размером частиц не более 0,8 мм. Эффективность очистки при этом в 1,5-2,5 раза выше по сравнению с очисткой литой дробью; стальная рубленая дробь обходится в 3-4 раза дороже колотой. Легкие металлы (алюминий, магниевые сплавы и др.) обрабатывают мягкими абразивами-порошками из сплавов алюминия (иногда с добавлением 5-6% чугунного песка), крошкой фруктовых косточек или скорлупы орехов.

Кварцевый песок - наиболее дешевый абразив. Но он быстро изнашивается (дробится), образуется мелкая пыль, вредно действующая на здоровье работающих. Поэтому ее применяют исключительно в автоматизированных установках с хорошей герметизацией и вентиляцией, предотвращающей распространение пыли в помещения. Очищают чугунные и стальные отливки и другие толстостенные изделия от окалины и нагара. При этом песок подается из сопел, отстающих приблизительно на 200мм от обрабатываемой поверхности под давлением 0,3-0,8 МПа.

Металлический песок, в отличие от кварцевого, почти не образует пыли, расход его значительно меньше, а эффективность механического воздействия также достаточно высока. Очистка с помощью металлического песка (дроби) осуществляется в закрытых камерах или кабинах, снабженных приточно-вытяжной вентиляцией. Применяют различные типы аппаратов для дробеструйной очистки: одно - и двухкамерные периодического и непрерывного действия типов Г-93А, Г-146, АД-1, АД-2, АД-5, БД-Э, ПД-1. Их производительность по очищаемой поверхности от 1 до 8 м2/ч, дробь распыляется под давлением 0,5-0,7 МПа.

Дробеметная очистка отличается от дробеструйной тем, что поток дроби создается не сжатым воздухом, а в результате центробежной силы от вращающегося с высокой частотой (2500-3000 об/мин) ротора (турбинного колеса с лопатками).

Дробеметный способ в 5-10 раз производительнее дробеструйного и в несколько раз дешевле. Он обеспечивает минимальную запыленность помещений, однако не пригоден для обработки изделий сложной формы.

Недостатком дробеметного способа является также быстрый износ лопаток (срок службы литых чугунных лопаток не превышает 80 ч).

При гидроабразивной очистке используется суспензия или взвесь абразива в жидкой среде. Абразив в этом случае - кварцевый песок, гранит, электрокорунд, стекло, молотый шлак и другие твердые порошковые вещества дисперсностью 0,15-0,50 мм, а жидкая среда - вода с добавлением ПАВ и ингибитора коррозии. Так, для обработки изделий из черных металлов применяют суспензию следующего состава (в г/л):

Гидроабразивную обработку проводят с помощью аппаратов нагнетательного или всасывающего типов различных конструкций: ГПА-3, ТО-266, ГК-2, ТВ-210. Они подают пульпу под давлением 0,5-0,6 МПа. В аппаратах обычно обрабатывают изделия небольших размеров.

Для очистки поверхности в случае крупных объектов (суда, гидротехничекие сооружения) часто используют забортную воду с песком (пульпу); образующуюся при сушке вторичную ржавчину удаляют механическим способом.