سند بلاست چیست؟
به طور خلاصه سندبلاست را می توان شن زنی یا شن پاشی تعریف کرد. فرایندی که در آن برای تمیز کاری و آماده سازی سطح، شن و ماسه از طریق فشار هوا به سطح قطعه پرتاب می شوند. در سندبلاست، هوای فشرده شده به عنوان منبع انرژی و جریان پر فشار، نقش مهمی را در سایندگی در سطح قطعه ایفا می کند.
سال هاست که در کشتی سازی و خودروسازی، اجزای مختلف با این فرایند از زنگ زدگی، گرد و غبار، گریس و روغن تمیز می شوند. ماسه های ساینده سندبلاست معمولا از جنس سیلیس و اکسید فلزات در اندازه‌های مختلف هستند.
امروزه سند بلاست رایج ترین روش ساب پاشی است. مخصوصا برای مواد نرم و حساس که آماده سازی نهایی می شوند، سندبلاست مناسب تر است. این فرایند سیستمی اقتصادی تر با کارکرد آسان تر است و کیفیتی عالی را به مصرف کننده ارائه می دهد.
شات بلاست چیست؟
شات بلاست به معنی ساچمه زنی است. فرآیندی که در آن ساچمه های کروی شکل یا شکسته با استفاده از نیروی مکانیکی یا گریز از مرکز به سطح مورد نظر پرتاب می شوند. ساچمه ای که در این عملیات به کار می رود، معمولا از جنس فولاد، مس یا آلومینیوم است.
این عملیات می تواند در قالب دستگاهی توربین مانند انجام شود که با قرار گرفتن قطعه یا فلز مورد نظر در این دستگاه، شات بلاست اجرا می شود یا این که اپراتور یک تفنگ شات بلاست را به دست می گیرد و اقدام به این عمل می کند که البته استفاده از تفنگ برای شات بلاست کمتر رایج است.
این فرایند در صنایع هوافضا، خودروسازی و سازه های عمرانی، به ویژه زمانی که با قطعات فولادی سر و کار داشته باشیم، کاربرد گسترده ای دارد. در بسیاری از کاربردها، اجرای شات بلاست، یکی از مهم ترین عملیات سطحی برای رسیدن به کیفیت مورد نظر است.
سند بلاست و شات بلاست چه تفاوت هایی دارند؟
اهمیت سند بلاست و شات بلاست
محال است با حوزه های مختلف صنعتی آشنا باشید و اهمیت فوق العاده «سطح» را ندانید! تمام کاری (Finishing) سطحی یکی از مهم ترین مراحل تولید است که اجرای آن بسیار لازم و ضروری است.
روش های تولید مانند ریخته گری یا نورد، هیچ گاه خالی از عیب نیستند. وجود هرگونه تنش پسماند در قطعات تولیدی، با ایجاد ناپیوستگی در خواص مکانیکی، ممکن است دردسرهای جبران ناپذیری را به وجود بیاورد.
سندبلاست و شات بلاست برای برطرف کردن هرگونه ناهمواری و تنش پسماند در قطعات، لازم الاجرا هستند. انواع زنگ زدگی ها، ترک های ریز، رنگ های باقیمانده، غبارها و هرگونه برآمدگی و فرورفتگی نامطلوب سطحی باید به وسیله این فرایندها حذف شوند. بعد از انجام این فرایندها قطعات آماده انجام آبکاری، تراشکاری و رنگ کاری نهایی می شوند.
اصول اجرای فرایند سندبلاست
برای شروع اجرای سندبلاست نیاز به یک دستگاه کمپرسور هوا برای تولید هوای فشرده برای پاشیدن مواد ساینده بر روی قطعه است. در فرایند سندبلاست، هوای فشرده از اهمیت زیادی برخوردار است به طوری که سندبلاست از لحاظ کیفی و کمی ارتباط مستقیمی با فشار هوایی دارد که کمپرسور هوا تولید می کند.
فشار هوای مطلوب برای اجرای عملیات سندبلاست ۷ بار یا 105psi است. این فشار از طریق شلنگ فشارقوی هوا به محفظه سندبلاست انتقال می یابد. دیگ سندبلاست در سایزهای مختلفی وجود دارد که سایز متوسط آن که بیشتر هم مورد استفاده قرار می‌گیرد ۳۰۰ لیتر گنجایش دارد.
فشار هوای تولید شده به وسیلۀ کمپرسور هوا، از طریق اتصالات بخش زیرین دیگ سندبلاست با سرعتی زیاد و به صورت مستقیم به سمت شلنگ سندبلاست هدایت می شود. این انتقال سبب ایجاد خلاء در بخش زیرین دیگ سندبلاست می شود. مواد ساینده مکش می شوند و مخلوط هوا و ماسه با فشار و سرعتی بیش از ۸۰۰ کیلومتر در ساعت به سمت سطوح قطعه پرتاب می شوند.
