Аппараты гидроабразивной очистки. Как это работает.
Гидроабразивная очистка удаляет покрытия, загрязнения, коррозию и остатки твердых поверхностей. Она аналогична сухой абразивоструйной обработке, за исключением того, что части абразива смачиваются до воздействия на поверхность.Основное преимущество гидроабразивной очистки перед сухой абразивоструйной очисткой, это значительно меньшее образование пыли при проведении работ поверхностей. А так же возможность обрабатывать более широкий диапазон материалов и поверхностей.
Принципы работы аппаратов водно-абразивной очистки
Сопла с подачей воды WIN (Water Injection Nozzles ). Абразив на выходе из сопла смачивается струей воды.
Сопла (водокольцевые) Halo. Занавес из воды окружает абразив на выходе из сопла, смачивая пыль после удара абразивных частиц об поверхность.
Вода и абразив находится в баке под давлением воздуха. Смесь из абразива и воды втягивается в воздушный поток, за счет эффекта Вентури.
Плюсы: Эффективное подавление пыли.
Минусы: Ограниченные возможности по управлению потоком водо-абразивной смеси на выходе из сопла. Высокий расход абразива и воды.
Смесь воды и абразивы находятся в баке под давлением воды, а затем эта смесь вводиться в воздушный поток.
Плюсы: подавления пыли до 95% Обеспечивает точный контроль над давлением воздуха и водно-абразивной смеси, что позволяет обрабатывать более широкий диапазон поверхностей. Экономичный расход абразива и воды.
Минус: относительно высокая цена оборудования.
Процесс столкновения абразива с поверхностью
В случае сухой абразивоструйной очистки частицы абразива вылетая из сопла абразивоструйного аппарата имеет большую скорость (за счет эффекта Вентури), импульс частиц довольно велик. При столкновении с поверхностью частицы абразива разрушаются, образую мелкодисперсную пыль. Так же пыль присутствует изначально в самой среде абразива. Удар частицы абразива об поверхность может вызвать сухие искры, заряженные статическим электричеством. При гидроабразивной очистке поверхностей, мелкие частицы абразива заключены (инкапсулированы) в капельки воды. Присутствие воды увеличивает вес частиц и как следствие, увеличивается сила воздействия на поверхность. При столкновении смоченной частицы с поверхностью, водная оболочка рассеивается и при этом гидростатические силы дополнительно разрушают поверхностное покрытие, оставляя скошенную кромку по всему периметру зоны столкновения. Водная оболочка частицы -своего рода «смазка», поэтому шланги и сопла гидробразивоструйных аппаратов имеют срок эксплуатации от 3 до 5 раз дольше, чем в аппаратах работающих с сухим абразивом.
Водная инкапсуляция частиц абразива.
Частица абразива заключена в водную оболочку, удерживаемую поверхностным натяжением воды. Вода увеличивает вес частицы, что приводит к увеличению момента.
Вода и абразив в точке столкновения.
Когда инкапсулированная частица попадает на поверхность, водяная оболочка разрывается. При этом высвободившаяся вода улавливает частицы материала поверхности и пыль, возникшую при разрушении абразива .
Гидравлический эффект при столкновении
Инерция приводит капли воды в движение в направлении зоны удара, а сила удара частицы увеличивается за счет гидравлического воздействия. Вода не сжимается и вырывается из зоны удара, в результате чего дополнительно подрывается удаляемое покрытие.
Зона столкновения смоченной частицы абразива с поверхностью
Гидравлическое воздействие значительно повышает эффективность очистки. А так же способствует образованию скошенной кромки в точке удара абразивной частицы на поверхности.
Абразивные материалы для гидроабразивной очистки
Абразивные материалы подразделяют на абразивы и наполнители.
Абразивами принято называть материалы, частицы которого при столкновении с поверхностью, оставляет след с определенным профилем (или якорный рельеф). Обработка абразивами не только очищает поверхность но и подготавливает поверхность к нанесению защитного покрытия. Адгезия поверхностных покрытий сильнее к более профилированным поверхностям.
Гранат
Ставролит
Наполнители -материалы, которые не создают профиль поверхности при ударе. К ним относятся как неорганические, так и органические материалы.
Измельчённая скорлупа ореха
Стеклошарики
Пластиковые шарики
Применение гидроабразивной очистки
Гидроабразивн ая очистка может заменить пескоструйную обработку практически для любой задачи, но существуют поверхности, условия и среды, для которых мокрая пескоструйная обработка наиболее предпочтительна. Установка гидроабразивн ой очистки работая при низких значениях давления воздуха, эффективно удаляет покрытия, не повреждая нижележащей основы. Гидроабразивн ая очистка предпочтительна для проведения работ по очистке античный и хрупких поверхностей, а так же мягких поверхностей (в том числе древесины). Кроме того, наличие воды снижает степень нагрева обрабатываемой поверхности в процессе обработки, позволяя избежать тепловой деформации поверхности.
Примеры возможностей гидроабразивной очистки:
очистка вандальных надписей с кирпичной стены,
очистка вандальных надписей с поверхности оцинкованного металлического листа,
снятие лакокрасочного покрытия с металлической банки с газированным напитком ,
нанесение рельефного рисунка через трафарет на камень и дерево.
Фото результатов выполненных демонстрационных работ
Надписи очищены без удаления защитного цинкового слоя
Очистка вандальных надписей с кирпичной стены. Надписи очищены без нарушения структуры поверхности кирпича.
Очистка вандальных надписей с поверхности оцинкованного листа. Надписи очищены без удаления защитного цинкового слоя.
С тонкостенной металлической банки с газированным напитком (0,33 л) снят лакокрасочный слой без повреждений тонких стенок. (Очистке подвергалась полная и закрытая банка).
