Все, что важно знать о песке для пескоструя

Как правильно выбрать расходный материал

Понятно, что для пескоструйной обработки поверхностей различного типа нужен и разный расходный материал. Правильный выбор позволяет не только повысить эффективность и скорость выполняемой обработки, но и значительно сэкономить на ее проведении. На то, какой расходный материал для пескоструйного аппарата выбрать, оказывают влияние следующие факторы.

• Толщина слоя покрытия или загрязнения, который необходимо удалить, а также его прочность. Если выбрать для толстого и прочного слоя удаляемого покрытия или загрязнения мелкий абразив с невысокой твердостью, то можно просто не добиться желаемого результата.
• Твердость материала очищаемого основания. Для более твердых оснований, следует выбирать и более твердый абразив, а для мягких — менее твердый, чтобы не повредить обрабатываемую поверхность.
• Требования к состоянию поверхности после обработки. Если очищенная поверхность должна иметь минимальное количество вмятин и сколов, то для ее обработки следует выбирать абразив более мелкой фракции.
• Требуемая скорость пескоструйной обработки. Твердый абразив, частички которого имеют острые края, обеспечивает более высокую скорость обработки, чем аналогичный, но с частицами округлой формы.
• Возможность организации сбора и повторного использования абразива. Если такой возможности нет, то для выполнения обработки целесообразнее использовать более недорогие материалы: кварцевый песок, купершлак и никельшлак.

Сравнение основных параметром абразивных материалов поможет сделать правильный выбор

Как правильно подбирать песок для пескоструйной обработки?

Как правильно подбирать песок для пескоструйной обработки?

Прежде всего, требуется учитывать характер запланированных работ. Что вы собираетесь делать: очищать старую ржавую цистерну или наносить элегантный рисунок на стекло?

Кроме того, учтите ниже следующее:

• Какова прочность и толщина загрязнения. Возможно, слишком мелкий или недостаточно твердый абразив здесь не справится.
• Чем прочнее обрабатываемая поверхность, тем тверже нужен расходник. Чем само основание мягче, тем выше вероятность повреждения слишком твердым песком. Например, для обработки стальных деталей автомобиля нужна стальная или чугунная дробь. Гранатовый песок и электрокорунд используют при работе с легированной сталью, титаном и так далее, когда твердости кварца и шлаков уже мало. Для нанесения красивых рисунков на зеркало и стекло, а также матирования стекол потребуется чистейший мелкий однородный песочек. Для работы с закаленным стеклом – электрокорунд 0,1-0,8 мм.
• До какого состояния требуется довести поверхность? Чем крупнее фракция, тем грубее работа. Например, чтобы начистить до блеска основание из меди или алюминия используют мелкий расходник – до 0,3 мм. Если требуется ободрать, не повредив поверхность, стойкое лакокрасочное покрытие нужна фракция 0,3-0,6 мм. Для снятия ржавчины нужен песок или шлак среднего размера – 0,6-1,6 мм.
• Время выполнения работ. Частицы с острыми краями и большой твердостью (дробленый песок, колотая дробь, электрокорунд) выровняют или очистят поверхность существенно быстрее, но грубее, чем круглый песок аналогичной фракции. Крупный абразив для пескоструя применяют для удаления окалины от сварки или снятия толстого битумного покрытия.
• Возможность сбора оставшейся отработки. При ее отсутствии экономически верно загружать в пистолет купер-, никельшлак и кварцевый песок.

Различия абразивов

Абразив — это твердый материал с шероховатой поверхностью, используемый для истирания и полировки разных оснований. Большинство абразивов представлено в виде тонкого порошка, но некоторые включают более крупные частицы с острыми кромками. Несмотря на существование разных видов абразивов, все они характеризуются общим свойством: имеют достаточную твердость, поэтому способны очищать металлические поверхности, бетонные плиты и иные материалы от загрязнений.

Абразивные частицы при применении в пескоструйном аппарате выдуваются наружу мощным потоком воздуха. Устройство придает им большую кинетическую энергию, в результате имеющийся налет быстро счищается. Все абразивы делятся на:

• природные (песок, корунд, шпат, алмаз, мел, железняк и т.д.);
• синтетические (купрошлак, боразон, карбид бора и т.д.).

