Пескоструйная обработка и очистка металла: оборудование и технология

Обзор видов

Абразив для пескоструйного оборудования делят на виды, каждый из которых имеет свои характеристики и область применения. Все виды песка выпускаются строго в соответствии с нормами ГОСТа. Нормы устанавливаются исходя из модуля фракции, коэффициента фильтрации, степени твердости и других показателей.

Кварцевый песок

Является самым ходовым материалом. Он эффективен при обработке и недорого стоит. Некоторые путают абразив с речным песком. Но кварцевый материал имеет характерные отличия: однородность, отсутствие органических примесей и вкраплений. Абразивный порошок мало весит, имеет пористую консистенцию, но его нельзя использовать повторно.

Песком обрабатывают металлические и бетонные заготовки. В процессе используется система пылеподавления, или работа происходит в камерах закрытого типа. Пыль проходит через фильтры и там остается. Поэтому выполнять чистку оборудования необходимо регулярно.

Никельшлак и купершлак

При выплавке меди и никеля образуется черный шлак. Материал используют при абразивной обработке. В смеси присутствует небольшое количество кварца: всего 1%, благодаря чему абразив разрешено использовать во всех странах. Оба типа шлака имеют свои особенности: высокие плотность и степень твердости, малый расход. В отличие от кварца никельшлак и купершлак обрабатывают поверхность намного качественнее.

Пластиковые гранулы

Особый вид абразива для деликатного очищения. Его применяют для обработки авто, яхт, снятия старых покрытий, при реставрации памятников архитектуры и антиквариата. В России пластиковые гранулы практически не используются из-за завышенной стоимости.

Стеклянные гранулы

Их применяют в процессе завершения очистки. Они подходят для матирования и удаления остатков частиц после обработки.

Из природного камня

Корунд является более результативным материалом для обработки. Его добывают из окружающей среды. По сути, абразив является оксидом алюминия правильной кристаллической формы. Корунд применяют перед матированием стальной поверхности. Материал дорогостоящий, но в процессе работы окупается.

Из главных преимуществ материала выделяют малый расход и полное отсутствие пыли в процессе работы.

Электрокорунд

Широко используется во многих областях. Получил свою популярность за счет высокой плотности и эффективности. Абразив многоразового применения подходит только для гидравлической резки.

Другие

Существуют и другие виды продукта.

Еще одним видом смеси является металлическая дробь. Материал производят из стали и чугуна, стоит он недорого и является смесью многоразового применения. Высокую результативность показывает стальная дробь. Смесь однородна, с четкой фракцией, которая позволяет удалять даже самые застарелые окалины и загрязнения. Единственным минусом металлической дроби считается проблематичность при сборе для повторного использования.

Сфера использования пескоструйного аппарата

Область применения аппарата обширна. Наиболее популярной является чистка металла во время ремонта авто. Направленный поток песка подается под высоким давлением и сбивает старое покрытие, нагар, загрязнения и ржавчину. Обработанные, а потом покрашенные поверхности, имеют длительный срок службы, так как была произведена качественная очистка. Измельченный абразив проникает в трещины и поры, куда обычный инструмент не имеет доступ.

Песок не покидает после обработки царапин, как при использовании наждачной бумаги — поверхность будет более гладкой. Это повышает сцепление нового слоя  с металлом.

Пескоструйную технологию можно использовать для работы с  бетоном, кирпичом и деревом.  Она позволяет нанести уникальные рисунки, матировать поверхность для декора. Иногда направленный поток песка применяют для получения отверстий в стекле.

На что обратить внимание при покупке камеры

При выборе и разработке собственной пескоструйной камеры в первую очередь необходимо проверить соответствие диаметров и длины ее шлангов производительности компрессора

Другие важные факторы, на которые следует обратить внимание:

1. Осушитель воздуха. Влага в воздушно-абразивном потоке делает его неравномерным, т. к. в этом случае частицы порошка склеиваются в крупные фракции разного размера.
2. Емкость резервуара для рабочего порошка. В открытых системах должна обеспечиваться длительность работы не менее 30–40 минут.
3. Уклон резервуара. Должен быть не более 40º, иначе порошок будет плохо ссыпаться в дозатор.
4. Калиброванное сито на загрузочной воронке. Помогает очистке от различных включений и крупных частиц. Особенно полезно при повторной загрузке абразива после его использования.
5. Защитная сеточка перед смотровым стеклом камеры. С хорошим освещением совершенно не мешает работе, при этом предохраняя стекло от быстрого матирования.
6. Удобство загрузки. Дверка должна обеспечивать доступ ко всему внутреннему объему шкафа.
7. Наличие достаточно мощной вытяжки и объемного резервуара для пыли.

