نحوه کار دستگاه شات بلاست و آشنایی با آن

افرادی که با صنایع مختلف آشنا هستند و یا فعالیتشان در حوزه صنعتی است، از اهمیت بسیار زیاد تمیزکاری سطح آگاه هستند. یکی از روش‌های صیقل‌کاری سطوح، فرآیند شات بلاست است. Shot Blast یا شات بلاست در لغت به‌معنای ساچمه‌زنی بوده و در این فرآیند، ساچمه‌هایی کروی شکل و یا شکسته به کمک نیروی مکانیکی و یا گریز از مرکز به سطح قطعه با هدف صیقل‌کاری و تمیزکاری پرتاب می‌شوند.

در بسیاری موارد، انجام این روش یکی از مهم‌ترین مراحل برای رسیدن به کیفیت موردنظر است و در صنایعی مانند هوافضا، سازه‌های عمرانی و غیره کاربرد گسترده‌ای دارد؛ چراکه از خوردگی فلزات جلوگیری می‌کند.

شات بلاست چیست؟

در صنایع مختلف برای انجام خدماتی از قبیل جوشکاری، ریخته‌گری، تراش‌کاری، آبدهی و رنگ‌آمیزی روی سطوح فلزات لازم است که هر گونه آلودگی را از سطح آنها پاک کرد. در بسیاری از موارد فرآیند شات بلاست جهت تقویت و تمیزکردن سطوح مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند با توجه به پرتاب گلوله‌های فولادی (ساچمه فلزی) به سمت سطح قطعات، گاهی به آن روش ساچمه زنی یا ساچمه پاشی هم گفته می‌شود. اساس نحوه کار دستگاه شات بلاست توسط نیروی گریز از مرکز صورت می‌پذیرید. در واقع ساچمه شات بلاست که می‌تواند از جنس فولاد، مس، روی یا آلومینیوم باشد؛ توسط نیروی گریز از مرکز و با سرعت مشخص به سمت سطح فلزات پرتاب می‌شود.

این پاشش ساچمه‌ها به صورت مداوم منجر به سایش و صیقل دادن سطوح مختلف خواهد شد. از آنجایی که در این روش، پولیش سطح فلزات در اثر برخورد ساچمه شات بلاست اتفاق می‌افتد، احتمال آسیب سطح وجود دارد. بنابراین با توجه به نحوه کار دستگاه شات بلاست توصیه می‌شود که از این روش برای سایش فلزات با ضخامت بالا استفاده شود. همچنین لازم است بدانید که روش شات بلاست یک فرآیند زمان‌بر است و از لحاظ عمق اثر برای سایش سطح و عمق‌های دورتر از سطح کاربرد دارد. با توجه به این موارد شاید برایتان این سوال پیش آمده باشد که کیفیت و میزان اثربخشی روش شات بلاست به چه عواملی بستگی دارد. از مهم‌ترین عوامل موثر بر نتیجه نحوه کار دستگاه شات بلاست می توان به موارد زیر اشاره کرد.

سرعت انتقال ساچمه شات بلاست

یکی از فاکتورهایی که در روش پولیش سطوح فلزات با استفاده از دستگاه شات بلاست موثر است، سرعت انتقال است. به طور معمول سرعت پرتاب ساچمه فلزی بین 50 تا 100 متر بر ثانیه است. طبیعی است که هر چه سرعت پرتاب بیشتر باشد، تمیزکاری سطوح سریعتر اتفاق می‌افتد. البته در سرعت‌های بالا به منظور کنترل کیفیت پولیش سطوح لازم است که ثبات قطعه مورد نظر، سایش ساچمه‌ها و افزایش دما تحت کنترل کاربر باشند.

جرم ساچمه فلزی

مورد دیگری که در نحوه دستگاه شات بلاست تاثیر دارد، جرم گلوله فلزی است. هر چه وزن ساچمه بیشتر باشد، ضربه‌ای که به سطح قطعه وارد می‌شود، عمیق‌تر خواهد بود. در نتیجه برای اینکه مکانیزم پولیش سطوح به بهترین شکل ممکن انجام شود، باید میزان ضربه‌ای را که قرار است به سطح وارد ‌شود، اصولی انتخاب کرد. دو عامل سایز و وزن قطعه فلزی در انتخاب جرم ساچمه شات بلاست مهم هستند.

شکل ساچمه شات بلاست

همانطور که در ابتدا اشاره کردیم ساچمه شات بلاست از جنس مس و آلومینیوم است. با این حال از نظر شکل می‌تواند متفاوت باشند. بیشتر کروی شکل هستند و برخی از آنها زاویه‌دار و سایز کوچکتری دارند. با توجه به سطح مورد نظر، شکل هندسی مناسب را می‌توان انتخاب کرد. از ساچمه شات بلاست کروی شکل برای تمیزکاری و رفع ناهمواری‌های سطوح صاف استفاده می‌شود. در حالی که از ساچمه‌های زاویه‌دار و کوچک می‌توان برای صیقل دادن گوشه‌های فلزات استفاده کرد.

