Пескоструйная обрабо́тка — холодная абразивная обработка поверхности камня, стекла, металлических изделий или зубов путём повреждения её поверхности песком или иным абразивным порошком, распыляемым потоком воздуха, а при гидроабразивной обработке — струёй воды или иной жидкости. Впервые запатентован американцем Бенджамином Чу Тилгманом (1821—1901) в 1870 году патент США 108408). Несмотря на название, струйная очистка с использованием песка запрещена.
Технология
При абразивоструйной обработке абразивные частицы ускоряются из абразивоструйного аппарата при помощи энергии сжатого воздуха. Для того чтобы посредством абразивных частиц и сжатого воздуха обеспечить эффективную очистку, требуется профессиональное мастерство, высококлассное оборудование и контроль качества. Каждый элемент влияет на результат работы всей системы. При очистке ненужные материалы удаляются, поверхность материала упрочняется и становится подготовленной для нанесения покрытий. При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину и другие загрязнения. Кроме того, при струйной очистке удаляется вторичная окалина, которая образуется на новой стали.
Угловатые частицы абразива придают шероховатость поверхности и создают профиль, или насечку. Большинство производителей красок указывают, каким должен быть профиль, чтобы обеспечить эффективное нанесение их продукции.
Строители очищают кирпичную кладку перед нанесением шпатлёвки или краски. Абразивоструйная очистка наружной штукатурки и кирпича позволяет удалять старую краску, плесень, копоть, красящие вещества и даже граффити, создавая при этом идеальную поверхность для нанесения покрытия.
Строители очищают преднапряженные железобетонные панели, монолитные бетонные стены, колонны и другие конструкции из бетона для того, чтобы удалить остаточный цемент, следы строительной опалубки, выцветшие участки и обнажить бетон.
Кроме обработки стали и каменной кладки, при помощи абразивоструйной очистки можно снять верхние слои краски с деревянных домов и лодок. Со стекловолокна с помощью данной очистки обычно удаляют верхний слой гелевого покрытия для того, чтобы сделать видимыми пузырьки воздуха. При абразивоструйной очистке алюминия, титана, магния и других металлов удаляют результаты коррозии и, в зависимости от выбранного абразива и давления, наносят профиль.
Новые, более мягкие виды абразива включая пластик и пшеничный крахмал), а также специальное абразивоструйное оборудование с низким давлением используются для сухого способа удаления покрытий с современных композиционных материалов. Это позволяет очищать самолеты, вертолеты, автомобили, грузовики и лодки без использования абразивоструйной обработки, которая может нарушить структуру поверхности. Кроме того, переход на сухой способ очистки верхних слоев исключает возможность воздействия на рабочих токсических химических веществ, используемых при очистке, и исключает расходы, связанные с утилизацией опасных отходов.
Возможности абразивоструйной очистки разнообразны. Поскольку в промышленности регулярно изобретаются новые материалы и возникает потребность в обработке новых поверхностей, производителям абразивоструйной техники и материалов приходится непрерывно совершенствовать свои технологии и оборудование.
Техника безопасности
Струйная очистка с использованием абразивов представляет огромный риск для здоровья работников. Несмотря на то, что многие из используемых материалов при струйной очистке безопасны сами по себе стальная дробь и песок, купершлак, гранат и т. д.) пыль, образующаяся во время работ представляет огромную опасность для здоровья как оператора, так и персонала находящегося в рабочей зоне и может привести к серьёзным профессиональным заболеваниям силикоз)[5]. Оператору нужно защищать органы дыхания, слуха, глаза, кожу. Абразивные частицы разгоняются до скорости более 650 км/час, и при не должном обращении, могут нанести травму рабочему персоналу. Если при такой скорости абразивный поток случайно заденет человека, то это может привести к серьёзным телесным повреждениям или даже смерти. Работы по струйной очистке достаточно шумный процесс. Рабочий шум являлся постоянной опасностью для работников, занятых в сфере антикоррозионной защиты и ассоциировался только с ухудшением слуха. Современные понятия охраны труда рассматривают шум как угрозу безопасности и здоровью работников по различным причинам. Шум может привести не только к нарушениям слуха в случае постоянного нахождения при шуме более 85 децибелdB)), но может быть фактором стресса и повысить систолическое кровяное давление.
Струйная очистка является работой в атмосфере, в которой концентрация вредных газов и пыли опасна для жизни и здоровья. В качестве средств индивидуальной защиты необходимо применять соответствующую обувь, специальный костюм абразивоструйщика, кожаные рукавицы, пескоструйный шлем с принудительной подачей чистого воздуха. Чтобы предотвратить попадание загрязнённого воздуха в органы дыхания, СИЗОД средства индивидуальной защиты органов дыхания) должно отделить рабочего от окружающей загрязнённой атмосферы и обеспечить сотрудника чистым или очищенным воздухом, пригодным для дыхания, для этого используют внешний источник чистого воздуха с подачей по шлангу. При этом срок службы пескоструйного шлема может быть продлен за счет ремонта и соответствующего ухода.
Основные области применения
очистка металлических заготовок от окалины, старой краски, ржавчины и других загрязнений
обезжиривание металлических заготовок перед окраской, газотермическим напылением, гальванотехническими и т. п. операциями
очистка арматуры электровакуумных приборов перед сборкой и откачкой баллона
декоративное матирование стекла
создание декоративной "шероховатости" поверхности
В последнее время
пескоструй часто используется для создания шероховатости поверхностей. При очистке и ремонте старых кирпичных кладок сохраняется декоративный вид, а новые деревянные поверхности при помощи воздуха и песка могут приобрести в качестве эффекта "старый", "изношенный" вид.
Исторически в пескоструйной обработке использовался обыкновенный песок, промытый и просеянный до однородной фракции. Силикатная пыль, образующаяся при дроблении песчинок об обрабатываемую поверхность, — причина профессионального заболевания — силикоза. Поэтому при пескоструйной обработке в стационарных условиях обязательна эффективная вытяжка и вентиляция, в условиях строительства — ношение респираторов.
Помимо песка, в качестве абразива может использоваться стальная дробь, стеклянные шарики, корундовый порошок и другие синтетические абразивы.
Современные технологии пескоструйной обработки используют следующие технологии:
газодинамической очистки с разгоном абразива в реактивной струе до скорости в 300 м/с
гидроструйная очистка потоком воды с различным давлением от 100 до 7500 бар)
гидроабразивная очистка потоком воды с различным давлением, несущем в себе абразив и/или ингибитор
очистка сухим льдом
Все современные лакокрасочные материалы требуют обязательной абразивоструйной обработки поверхности для придания ей шероховатости и удаления загрязнений. Пескоструйная обработка продлевает срок службы покрытий до шести раз, что позволяет значительно сэкономить на капитальном и текущем ремонтах металлоконструкций.
