کاربردهای شات بلاست
شات بلاست به عملیاتی گفته می شودکه در آن سطحی از یک ماده بوسیله پرتاپ ساچمه مورد حمله قرار می گیرد. ساچمه ای که برای این عملیات استفاده میشود می تواند از جنس های متفاوتی باشد مانند ساچمه های فولادی , گرانول سیلیکون و …. زمانی که این عملیات انجام می گیرد، اندکی از سطح بیرونی ماده برداشته می شود که به آن شات می گویند.
شات بلاست چیست
شات بلاست ماشینی است که برای تمیزکاری سطح فلزات در مقیاس بالا و سیستم پاشش خشک ساخته شده است . مکانیزم تمیز کاری بر مبنای مهار انرژی جنبشی استوار است بطوریکه مواد ساینده فلزی با انتقال انرژی که ادر ماشین شات بلاست از توربین تامین میگردد و با آزاد سازی این انرژی در برخورد ساینده با مواد زائد باعث از هم جدا شدن گردیده سبب تمیز کاری می گردد . تصاویر زیرنشان می دهد که چگونه توسط گردونه ای که نقش آن ایجاد نیروی گریز از مرکز و انتقال انرژی به ساینده میباشدپرتاب مواد ساینده فلزی بسوی قطعه انجام می پذیرد .
عملکرد شات بلاست چیست ؟
در این تکنیک سطح اجسامی که دارای ابعاد مختلفی هستند، توسط پرتاب سریع و با شدت ذرات فلزی ریز با مخلوطی از شن و سنگریزه یا به طور کلی مواد ساینده فلزی، تمیزکاری می شود.
در این دستگاه چرخی با پره های پارو مانند قابل تغییر وجود دارد. به وسیله چرخش سریع این چرخ، نیروی گریز از مرکزی پدید می آید که سبب تولید نیروی پرتابی می شود.
مواد ساینده ای که نام برده شدند، در طول شعاع چرخشی پره های چرخ به حرکت درآمده و در جهت تعیین و تنظیم شده، با سرعت زیاد به جسم مورد نظر برخورد می کنند. همین برخورد سبب تمیز و صیقلی شدن سطح جسم می شود.
پس از برخورد ساینده با سطح جسم، این مواد کمانه می کنند و وارد اتاقکی می شوند تا در مراحل بعدی مجددا مورد استفاده قرار گیرند. گرد و غبار و مواد اضافی ماده های ساینده ای که قابل مصرف مجدد هستند، از آن ها جدا شده و این ساینده ها دوباره مورد استفاده قرار می گیرند.
گرد و غبار ها نیز توسط شیلنگ به جمع کننده گرد و غبار منتقل می شوند تا در مرحله بعد دور ریخته شوند. به طور کلی می توان گفت مکانیزم شات بلاست بر اساس مهار انرژی جنبشی است. بدین صورت که نتیجه انتقال و آزاد سازی انرژی مواد ساینده فلزی در برخورد با سطح قطعه، سبب جدا شدن مواد زائد از سطح می گردد.
انواع دستگاه شاتبلاست
دستگاه‌های شاتبلاست انواع مختلفی دارد که در ادامه به معرفی و شرح نحوه عملکرد آن‌ها می‌پردازیم:
- شاتبلاست آویزی
دستگاه‌های شات بلاست آویزی، بهینه‌ترین گزینه برای انجام عملیات ساچمه‌زنی و آماده‌سازی سطوح قطعات صنعتی در تیراژ بالا هستند. دستگاه‌های ساچمه‌زنی آویزی، دارای انواع غیر‌مداوم و مداوم هستند که بسته به نوع قطعه و خط تولید قطعه، کاربرد آن‌ها مشخص میشود.
این ماشین‌ها دارای قلاب‌های تکی یا درختی آویزانی هستند که قطعات به صورت دستی توسط اپراتور یا ربات‌بر روی آن قرار می‌گیرند. پس از بارگیری آویز دستگاه، این آویز وارد محفظه پاشش دستگاه شده و درب دستگاه بسته میشود.
سپس آویز حامل قطعات، حول محور خود شروع به گردش می‌کند و تمام وجوه قطعات مستقر بر روی خود را در معرض پاشش ساچمه‌های فولادی پرتاب شده توسط توربین‌های دستگاه قرار می‌دهد. بعد از مدت زمان تعیین شده توسط اپراتور دستگاه، عملیات شات بلاست به شکل اتوماتیک تمام میشود. قطعات برای تخلیه، بر روی آویز از دستگاه خارج می‌شوند.
دستگاهای شات بلاست آویزی جزو بهترین موارد برای صنایع خودروسازی، ریخته‌گری صنایع و سازه‌های فولادی هستند. چراکه علاوه بر صرفه‌جویی در زمان، ضربه زدن و دفرمه شدن قطعه در حین ساچمه‌زنی را به دنبال نخواهند داشت.
