Струйно-абразивная обработка

Эта статья ставит перед собой задачу рассказать о технологии подготовки поверхности методом струйно-абразивной обработки, а также информировать потенциальных потребителей об интересных технических решениях и экономической стороне этого вопроса.

Вопросы выбора

Прежде чем покупать какое-либо оборудование необходимо тщательным образом рассмотреть его технические аспекты и экономическую целесообразность.

Постоянное стремление к наиболее дешевому решению вопроса диктуется отсутствием финансовых средств. Это можно понять. Но с другой стороны, такое решение о капиталовложениях ведет к многолетней финансовой нагрузке на предприятие. Поэтому принятые решения должны опираться на оптимальные факторы.

Дальнейшая информация, должна помочь в принятии оптимальных решений связанных с капиталовложением.

Виды применяемого абразива

Струйная обработка предлагает различные возможности применения в зависимости от применяемого абразива.Быстроизнашивающиеся абразивные материалы в этой статье мы упоминать не будем. Для информации можем напомнить, что песок является абразивом одноразового использования, так как более 60% зёрен песка превращается в пыль уже при первом контакте с обрабатываемой поверхностью и как следствие он теряет свойства абразива. Шлак, получаемый в производстве меди, имеет 2-3 кратное использование после отделения пылевидной фракции.
Из-за выделения такого большого количества пыли эти абразивы не имеют будущего. И, несмотря на низкую первоначальную стоимость, стоимость их использования в производстве достаточно высокая.

Предлагаемые на рынке ископаемые абразивы, например, гарнет, обладают хорошими чистящими свойствами и довольно большой стойкостью (5-6 кратное использование) при небольшом пылевыделении, однако цена их достаточно высока, что в конечном результате приводит к высокой удельной стоимости очистки поверхности. Поэтому не следует ориентироваться на широкое применение этого импортного абразива.

Hаилучшим решением является использование стальной дроби, которая не только легко отделяется от пылевидной фракции, но и даёт возможность применения простых технических решений в конструкции оборудования. Корунд несколько дороже, но его применение обусловлено технологией обработки (алюминий, цинк, нержавеющая сталь).
В дальнейшем мы будем рассматривать:
- абразивы для очистки поверхности перед окраской;
- корунд твёрдостью 12 по 15-бальной шкале Mohsa;
- дробь стальную колотую(grit), дробь стальную шаровидную (shot);
- абразивные материалы должны использоваться в замкнутом обращении;
- абразивные материалы специального применения:
- стеклянные шарики, пластмассовые абразивы, фруктовые косточки и другие нетипичные материалы.

Абразивные материалы из второй группы применяются для специальных целей, например, снятие старых плёнок и других загрязнений без отрицательного воздействия на подложку (в случае тонкого металлического листа), придания поверхности особенного вида, снятия поверхностных напряжений и т. п.

Надо отметить, что круглая стальная дробь, применяется в основном в дробеметних камерах, работающих по принципу выброса шариков в сторону обрабатываемой поверхности лопатками рабочего колеса.
Выбирая тип оборудования для очистки поверхности с помощью сжатого воздуха, мы должны учитывать характер обрабатываемой поверхности:
- если необходимо чистить поверхность из углеродистой стали, выбор простой – нужно оборудование с применением стальной дроби. Если будут обрабатываться поверхности из алюминия, цинка, нержавеющей стали, надо рассматривать возможность применения корунда. Если будут обрабатываться одновременно поверхности, состоящие из углеродистой стали и алюминия, цинка, нержавеющей стали, то необходимо учитывать какой металл преобладает и тогда принимать решения о применении того или другого абразивного материала:
- если преобладает поверхность из алюминия, цинка или нержавеющей стали, целесообразно использовать только корунд;
- если преобладают поверхности из углеродистой стали, нужно рассмотреть вопрос об оборудовании, работающем попеременно со стальной дробью и корундом или же отказаться от очистки поверхностей из алюминия, цинка и нержавеющей стали, особенно, если их количество незначительно.

Принимая решения о приобретении оборудования для обработки корундом, необходимо учитывать, что оно несколько дороже за стандартное (системы сепарации и фильтрации) и стойкость абразивного материала меньше.

Компрессор

Компрессор не является составным узлом устройства для струйной обработки, но его технические параметры оказывают значительное влияние на качество и производительность очистки. Рассмотрим 3 основных параметра компрессора:
- производительность по сжатому воздуху;
- номинальное давление;
- качество сжатого воздуха
Производительность компрессора является его главным параметром, который определяет производительность по очистке. Например, компрессоры мощностью 0,75 кВт и 75 кВт развивают одинаковое давление сжатого воздуха 7 бар, но при этом первый имеет производительность 0,11 – 0,12 м3/мин, а второй 11,3 – 12,7 м3/мин. И только второй обеспечит необходимые условия для струйной очистки.

Пример: При давлении 7 бар через сопло 9,5мм за одну минуту проходит 5,3 м3 сжатого воздуха. Если производительность компрессора составляет только 4,2 м3/мин, то в сопле никогда не получим давления в 7 бар, а только около 4, 9 бар. Снижение рабочего давления на 0, 07 бар приводит к снижению качества очистки на 1%. В нашем случае потеря производительности очистки составит около 45%.

Рабочее давление при очистке стальной дробью должно находиться в границах 6,3 – 7 бар. Применение давление более 7 бар нецелесообразно, так как приводит к быстрому дроблению абразивного материала без видимого увеличения производительности очистки.

При обработке корундом давление сжатого воздуха не должно превышать 5 бар.

Качество сжатого воздуха определяется содержанием в нём воды и масла. Очистка от влаги обеспечивается специальным устройством – влагоотделителем. Количество масла содержащегося в сжатом воздухе, зависит от типа компрессора и его технического состояния. Современные компрессоры обеспечивают подачу сжатого воздуха без масла.
Качество сжатого воздуха, особенно важно при замкнутом обращении металлического абразивного материала. Присутствие масла в сжатом воздухе ведёт к загрязнению абразива материала и переносу масла на очищаемую поверхность. Вода может привести к увлажнению абразивного материала, сбоям в работе клапанов подачи абразива, а зимой приведёт смерзанию абразива и выходу из строя оборудования.

Эксплуатационные параметры работы оборудования

Они зависят от технического решения конструкции. К основным параметрам следует отнести:
- удобство эксплуатации;
- эффективность работы вентиляции и степени очистки удаляемого воздуха;
- текущие потери абразива в рабочем цикле;
- эффективность очистки от загрязнения;
- мощность в кВт;
- эксплуатационные затраты;
- разовая стоимость очистки оборудования.

Под удобством эксплуатации следует подразумевать действительное время работы оборудования относительно календарного, это определяется работоспособностью оборудования, возвратом абразивного материала в работу, необходимыми перерывами для технического обслуживания, ремонтными работами, а также аварийностью в работе. Под текущими потерями абразивного материала следует понимать застойные зоны в системе его транспортировки, где абразив залегает и требует периодического удаления вручную. Это явление часто наблюдается в системе механической подачи абразивного материала.

Эффективность очистки влияет на количество дроби удаляемой из рабочей зоны во время отделения загрязнении, (это касается, как правило, мелких фракций) и важным является тот факт, имеется ли возможность регулирования характеристик сепаратора.

Pages: 1 2 3