شات بلاست در چه قالب هایی اجرا می شود؟
ایربلاست (Airblast)
ماشین آلات ایربلاست می تواند در شکل های مختلفی تولید شوند. این ماشین های سندبلاست، دارای اتاق بلاستینگ و یا یک کابین هستند. این دستگاه به صورت مکشی یا فشاری وظیفۀ تمیزکاری قطعات را انجام می دهد. روش فشاری قدرت و کاربرد بیشتری دارد. در حالی که روش مکشی اقتصادی تر است.
واتربلاست (Waterblast)
در این روش آب با فشار بسیار زیاد به سطح پاشیده می شود. البته در این پروسه چون از شن استفاده نمی شود، نباید آن را نوعی سندبلاست نامید. ذرات ساینده متداول در این حالت به کار نمی روند. در واقع فقط فشار زیاد آب، سبب زدوده شدن آلودگی های سطحی می شود.
سند بلاست مرطوب (وت بلاست (Wetblast))
در این فناوری سندبلاست، مواد ساینده در حالی که با آب مخلوط شده اند به وسیله هوای فشرده به قطعه برخورد می کنند. کاربردی ترین دستگاه‌های وت بلاست، دستگاه‌های وت بلاست پرتابل و سیار هستند که عمدتا برای آماده سازی سطوح قطعات با ابعاد بزرگ و غیرقابل حمل مورد استفاده قرار می گیرند.
سند بلاست چرخشی (ویل بلاست (Wheelblast))
در ویل بلاست از طریق چرخش یک چرخ توربین، انرژی الکتریکی به انرژی حرکتی جنبشی ساینده تبدیل می شود. ظرفیت هر چرخ ویل بلاست از حدود 60 تا 1200 کیلوگرم بر دقیقه است. با این مقادیر زیاد از شتاب ساینده، قطعات بزرگ و یا مناطق وسیعی از قطعات، تمیز کاری و رسوب زدایی می شوند. اجزای دستگاه ویل بلاست شامل نوار نقاله غلتکی و سیستم پاک کننده رسوب نوار است و دارای ماشین آلات کنترل کاملا اتوماتیک برای تولید کنندگان خودرو است.
میکروسندبلاست (Micro Sandblast)
در این روش، نازل سندبلاست در سایز بسیار ریز میکرونی، ذرات ساینده را به سطح مشخصی پرتاب می کند. این فناوری سند بلاست دقت بالایی دارد و برای موارد بسیار خاص کاربرد دارد.
سندبلاست با گرانول های شیشه
در این حالت فقط از دانه های آمورف شیشه ای برای حذف آلاینده های سطحی استفاده می شود. در این روش هر گونه قارچ ذره بینی، رنگ یا رسوبات کلسیمی نیز از روی سطح زدوده می شوند.
سندبلاست با ذرات یخ
در مواردی دیده شده است که از از ذرات جامد یخ برای زدودن آلاینده های سطحی استفاده می شود. تاکنون ضمانتی در مورد عدم وارد شدن آسیب به بافت سطحی قطعات در این روش به ثبت نرسیده است.
پارامترهای مهم در اجرای سندبلاست
اپراتور کارآزموده
برای اجرای سریع و با کیفیت سندبلاست، به یک اپراتور سندبلاستکار حرفه ای نیاز است. این اپراتور باید شیوه استفاده از نازل سندبلاست و هندسه آن را بسته به شکل و نوع قطعات بداند.
وضعیت سطح قطعه
در فرایند شن پاشی، لازم است فاصلۀ نازل تا سطح، بین ۴۰ تا ۵۰ سانتی متر و زاویه پاشش ۷۰ تا ۷۵ درجه باشد. هر چه سختی ناخالصی های سطح بیشتر باشد، فاصله نازل تا سطح کمتر و زاویه آن با سطح باید بیشتر باشد تا جایی که ممکن است حتی فاصله به ۲۰ سانتی متر و زاویه به ۹۰ درجه برسد.
رعایت نکات ایمنی
در اجرای این فرایند، ذرات ساینده با سرعتی بسیار بالا از نازل خارج می شوند تا بتوانند سایندگی سطح را انجام دهند. این ذرات اگر با پوست انسان برخورد کنند، بدون تردید منجر به ساییده شدن و جراحت آن می شوند.