Сопла напорных пескоструйных аппаратов обеспечивают большую производительность и удобство в работе, из-за того что подача воздушно-абразивной смеси в них выполняется по одному шлангу. Однако для таких аппаратов требуются компрессоры с высокой скоростью расхода воздуха.

Самодельные пистолеты

Такие устройства изготавливаются в домашних условиях. По своим конструктивным особенностям относятся к баковым пескоструйным пистолетам, в качестве бака для хранения абразивного порошка в них используется обыкновенная бутылка из пластика.

Самыми важными частями пескоструя являются распылительный наконечник и сопло. Они должны быть выполнены из самого прочного материала, так как подвергаются самому сильному воздействию абразивного порошка и давлению сжатого воздуха.

Керамические и чугунные детали быстро выходят из строя при таком воздействии и могут быть применены непродолжительное время, так как такие материалы не являются износостойкими. Для того чтобы пистолет был использован как можно дольше, лучше отдать предпочтение моделям, у которых сопло изготовлено из вольфрама, или выбрать боровые детали.

Сам корпус для пескоструя должен быть изготовлен под размеры сопла. Затем к нему прикрепляется рукоятка, к которой приделаны два штуцера. Один из них расположен сверху. Он будет нужен для пластиковой бутылки с песком. Второй штуцер должен быть присоединён к компрессору, который также нужно приобрести. В качестве корпуса самодельного пистолета для пескоструя часто используется водопроводный тройник.

Компрессор для пистолета должен быть оснащён ресивером, который будет обеспечивать равномерную подачу воздушной струи воздуха под действием стабильного давления. Мощность компрессора зависит от того, какую поверхность планируется подвергнуть обработке. Для бетонных и металлических поверхностей потребуется большая мощность компрессора, а для деревянных поверхностей меньшая.

Нельзя использовать обычный речной песок в качестве материала для пистолета. Даже если его тщательно промыть и просеять, добиться нужного качества абразива не удастся в домашних условиях, так как самодельный пескоструйный аппарат быстро придёт в негодность. Кроме того, обрабатываемая с его помощью поверхность тоже не будет отличаться хорошим качеством. Поэтому, чтобы не случилось преждевременного выхода из строя аппарата и для соблюдения технологии обработки, лучше всего покупать требующийся абразивный материал в специализированном магазине. Стоимость такого песка не потребует больших денежных затрат.

Неважно, какой пистолет для пескоструя будет выбран — самодельный или изготовленный на производстве. Главное, чтобы он прекрасно справлялся со своими функциями, позволяя добиться наилучших результатов

Сборка пескоструйного аппарата

Без инструкции начинающий мастер не поймёт, как сделать пескоструйный аппарат своими руками. Ниже будет приведена последовательность действий при сборке пескоструя. При соблюдении представленных этапов, можно избежать неудач и добиться желаемого результата.

Пескоструй из газового баллона своими руками: пошаговая инструкция

Сделать пескоструй своими руками для домашней мастерской может любой человек, если будет соблюдать определённую последовательность. Этапы проведения работ:

1. В дне пустого газового баллона требуется сделать отверстие. Для этого по контуру нужно сделать дрелью несколько дырок и удалить сталь по центру плоскогубцами.
2. Края отверстия шлифуются болгаркой.
3. На получившуюся дырку нужно наварить заглушку с помощью сварочного аппарата. Заглушка должна быть с винтовой крышкой.
4. Вентиль на баллоне требуется срезать, а внутренности удалить. Можно попытаться вытащить его без срезания, но это сложно и не всегда усилия приводят к успеху.
5. Если резьба при удалении старого вентиля была повреждена, её требуется поправить. Далее в отверстие требуется закрутить сгон. При закручивании нужно использовать фум-ленту, чтобы соединение получилось более надёжным.
6. Соединить сопло с рукавом и краном. Поставить Т-образный переходник на сгон. С одной стороны закрепить рукав с соплом, а с другой подключить шланг от компрессора.

Заглушка с пробкой предназначена для засыпания песка в емкость. Сделать пескоструй своими руками можно и из других материалов. Для этого нужно поискать схемы и другие варианты в интернете.

Газовые баллоны

Сложно ли сделать пескоструй своими руками из огнетушителя

Если в хозяйстве нет пустого газового баллона, можно попробовать сделать аппарат из огнетушителя. Последовательность действий такая же, как и при изготовлении пескоструйки на основе газового баллона. При использовании огнетушителя делать самодельный компрессор для пескоструя не нужно.

Изготовление пескоструйного пистолета своими руками: насколько это сложно

Не все понимают, как сделать пескоструй из пистолета для подачи сжатого воздуха. Для этого потребуется пистолет, компрессор, шланг, бутылка, металлическая трубка. Нужно сделать специальный переходник на пробку бутылки, чтобы воздух из пистолета поднимал песок и выбрасывал его через сопло наружу.