Они различаются происхождением и составом, степенью твердости, механической и химической устойчивостью. Самым популярным и недорогим считается кварцевый песок для пескоструйного аппарата. Перед поступлением в продажу песок проходит несколько этапов обработки, иначе он может повредить оборудование. Абразивы различаются и размером частиц: например, для деликатных или поврежденных оснований нужно выбирать самые щадящие материалы.

Твердость

Все абразивы по твердости — способности сопротивляться вдавливанию в них другого материала — делятся на:

• сверхтвердые;
• твердые;
• мягкие.

Даже мягкие материалы могут отчищать загрязнения, но действуют более бережно. Показатель твердости устанавливается согласно разработанной минералогической шкале Мооса, делящей абразивы на 10 классов. Такое разделение подразумевают увеличение твердости по мере возрастания класса (самый мягкий — тальк — имеет класс 1, самый твердый — алмаз — класс 10).

Фракция

Абразивные материалы для шлифовки поверхностей различаются размером (крупностью) зерна, в зависимости от чего им присваиваются определенные номера:

• тонкие микропорошки (М10–М5);
• микропорошки (М63–М14);
• шлифовальные порошки (12–3);
• шлифовальное зерно (200–15).

Иными словами, по фракции абразивы подразделяют на грубые (крупные), средние, тонкие и особо тонкие. Для их производства основной материал дробится прессом, в результате чего формируется крошка. Она просеивается через специальные сита, разделяется на порошок с разным размером зерна, отдельного кристалла или осколка. Обычно для очищения материалов от толстого слоя налета применяются абразивы самой крупной фракции, а мелкая предназначена для финишной полировки.

Абразивная способность

Под абразивной способностью подразумевают временной отрезок, за который реально очистить определенную площадь изделия. Это количество материала, которое можно отшлифовать в единицу времени. Это свойство сильно зависит от размеров, твердости и иных физических качеств кристаллов. Также абразивная способность обусловлена интенсивностью разлома частиц на остроугольные элементы при проведении шлифовки.

Механическая устойчивость

Разные виды абразивов отличаются неодинаковой способностью выдерживать нагрузки без разрушения. Механическая стойкость зависит от предела прочности при сжатии. Последнюю выявляют в ходе давления на кристалл абразивного материала с измерением нагрузки в момент его разрушения. У большинства абразивов механическая устойчивость уменьшается по мере роста окружающей температуры. Чем выше показатель стойкости, тем большее количество раз можно использовать абразив повторно.

Химическая устойчивость

Данное свойство отражает способность абразивных материалов не менять основных качеств под действием агрессивных химических веществ (кислот, растворителей, щелочей), а также воды.

Как выбрать?

Сложность выбора материала для обработки различных поверхностей заключается в том, что надо взять только тот абразив, который действительно нужен в данной ситуации. Слепая погоня за наиболее прочным абразивом далеко не всегда уместна, ведь так можно не просто удалить загрязнение с поверхности, но и пробить тонкую заготовку насквозь или испортить ее другим путем.

Обязательно обращайте внимание на фракцию материала, которая сама по себе влияет на его свойства не меньше, чем химический состав. Предсказуемо, что для грубой обработки лучше использовать крупнофракционный материал – тогда каждое точное попадание будет тут же заметно в плане эффективности

Мелкая фракция куда лучше подходит для тонкой очистки – это оптимальный вариант, если вы боитесь существенно и необратимо повредить само изделие.

Приобретая абразив, не забывайте спрашивать у продавца сертификат. Такой документ полезен со всех точек зрения – он не только свидетельствует об ответственном отношении производителя и поставщика к своей работе, но и дает четкое представление о том, какая именно фракция в этой партии – максимальная, минимальная или средняя. Более того, адекватный производитель должен указать еще и примерное процентное содержание частиц разного размера в партии, будь то мешок на 25 кг или любая другая тара.

Определяясь с фракцией, надо учитывать еще и силу выброса частиц, ведь мощность пескоструйного пистолета напрямую влияет на силу удара абразива о заготовку.

