Как выбрать подходящий материал для абразивоструйной обработки

Выбор подходящего абразива

Качество покрытия непосредственно зависит от подготовки подложки, подстилающей поверхность.

Профессионалы в области жидкостно-абразивной обработки знают, что выбор подходящего абразива является ключом к достижению долговечного покрытия. Используя правильно подобранный абразив, вы получите максимальную прибыль за счет более быстрого выполнения работы и расходования при этом минимального объема абразива.

Именно эти факторы следует учитывать при выборе абразива.

 

Характеристики поверхности

Как правило, оператор абразивоструйной установки должен  использовать наиболее мелкозернистый абразив, необходимый для достижения требуемых характеристик подготовки поверхности. Мелкозернистый абразив оказывает максимальное воздействие на единицу объема. Чем больше частиц содержится в струе, тем больший объем работы будет выполнен за тот же период времени. При абразивоструйной обработке бетона или дерева не требуется ни твердый дорогой абразив, ни крупные частицы: стеклянная дробь  является отличным и недорогим выбором для работы на относительно мягких поверхностях.

Тем не менее, при подготовке металлических и стальных поверхностей к последующему нанесению защитных покрытий необходимо принять во внимание дополнительные параметры. Покрытия плохо удерживаются на твердых и плоских поверхностях, по этой причине оператору абразивоструйной обработки необходимо обеспечивать, чтобы на поверхности образовывались небольшие углубления, что улучшит сцепление покрытия с поверхностью  (так называемый анкерный рельеф последующих слоев покрытия).

 

Диаграмма ударов частиц граната по стальной поверхности

Пример. Гранат

Частица граната 80 меш оставляет стальной профиль глубиной до 3,6 мил.

1. 177 микронов = 7 мил

2. Пик

3.  76,2 микронов = 3 мил

4. Впадина

*Примечание – Перед выбором абразива ознакомьтесь с техническими спецификациями на веб-сайте производителя покрытий для получения оптимальных условий подготовки поверхности.

Например:

Чугун и сталь – SSPC-SP6 – профиль 2 мил.

 

Связаться со специалистом

Укажите значение
Выберите
Укажите значение
Укажите значение
Выберите
Укажите значение
Укажите значение

Анкерный рельеф

Когда достаточно твердая абразивная частица ударяет по стали, она деформирует поверхность в впадину и толкает вверх пики. Расстояние между вершиной пика и дном впадины известно как глубинный профиль.

В США глубинный профиль измеряется в мил  – одна тысячная дюйма. В метрической системе используется микрон(одна миллионная метра).

            1 меш = 25,4 микрона

Для оптимальной адгезии наносимое покрытие должно полностью заполнять впадины и покрывать пики. Чем глубже профиль, тем больше сцепление. Однако, если профиль слишком глубокий, пики могут выступать за поверхность покрытия, вызывая ультраточечную ржавчину и преждевременный отказ покрытия. В некоторых случаях подрядчику может потребоваться вернуться на участок с более мелкозернистым абразивом, чтобы уменьшить поверхность до заданной глубины профиля, что является дорогостоящей ошибкой.

Как правило, правильная глубина профиля будет составлять 25–30 % от толщины сухой пленки по отношению к общей системе покрытия. Для большинства промышленных покрытий типичный стальной профиль находится в диапазоне 2–3 мил, обычно не превышая 5 мил.

 

Абразивные свойства

Зная характеристики поверхности и глубину профиля, которую необходимо обеспечить, вы сможете точно подобрать абразивный материал. Глубина профиля определяется четырьмя свойствами абразивов: размер, форма, твердость и плотность.
 

Размер

При прочих равных условиях, чем больше частица, тем большее углубление оно оставляет, но при этом абразивоструйная обработка с большими частицами дает меньше ударов, чем с равным объемом меньших частиц. Небольшие частицы очищают быстрее, обеспечивают лучший охват и приводят к более равномерному профилю. Наиболее эффективным подходом является использование наименьших частиц, необходимых для достижения желаемого профиля.

Размеры частиц обычно классифицируются по размерам ячеек, часто с определенным диапазоном, например: 30/60. Это означает, что 95 % смеси пройдет через 30 меш, но не пройдет через 60 меш.  Размер ячейки указывает на количество линий ячеек на квадратный дюйм в сите, варьируясь от 6 (грубый) до 327 (пудра).

Abrasive Media - Mesh size chart

Формы

Форма частицы влияет на то, насколько глубоко она врезается в покрытие и подложку, подстилающую поверхность Формы классифицируются по угловатости.

Угловатые частицы прорезают мягкие покрытия и ржавчину, быстрее очищаясь и создавая более острые анкерные рельефы. Округлые частицы создают более ровную, обдутую поверхность, подходящую для разрушения твердых хрупких покрытий и вторичной окалины.