زاویه برخورد ساچمه شات بلاست

شاید در ظاهر فرآیند شات بلاست ساده به نظر برسد. اما همین تکنیک به ظاهر ساده با پیچیدگی‌هایی به همراه است که کاربر حرفه‌ای از آن مطلع است. به عنوان مثال انتخاب زاویه برخورد مناسب گلوله‌های فلزی به سطح می‌تواند در سرعت و کاهش هزینه روش شات بلاست بسیار موثر واقع شود.

میزان سطح برخورد ساچمه فلزی

درصد پوشش ضربه‌ای که در اثر پرتاب ساچمه به سطح قطعات فلزی وارد می‌شود، به سایز ساچمه بستگی دارد. از طرفی هر چه درصد پوشش ضربه بیشتر باشد، فرآیند پولیش به شیوه شات بلاست در زمان کمتری انجام خواهد شد.

نحوه کار دستگاه شات بلاست چگونه است؟

در دستگاه شات بلاست مواد ساینده (ساچمه شات بلاست) با استفاده از نیروی انرژی الکتریکی توربین یا با هوای فشرده، شتاب گرفته و به سطح فلزات پرتاب می‌شوند. انرژی جنبشی گلوله‌های فلزی به جرم و سایز آنها بستگی دارد. در انواع دستگاه شات بلاست چندین بخش مهم وجود دارد که هماهنگی بین آنها منجر به عملیات ساچمه پاشی و در نتیجه رفع آلودگی و ناهمواری‌های سطوح می‌شوند. با استفاده از این دستگاه، شات بلاست آلومینیوم و دیگر فلزات را می‌توان به نحو احسنت انجام داد. از اجزای مهم دستگاه شات بلاست دستی می‌توان به توربین، الواتورشات (بالابر ساچمه)، محفظه شاتینگ، هواکش و جداکننده اشاره کرد. در این میان نقش توربین در نحوه کار دستگاه شات بلاست از اهمیت بیشتری برخوردار است. پاشش ساچمه شات بلاست و همچنین قدرت و سرعت پرتاب آن به سرعت و قدرت توربین دستگاه بستگی دارد. انواع دستگاه شات بلاست کوچک و بزرگ در صنایع مختلف شامل موارد زیر است.

دستگاه شات بلاست آویزی

همانطور که از اسم این دستگاه‌ شات پلاست مشخص است، دارای یک بخش آویز مانند بوده که قطعات روی آن بارگیری می‌شوند. بعد از آن وارد محفظه ساچمه‌پاشی شده و با انجام عملیات پرتاب ساچمه تمام قسمت‌های قطعات از آلودگی‌ها پاکیزه می‌شوند. در برخی از مواقع قطعات به ضربه حساس هستند. بنابراین انتخاب دستگاه شات بلاست آویزی بسیار مناسب خواهد بود. همچنین این مدل دستگاه شات بلاست برای پولیش قطعات با تعداد بالا و سطوح حساس عملکرد مطلوبی را ارائه می‌دهد. در دو مدل ایستا و پیوسته وجود دارد که با توجه نوع قطعه و نیاز آماده‌سازی آن برای خط تولید، گزینه مناسب را انتخاب می‌کنند.

دستگاه شات بلاست تونلی

در صورتی که نیاز به پولیش و تمیزکاری سطوح بزرگ مانند انواع تیرآهن باشد، شات بلاست تونلی انتخاب مناسبی است. این مدل از دستگاه شات پلاست سایز بزرگی دارند و دارای تعدادی توربین در جهات مختلف است تا تمام بخش‌های قطعات تمیزکاری شوند.

دستگاه شات بلاست درامی

با استفاده از این دستگاه می‌توان تمام زوایای قطعه را تمیزکاری کرد. بیشتر برای پولیش قطعات با سایز کوچک و متوسط کاربرد دارد. اساس نحوه کار دستگاه شات بلاست درامی با استفاده از نوعی نوار نقاله کنترل می‌شود. قطعه مورد نظر روی این نوار قرار گرفته و توربین دستگاه به سمت آن ساچمه‌های فلزی را پرتاب می‌کند.

دستگاه شات بلاست میزی

در بسیاری از صنایع برای پولیش سطح فلزات از این نوع دستگاه‌ شات بلاست استفاده می‌کنند. به طور معمول قطعات به روش شات بلاست دستی روی میز دوار قرار داده می‌شوند. با استفاده از شات بلاست میزی انواع قطعات کوچک و بزرگ را می‌توان تمیزکاری کرد. البته بیشتر برای قطعات مسطح، گوشه‌دار، سنگین و حساس به ضربه کاربرد دارد. انتخاب این دستگاه شات بلاست کوچک از هر نظر صرفه اقتصادی دارد. زیرا حتی یک موضع خاص را می‌توان با استفاده از ساچمه شات بلاست تمیزکاری کرد. همچنین بنا به نیاز مشتری در سایزهای مختلف تولید می‌شوند.