Если расчет идет на то, что предприятие сможет собирать абразив и использовать его повторно, тогда следует обратить особое внимание на его твердость. Шкала твердости, как известно, состоит из 10 классов, но не стоит полагаться на то среднее значение для каждого материала, которое указывается в интернете

Можно не сомневаться, что та же металлическая крошка от разных производителей имеет различную твердость, однако если поставщик честно указал параметры в сертификате, винить его не в чем. Похожей характеристикой является и стойкость к механическим воздействиям – оба показателя прогнозируют, как долго не будет дробиться сам абразив.

Перед выпуском абразива в продажу производитель обязан протестировать его и определить, какое количество заготовок по площади можно эффективно обработать за определенное количество времени. Этот показатель часто довольно условлен и приблизителен, но все-таки им стоит поинтересоваться заранее. Он называется абразивной способностью. Наконец, не стоит забывать, что абразив может вступать в химические реакции – его могут портить растворители или кислоты на поверхности заготовки, а некоторые материалы подвержены разрушению даже водой.

Виды абразивных материалов

Видов абразивных материалов для пескоструйной очистки, которые используются в мире, огромное количество, и перечислять их все, кажется нецелесообразным, поэтому стоит ограничиться самыми популярными и перспективными.

Кварцевый песок

широко распространенный вид материала

Это материал, получаемый в результате измельчения и рассева так называемого молочно-белого природного кварца. После процесса дробления он проходит через сита и песок подвергается сортировке – таким методом получается песок фракционированный. Используется такая классификация по размерам фракции: пылевидный кварц – размер менее 0.1 миллиметра, песок – в пределах от 0.1 до 0.4 миллиметра, крупный песок – в пределах от 0.5 до 1.0 миллиметра, кварцевая крошка – свыше 1.0 миллиметра.

В сравнении с песком для пескоструйной обработки, которые имеет естественное происхождение, у белого кварцевого песка есть некоторые преимущества: однородность, мономинеральность, увеличенная межзерновая пористость. Благодаря большой сорбционной способности он обладает способностью выделять из воды марганец и железо, которые растворены в ней.

Но содержание кварца в несвязанной форме достаточно сильно ограничивает использование песка для пескострования, так как мелкокристаллическая пыль, которая возникает в результате разрушения частицы, наносит большой вред здоровью и может вызвать смертельно опасную и неизлечимую болезнь — силикоз. Во многих странах мира применение абразивных материалов, с удельным содержанием кварца в несвязанной форме более 1%, запрещается.

Применять кварцевый песок для пескоструйной работы возможно только при использовании специальных систем пылеподавления или в специально оборудованных камерах. Но во втором случае использование не очень целесообразно, так как из-за чрезмерного пылеобразования очень быстро засоряются фильтры очистки, понижается видимость у работающего оператора и вследствие большого расхода материала могут возникать дополнительные трудности с процессом утилизации отработанного абразива.

Самым обоснованным является использование кварцевого песка для очищения бетонных поверхностей с применением системы пылеподавления.

Расход такого песка при пескоструйной чистке является одним из самых значительных, причина кроется в его минералогических характеристиках.

Чаще всего заранее высчитать, какой будет расход песка для пескоструйки невозможно, так как, когда песок прежде не был подготовлен, промыт, высушен и фракционирован, то в процессе очищения непостоянное качество используемого материала будет приводить к значительному разбросу показателей расхода материала и скорости очистки поверхностей.

Купершлак и никельшлак

в своем составе содержат меньше 1% кварца

Более высокий уровень динамической прочности частиц дает возможность использовать (рекуперировать) никельшлак до трех раз, при этом степень запыленности при очистке намного меньше, чем у купершлака. Но показатель удельной плотности частиц никельшлака несколько менее, чем у купершлака, в итоге энергия воздействия, оказываемого на поверхность обрабатываемого предмета, немного снижается.

Гарнет

Как абразивный материал для пескоструйки, гарнет по своим свойствам намного превышает кварцевый песок, купершлак, а также никельшлак. Высокий уровень твердости и прочности частиц позволяют неоднократно использовать гранатовый песок для пескоструных работ.