Угловатая
shape1.jpg
  • Стеклянная дробь
  • Угольный шлак
Округлоугловатая
shape2.jpg
  • Оливин
  • Пластик
  • Гранат
Без острых углов
shape3 (1).jpg
  • Полуокруглая
  • Орех
Округлая
shape4 (1).jpg
  • Стеклянная дробь
  • Кварцевый песок

Твердость

Вообще говоря, чем тверже частица, тем глубже профиль, который она будет придавать, за исключением тех случаев, когда высокоскоростная твердая частица разрушается, создавая силу меньше оптимальной.

Более мягкие абразивные материалы, такие как органические материалы и пластики, хорошо подходят для удаления грязи, масла, жира и краски без создания анкерного рельефа в подложке, подстилающей поверхность.

Абразивы по твердости (МООС)
Пластик 3.0 - 4.0
Орех 3.0 - 4.0
Стеклянная дробь 5.5 - 6.0
Кварцевый песок 5 - 6
Стеклянная дробь 5.5 - 7
Угольный шлак 6.0 - 7.5
Оливин 6.5 - 7.5
Полуокруглая 7.0 - 7.5
Гранат 7.0 - 7.5

Плотность

Плотные частицы сталкиваются с большей кинетической энергией на меньшей площади поверхности, что приводит к более глубокому профилю. Плотные частицы также меньше деформируются, поглощая меньше энергии при ударе.

Абразивы по плотности (удельная плотность (г/мл))
Вода 1.0
Орех 1.2 - 1.35
Пластик 1.5
Стеклянная дробь 2.5
Стеклянная дробь 2.5
Кварцевый песок 2.65
Угольный шлак 2.7
Оливин 3.3
Полуокруглая 3.6
Гранат 3.5 - 4.3

Скорость

Неудивительно, что высокоскоростные удары способствуют образованию глубоких профилей. Скорость — единственный фактор, который можно легко отрегулировать в полевых условиях. После того как вы выбрали абразив, который обеспечит вам диапазон для сопоставления, вы можете выполнить точную настройку профиля глубины, отрегулировав давление абразивной струи.

Описания абразива

Приведенные ниже данные носят исключительно ориентировочный характер. Они являются приблизительными данными по общим категориям продукции. Конкретные продукты значительно отличаются друг от друга. Ознакомьтесь с техническими спецификациями производителя для получения наиболее актуальной и точной информации.

Оценка профиля глубины основана на использовании мягкой стали при 90–100 psi, сопла при 18” при угле 110 градусов с помощью установки жидкостно-абразивоструйной обработки Geoblaster GB 600.

Abrasive - Sand

Кварцевый песок

Кварцевый песок изначально использовался в качестве абразива для абразивоструйной обработки, но он больше не рекомендуется для этих целей в связи с вредным производственным фактором – силикозом. Он включен сюда только для сравнения.

Размеры ячеек: 6-270 | Твердость: 5-6 МООС | Плотность: 2,65 г/см3 | Форма: округлая | Стоимость: $

гранат

Гранат

Гранат является цветным камнем с отличными природными абразивными свойствами. Данный твердый абразив является быстрорежущим, имеет низкий уровень пылеобразования и низкое потребление, отлично подходит для удаления жестких покрытий, краски, ржавчины и вторичной окалины со стали. Гранат также позволяет осуществлять точное управление флюгированием. Является хорошим абразивом общего назначения для подготовки поверхностей на открытом воздухе.

Размеры ячеек: 30–120 | Твердость: 7–7,5 МООС | Плотность: 3,5–4,3 г/см3 | Форма: Округло-угловатая | Стоимость: $$$

ПРОФИЛИ ГЛУБИНЫ ДЛЯ ГРАНАТА (для стали)
Размер ячейки Макс. профиль Рекомендуемое использование
30/60 2,4–4,7 мил Сталь, бетон, асфальт, алюминий
80 1,5–3,6 мил Сталь, бетон, асфальт, алюминий
120 0.5 - 2.0 Сталь, бетон, асфальт, алюминий, стеклопластик, кирпич, краска для подводной части судов
150 0,5–1,5 мил Сталь, бетон, асфальт, алюминий, стеклопластик, кирпич, краска для подводной части судов
Abrasive - Crushed Glass

Стеклянная дробь

Изготовленный из 100 % переработанного стекла, этот абразив создает острый профиль и полезен при удалении различных покрытий. Он обеспечивает более чистую и эффективную отделку, чем шлаки и минеральные пески. Стеклянная дробь является предпочтительным абразивным материалом для приготовления бетона.