بسته به کاربرد مورد نظر، ساچمه‌زنی آویزی انواعی دارد که عبارتند از:
- ساچمه‌زنی آویزی مونوریل
- ساچمه‌زنی آویزی دو ریلی
- ساچمه‌زنی آویزی جرثقیلی
- شاتبلاست تونلی
امروزه از این نوع شات بلاست برای زنگ‌زدایی، تمیزکاری و زبر کردن پیوسته قطعات مختلف استفاده میشود. در این سیستم تعدادی توربین شات بلاست در موقعیت‌ها و جهت‌گیری‌های مختلف نصب می‌شوند تا بتوانند به تمام سطوح دسترسی داشته باشند.
یک کابین یا تونل تعبیه میشود که به این توربین‌ها وصل هستند. محصولاتی که باید تحت فرآیند ساچمه‌زنی قرار بگیرند، توسط روش‌های مختلفی وارد کابین شده و پس از تمیزکاری خارج می‌شوند. این دستگاه‌ها نیز انواعی دارند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
- ساچمه‌زنی تونلی رولیک‌دار
- ساچمه‌زنی تونلی با کانویر سیمی
- ساچمه‌زنی تونلی با کانویر آویز
- ساچمه‌زنی با فیدر ویبره
- ساچمه‌زنی وایرمش
- شاتبلاست بشکه‌ای
قدیمی‌ترین نوع دستگاه‌های ساچمه‌زنی توربینی، نوع بشکه‌ای هستند. در این دستگاه، قطعات از قسمت بالای بشکه شارژ می‌شوند. بر اثر چرخش بشکه و پاشش ساچمه بر روی قطعه، کلیه سطوح قطعه تمیز می‌شوند. عمل تخلیه نیز می‌تواند از قسمت بالا یا پایین محفظه انجام شود که بستگی به مواردی همچون سفارش مشتری، سرعت عملیات و همچنین محل اجرا دارد.
- شاتبلاست درامی
دستگاه‌های درامی، انواع تکامل یافته سیستم بشکه‌ای هستند. نظر به آن‌که نوع بشکه‌ای استهلاک زیادی دارد، سیستم‌هایی ابداع شدند که با حفظ قابلیت غلتیدن، کار را برای اپراتور راحت‌تر کنند. در این حالت به جای بشکه، از نوعی نوار نقاله استفاده میشود که همواره در حال چرخش است. قطعه روی این نوار می‌غلتد و توربین نیز از بالا با ساچمه آن را بمباران می‌کند. در پایان، قطعات پس از تمیز شدن تخلیه می‌شوند. این سیستم قابلیت جلاکاری و تمیزکاری کل زوایای قطعه را دارد.
- شاتبلاست میزی
شات بلاست میزی پس از نوع درامی پرطرفدارترین نوع آن است. این روش برای قطعاتی که ابعاد بزرگ دارند، مناسب است. در این حالت قطعه بر روی صفحه‌ای گرد که به دور خود می چرخد قرار گرفته و پاشش ساچمه از توربین به نحوی که کل زوایای قطعه را پوشش دهد، انجام می‌گیرد. این ماشین‌ها علاوه بر قابلیت پوسته‌زدایی، پلیسه‌بری، حذف روغن و ماسه‌زدایی، با نصب برخی تجهیزات کنترلی، قادر به اجرای شات پینینگ نیز هستند. تعداد و قطر میز با توجه به قطعه تغییر می‌کنند. در انواع متوسط و بزرگ ماشین‌های فوق، با سفارش مشتری، قابلیت افزایش تعداد توربین نیز وجود دارد.
- شاتبلاست میلگرد و مفتول
میلگرد و مفتول‌های فولادی، پروفیل‌هایی هستند که معمولا طبق نظر اکثر کارفرمایان صنایع ساختمانی، الزام به شات بلاست دارند. البته ساچمه‌زنی مفتول فقط به دلیل تمیزکاری مطلق نیست و بهبود خواص مکانیکی هم مد نظر است.
ماشین‌های شات بلاست میلگرد و مفتول به گونه‌ای طراحی و تولید می‌شوند که به دو صورت طولی و کلافی قادر به پذیرش مفتول‌ها می‌باشند.
فرآیند شاتبلاست در چه مواردی کاربرد دارد؟
- آماده‌سازی سطوح قبل از پوشش دهی با زینک فلیک، گالوانیزاسیون و غیره
- از بین بردن تنش پسماند کششی با وارد شدن تنش فشاری
- از بین بردن ناهمواری سطح قطعه‌های ریخته‌گری و بهبود سختی
- برطرف کردن عیوب سطحی همچون خوردگی، تخلخل و ترک‌های ریز
- افزایش عمر مفید قطعات ریختگی و نوردی با نفوذ ساینده عمییق در قطعات
- لایه‌برداری از سطوح قطعات فورج شده
- تمیزکاری و بهبود خواص مکانیکی قطعاتی همچون چرخ دنده‌ها و شفت‌ها در مدت زمان کوتاه
- آماده‌سازی قطعات حاصل از برش CNC (مانند فرفورژه‌ها)
- زنگ زدایی، ماسه‌زدایی و رنگ‌زدایی سطوح خارجی قطعات