Гранатовый песок в пескоструйке используется очень широко и самый большой эффект достигается при применении аппаратов беспылевой очистки.

Корунд

Оксид алюминия как абразив достаточно часто применяется для проведения декоративных работ, таких как матирование стали и других поверхностей. Скорость пескоструйной очистки, с применением корунда, одна из наиболее высоких.

Главные характеристики при подборе абразивного материала

1. Фракция — размер частицы абразивного материала. Деление абразивных материалов по фракциям осуществляют путем рассеивания на особых ситах, номер сита указывает на размер зерна. В документах на абразивный материал прописываются следующие параметры: предельная фракция, самая крупная фракция, базовая фракция, комплексная фракция и наиболее мелкая фракция и их соотношение в процентах. Фракционный состав материала находится чаще всего в интервале от 0,125 до 4 миллиметров и его выбор обладает особым значением при подборе абразива. Выбор фракции будет зависеть от материала поверхности, которая обрабатывается, диаметра сопла и используемого давления в аппарате.
2. Твёрдость — способность абразива не подвергаться деструктивным процессам при вдавливании в него другого материала с более высокой твердостью, на специализированной установке. Степень твёрдости абразивного материала описывается по шкале твёрдости десятью классами, в качестве эталонов используется природный материал. К 1-му классу относят мягкие материалы, которые сопоставимы по твердости с тальком, ко 2-му — гипсу, 3-му классу — кальциту, 4-му классу — флюориту, 5-му классу — апатиту, 6-му классу — полевому шпату, 7-му классу — кварцу, 8-му классу — топазу, 9-му классу — корунду, 10-му классу — алмазу.
3. Абразивная способность материала определяется площадью обрабатываемой поверхности за нормативный временной отрезок.
4. Механическая стойкость — это свойство абразивных материалов выдерживать при использовании механические нагрузки, не подвергаясь разрушению. Она определяется уровнем прочности при сжатии, которая выводится экспериментальным путем, при помощи раздавливания зерна абразива, фиксируя, при этом, силу нагрузки во время начала его разрушения.
5. Химическая стойкость — это возможность абразивного порошка не менять своих основных свойств при контакте с водой, а также с растворами щелочей, кислот и различных растворителях.

обязательно требуется применять средства индивидуальной защиты

Из чего можно сделать пескоструй?

Умельцы делают пескоструйные машины самостоятельно, используя очень удобные для этого металлические баллоны, газовые или из-под больших огнетушителей. Их металл отлично поддается сварке, держит давление и служит почти неограниченное время.

Также, чтобы получить пескоструйную установку, можно использовать аналогичные по принципу действия аппараты: мойку высокого давления, краскопульт, продувочный пистолет.

1. Пескоструй, сделанный из мойки Керхер, работает на смеси песка с водой. На выходную трубку устанавливается насадка с емкостью для песка, а штатный наконечник заменяется на керамическое или металлическое сопло. Чтобы подключить подачу песка, понадобится тройник, который будет работать как дозатор и блок смешивания. Основной недостаток – работа с водой, что серьезно ограничивает сферу применения пескоструя. А преимущество в том, что всё уже готово, остается только добавить песок. И, конечно, это единственный аппарат, не дающий пыли при работе.
2. Краскопульт – практически готовая установка, нужно только поставить емкость с песком вместо баллона с краской и проточить пистолет под сопло нужного диаметра. Для этого на клапан устанавливается тройник смешивания, в который подключается патрубок для подачи воздуха. Работать таким устройством достаточно удобно, а основной его минус в том, что как краскопульт его потом использовать будет невозможно.
3. Чтобы сделать пескоструй из продувочного пистолета, нужно минимум работы: всё уже готово, достаточно только установить на него тройник с подключением емкости с песком и выводным соплом. Наглядно показано на видео, ниже.

Во всех трех случаях для подачи песка используется эжекторный принцип: рядом с быстрым потоком воздуха (или воды) создается участок низкого давления. В него и втягивается песок из емкости. Если же ничего из перечисленных устройств под рукой нет (или есть, но они и сами нужны в хозяйстве), можно сделать пескоструй из доступных материалов.