از این رو سندبلاست کار باید از وسایل و تجهیزات ایمنی کامل نظیر دستکش، عینک، ماسک دهان و بینی و لباس کار مخصوص شن پاشی استفاده کند. البته توجه کنید که در فضاهای بسته مثل مخازن، اپراتور حتماً باید به لباس و کلاه مجهز به اکسیژن مجهز باشد.
انتخاب صحیح مواد ساینده
ذرات ساینده مهم ترین مواد اولیه در اجرای شن پاشی هستند. بنابراین هیچ گونه مواد زائد مانند آهک نباید در بین این ذرات وجود داشته باشد. مواد ساینده باید سخت و زاویه دار باشند. اندازه ذرات ساینده (مانند شات بلاست) باید نسبت به سطح انتخاب شود. توصیه می شود ماسه و شن استفاده شده در این فرایند، اندازه و شکل یکنواختی داشته باشند.
هوای فشرده
لازم است هوای فشرده کاملاً خشک و عاری از رطوبت و هرگونه چربی باشد. اگر فشار هوای فشرده در سندبلاست کمتر از ۷ بار باشد، سرعت اجرای فرایند کاهش یافته و چنانچه بیشتر از حد معمول باشد، باعث آسیب رسیدن به سطح فلز و خورده شدن ماسه می شود.
کاربردهای سندبلاست
- تمیزکاری انواع سطوح بتنی، آجری، سنگی، شیشه ای، چوبی و …
- رفع تنش پسماند قطعات با ابعاد کوچک
- رفع تنش پسماند سطحی در قطعات بزرگ
- رفع آلودگی ها از زاویه ها و گوشه و کنار سطوح
- پرداخت سطحی انواع ورق قبل از برش آن با دقت و سرعت بالا
- پاک سازی سطوح رنگ کاری شده و قدیمی
- زبر کردن قطعات، عملیات لعاب کاری و تفلون کاری
- پاکیزه نگه داشتن انواع قالب های صنعتی در گذر زمان
- حکاکی انواع نقش های مختلف و برجسته کاری آن ها روی سطوح شیشه ای، چوبی، ام‌دی‌اف، کاشی، سرامیک
شات بلاست به چه صورتی انجام می شود؟
مکانیزم تمیزکاری در شات بلاست بر مبنای مهار انرژی جنبشی است. به این شکل که مواد ساینده فلزی با انتقال و آزادسازی انرژی در برخورد با سطح قطعه، مواد زائد را می زدایند. نتیجه نهایی فرایند شات بلاست، به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
جرم ساچمه های ساینده
واضح است که هر چه جرم ساچمه های ساینده در شات بلاست بیشتر باشد، عمق اثر ضربات بیشتر خواهد بود. انتخاب جرم ساچمه ها تا حدود زیادی به سایز و جرم قطعه مورد نظر بستگی دارد. انتخاب نادرست وزن ذرات پرتابی ممکن است به قطعه شما آسیب بزند یا این که تاثیر مورد نظر را نداشته باشد.
سرعت انتقال
کنترل سرعت انتقال ذرات باعث می شود فاصله زمانی فرایند شات بلاست تحت کنترل باشد. هر چه سرعت انتقال ساچمه ها به سطح بیشتر باشد، فرایند سریع تر انجام خواهد گرفت. البته در سرعت های بالا ضروری است که افزایش دما، سایندگی ساچمه ها و ثبات قطعه کاملا تحت کنترل کاربر باشد. معمولا سرعت ذرات در شات بلاست بین 50 تا 100 متر بر ثانیه است.
زاویه برخورد
بهینه بودن زاویه برخورد ذرات به سطح در شات بلاست، باعث کاهش زمان فرایند و هزینه های آن می شود. برخی زوایای پرتابی ممکن است سبب فررفتگی آخال های سطحی به قطعه شوند. بنابراین زاویه برخورد ساچمه ها باید به درستی مهندسی شود.
شکل ساچمه
این عامل تا حدود زیادی به شکل هندسی قطعه و خواص تمام کاری مورد نظر کاربر بستگی دارد. برای تمیزکاری گوشه های قطعه، ساچمه های زاویه دار و کوچکتری انتخاب می شوند. در حالی که برای تنش زدایی سطوح صاف تر، ساچمه های کروی مرجح هستند.
درصد پوشش ضربه (Coverage)
درصد پوشش ضربه، وابسته به سایز ذرات پرتابی است. سایز ذرات پرتابی را نیز هندسه قطعه مشخص می کند. هرچه سایز ساچمه ها بزرگ تر باشد، درصد پوشش نیز بیشتر خواهد بود و فرایند از لحاظ زمانی کوتاه تر می شود.