На камень и дерево были нанесены рельефные рисунки через трафарет.
Таким образом используя современную установку гидроабразивной очистки возможно выполнить широкий спектр работ (от снятия тонкослойных покрытий до резки камня) одним и тем же абразивом, изменяя только настройки.
Безопасность
Для проведения работ по сухой абразивоструйной обработке требуется специальный защитный шлем пескоструйщика, который ограничивает видимость. Оператору установки гидроабразивн ой очистки необходимы только респиратор, защита глаз и ушей.
Источник
Мокрое и сухое шлифование
Мокрое шлифование
Мокрое шлифование представляет собой процесс полировки с помощью воды и специальными шлифовальными шкурками, которые предназначены для работы с водой. Другими словами, технология предполагает использование для шлифовки поверхности абразивного материала, который при контакте с жидкостью не размокает и не теряет свои свойства. Для мокрого метода шлифования применяют водостойкую шлифовальную бумагу.
Абразивное зерно у шкурки для мокрого типа шлифовки не выкрашивается. Если использовать такой шлифовальный материал без применения воды, то частицы абразива забиваются продуктами обрабатываемой поверхности, например краской, шпаклевкой, лаком и др.
Для мокрой шлифовки необходимо запастись несколькими экземплярами абразива с разным показателем зернистости. Начинать процесс шлифования поверхности следует с крупнозернистой абразивной бумаги. В средине мокрой обработки материал необходимо поменять на шлифовальную бумагу с меньшим зерном. Заключительный этап следует закончить безабразивной шкуркой, то есть мелкозернистым типом.
Сухое шлифование
Сухое шлифование предполагает собой операцию для обработки твердых и хрупких видов поверхностей, которая осуществляется абразивным материалом без применения воды. Для этого метода шлифовки применяется шлифовальная шкурка, которая не соответствует критериям водоустойчивости. В случае контакта абразивной бумаги с водой, ее зерно выкрашивается, и она теряет пригодность для основного предназначения – шлифования поверхности.
Метод сухой обработки может осуществляться вручную или механизировано. Для работы используют шлифовальную машинку или шлифовальную шкурку, если операция производится вручную. В процессе сухой полировки следует заменять абразивный материал по мере уменьшения размера зерна. Это способствует достижению чистоты и гладкости обрабатываемой поверхности.
В качестве инструмента для шлифования без воды применяют орбитально-шлифовальную машинку, которая подходит для полировки краски и лака. Она может качественно устранить на поверхности разного рода дефекты, например шагрень (апельсиновая корка), пузырьки, опус и другие неровности. Наличие такого приспособления для шлифовки обеспечивает наилучший результат для достижения высокого результата и скорости обработки.
Отличия мокрого метода от сухого
Разница между сухим и мокрым способом шлифования заключается в выборе абразивного материала. Чтобы правильно подобрать шлифовальную шкурку для обработки покрытий, следует обратить внимание на маркировку бумаги. Для мокрого способа подойдет шлифовальный материал с показателем водоустойчивости, для сухой – такой критерий будет отсутствовать.
Другим отличительным моментом между сухой и мокрой обработкой, является показатель зернистости абразива. Он обозначается на обратной стороне буквенно-цифровым кодом. Для обоих методов не подойдет шлифовальная бумага одного типа. Зависимость зерна для сухой и мокрой шлифовки различается приблизительно в два раза. Для обработки поверхности с применением воды следует использовать шлифовальную шкурку с маркировкой Р800-Р1000. Если необходимо отшлифовать поверхность сухим способом, то целесообразно будет выбрать абразивную бумагу Р320-Р500.
Достоинства и недостатки сухого и мокрого способа шлифовки
Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки, поэтому необходимо изучить все нюансы при выборе одного из них. Самым главным достоинством мокрого метода шлифовки является отсутствие пылеобразования. Среди недостатков использования этого способа шлифовки следует выделить:
возможность появления коррозии метала, если под обрабатываемой поверхностью находится металлическое основание;
неспособность применения орбитально-шлифовальной машинки;
некачественный вид поверхности после шлифовальной обработки.
Опытные специалисты отдают предпочтение методу сухой обработки, так как этот способ шлифования более практичен и обеспечивает высокую производительность. Несомненно, главным недостатком шлифовки без воды является огромное количество пыли, которая возникает из остатков обработки поверхности (краски, шпаклевки). Но этот нюанс можно исключить с помощью применения пылесоса или противопыльной маски для лица. Большинство производственных предприятий и автомастерских используют технологию шлифования с комбинированной конструкцией пылесосов и шлифмашинок, чтобы избежать образования и скопления пыли.
Преимуществами сухой шлифовки являются:
использования орбитально-шлифовальной машинки;
исключение появления коррозии металлических поверхностей;
высокая производительность (в случае использования механической обработки);
отличное качество полировки.
Рекомендации для сухой и мокрой шлифовки
При выборе мокрого способа шлифования следует смачивать поверхность водой или инертным растворителем. Шлифовальная шкурка также периодически должна смачиваться, чтобы смыть с абразивных зерен пыль. В результате таких действий, шлифшкурка используется намного дольше и улучшает качество обработки. Также следует позаботиться о наличии водостоков, по которым должна стекать используемая вода. Для шлифования этим методом подойдут типы поверхностей, которые водоустойчивы к воде: масляно-лаковые, эпоксидные, меламиноалкидные и нитро-целлюлозные.
Сухой тип обработки используется для твердых и хрупких видов поверхностей (лаки, краски и шпаклевка). Учитывая большое образование пыли, следует позаботиться о наличии защитных масок для лица или пылесосе. При работе со шлифмашинкой необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации приспособления. По окончании процесса следует произвести обдувку покрытия сжатым воздухом, чтобы убрать остатки пыли, и протереть поверхность ветошью.