Размеры ячеек: 30–400 | Твердость: 5,5–7 МООС | Плотность: 2,5 г/см3 | Форма: Угловатая | Стоимость: $

 

ПРОФИЛИ ГЛУБИНЫ ДЛЯ СТЕКЛЯННОЙ ДРОБИ (для стали)
Размер ячейки Макс. профиль Рекомендуемое использование
20/30 2,5–4,5 мил Сталь, бетон, асфальт, алюминий, стеклопластик, кирпич
30/70 2,0–3,5 мил Сталь, бетон, асфальт, алюминий, стеклопластик, кирпич, краска для подводной части судов
50/100 0,5–2,5 мил Сталь, бетон, асфальт, алюминий, стеклопластик, кирпич, краска для подводной части судов
Abrasive - Olivine

Минеральные пески

Минеральные пески, такие как оливин и ставролит, являются быстрорежущими абразивными материалами с низким содержанием пыли, которые содержат менее 5 % диоксида кремния на объем. Хорошо подходят для удаления ржавчины, краски, подвергающихся атмосферным воздействиям покрытий и вторичной окалины.

Размеры ячеек: 20–120 | Твердость: 6,5–7,5 МООС | Плотность: 3,3–3,6 г/см3 | Форма: от угловатой до округло-угловатой (оливин), от округло-угловатой до округлой (ставролит) | Стоимость: $$

Abrasive - Slag

Угольный шлак

Угольный шлак является побочным продуктом электростанций, работающих на угле, и считается экологически чистым абразивом, поскольку в противном случае он бы утилизировался в качестве отходов. Это относительно дешевый абразив с низким содержанием пыли и свободного диоксида кремния, но при этом считается «грязным» абразивом и не используется широко для жидкостно- абразивной обработки, так как большое количество «мелких» (мелкозернистых) частиц оседают в виде грязи на поверхности. Типичные области применения включают удаление ржавчины, краски, подвергающихся атмосферным воздействиям покрытий и окалины со стали и бетона.

Размеры ячеек: 12–80 | Твердость: 6–7,5 МООС | Плотность: 2,7 г/см3 | Форма: Угловатая | Стоимость: $

стеклянная дробь

Стеклянная дробь

Стеклянная дробь используются для общей очистки, дробеструйной обработки и косметической отделки чувствительных металлических поверхностей; удаления автомобильной краски; осветления цементного раствора и удаления грибковых и кальциевых отложений с плитки; полировки чугуна, нержавеющей стали, алюминия, пропеллеров и лопаток турбин.

Размеры ячеек: 30–325 | Твердость: 5,5–6 МООС | Плотность: 2,5 г/см3 | Форма:  Округлая  | Стоимость: $$$

пластиковый абразив

Пластик

Пластик является мягким, легким абразивом, не оставляющим анкерного рельефа, он хорошо подходит для снятия краски и плесени с чувствительных поверхностей, удаления заусенцев и зачистки алюминия, латуни, пластика и стекловолокна. Считается менее опасной альтернативой химической зачистки и является более быстрым процессом, чем ручная зачистка.

Размеры ячеек: 12–80 | Твердость: 3–4 МООС | Плотность: 1,5 г/см3 | Форма: Угловатая | Стоимость: $$$

ореховый абразив

Орех

Оболочки орехов и других органических материалов не создают анкерные рельефы, что делает их полезными для очистки грязи, жира, масла, угля, накипи, заусенцев и краски без изменения подложки, подстилающей поверхность. Полезен для очистки панелей автомобильных кузовов, электродвигателей и авиационных двигателей, штампов и пресс-форм, полировки часов и ювелирных изделий, а также для восстановления старинных поверхностей.

Размеры ячеек: 6–100 | Твердость: 3–4 МООС | Плотность: 1,2–1,35 г/см3 | Форма: Округло-угловатая | Стоимость: $$$

Общий итог

Подходящий абразив для выполнения работы – это наиболее мелкозернистый абразив, который может придавать глубину профиля, необходимую для системы покрытия. Перед приобретением абразива посетите веб-сайт производителя для ознакомления с последними техническими спецификациями продукции или просмотрите наш каталог спецификаций производителей абразивных материалов.

Наименование абразива Размеры ячейки Твердость Плотность Форма Стоимость
Кварцевый песок 6-270 5-6 2.65 Округлая $
Гранат 30-120 7-7.5 3.5-4.3 Округло-угловатая $$$
Стеклянная дробь 30-400 5.5-7 2.5 Угловатая $
Минеральные пески 20-120 6.5-7.5 3.3-3.6 От угловатой к округлой $$
Угольный шлак 12-80 6-7.5 2.7 Угловатая $
Стеклянная дробь 30-325 5.5-6 2.5 Округлая $$$
Пластик 12-80 3-4 1.5 Угловатая $$$
Орех 6-100 3-4 1.2-1.35 Округло-угловатая $$$

Связаться со специалистом по абразивоструйному оборудованию

Укажите значение
Выберите
Укажите значение
Укажите значение
Выберите
Укажите значение
Укажите значение
Graco