Перед включением самодельного оборудования требуется проверить все узлы соединений. Воздух не должен проходить наружу. Чтобы улучшить герметичность, можно смазать герметиком все соединительные места. При возникновении посторонних шумов при работе или появлении трещин на сопле оборудование нужно отключить, а детали заменить.

Виды машин

Руководствуясь выбранными целями, нужно решить, какие аппараты лучше всего приобрести. Создано три вида пескоструйных агрегатов:

• Пескоструйные установки на основе всасывания. В таких машинах воздух нужен, как для струи, так и для того, чтобы подать материал от ёмкости (без напора) к наконечнику.
• Пескоструйные установки вакуумного типа. В этом устройстве зёрна абразива ударяются об очищаемый материал, потом сразу благодаря вакууму захватываются и по второму разу вновь используются.
• Пневматические виды агрегатов. Пескоструйный прибор, работающий на пневматике, является установкой, необходимой для большой мощности использования.

Также пескоструйки бывают инжекторного и напорного вида. Специалистами используется также стационарное и мобильное оборудование.

Стационарные аппараты

Данные пескоструйные агрегаты помещают на производствах. Они наделены собственной фильтрующей системой и к ним присоединена мощная вентиляция, так, что их нельзя переносить. Часто с их участием очищают небольших размеров поверхности, отдельные предметы и детали.

Мобильное оборудование

Эти установки используются для бытовых целей. Отличаются малыми габаритами, а также делаются самостоятельными усилиями. Ещё востребованы в обработке фасадов зданий, крупной техники, цистерн, требуются для кузовных ремонтов. Они мобильны, их несложно переносить, куда необходимо смотря по потребности.

Инжекторные приборы

Инжекторная подача абразивных частиц считается самой востребованной. В этих агрегатах воздух с песком поступают по отдельным шлангам, дальше устройство делает разрежение потока, и абразивные элементы попадают в струю воздуха. За счёт того, что скорость и мощность подаваемого воздухом песка небольшая, пескоструйный прибор инжекторного вида имеет более низкую стоимость.

Напорные устройства

В этих устройствах абразивные частицы с воздухом подаются по одному шлангу. Баллон для песка сделан из прочного металла и полностью герметичен, ведь он постоянно на себе испытывает большой напор давления. Интенсивность подачи и выброса абразива большая, поэтому при помощи напорного устройства можно осуществлять сложные работы огромных объёмов.

Что нужно знать о принципе работы самодельного пескоструя

Какой бы ни был выбран тип конструкции, прибор должен формировать на выходе струю воздушно-абразивной смеси. Напорная система работает благодаря высокому давлению подачи выбранного абразива в выпускной патрубок, где происходит смешивание с воздушным потоком, подающимся из компрессора. Если говорить об эжекторном устройстве, стоит знать, что здесь работа осуществляется с использованием эффекта Бернулли, основанном на создании вакуума, который и засасывает песок.

Существует огромное количество схем и выполненных своими руками чертежей пескоструйных аппаратов, позволяющих изготовить их самостоятельно. Каждый изобретатель предпочитает использовать различные ненужные детали, которые находятся под рукой, но все конструкции будут работать по схожему принципу.

Перед тем как сделать пескоструйный аппарат своими руками, нужно понять механизм работы инструмента, подготовить все необходимые детали конструкции. Если правильно собрать элементы, самодельный аппарат ничем не будет уступать серийному. Зачастую удается сконструировать прибор с минимальными затратами.

По принципу работы пескоструйный аппарат очень похож на краскопульт.На заметку! Принцип работы пескоструя очень похож на механизм действия краскопульта, главная задача которого – распыление лакокрасочных материалов. Тем не менее один прибор никогда не сможет заменить другой.

Главный элемент, который понадобится для пескоструйного аппарата, – компрессор. Именно благодаря ему в магистралях конструкции создается поток воздуха под нужным давлением. Когда воздух проходит по главному шлангу сквозь рукав для забора песка для пескоструйного аппарата, создается вакуум, способствующий тому, что абразивная смесь всасывается в основную магистраль, где и соединяется с воздушной струей.

Затем уже смесь из воздуха и абразива доходит до сопла – отверстия, через которое и осуществляется подача песка на поверхность под высоким давлением. Из этого следует, что, помимо компрессора, требуется дополнить конструкцию шлангами нужного диаметра, соединительными штуцерами, кранами и дозаторами. Чтобы обеспечить бесперебойное питание рабочего прибора, понадобится электрический кабель.

Пескоструйное сопло – элемент, формирующий абразивную струю с нужными для работы характеристиками. Своими руками можно изготовить керамическое сопло, потому как для основы идеально подходят отработанные свечи зажигания, из которых предварительно вынимается электрод. На серийных приборах присутствует стальной элемент, имеющий внутреннее карбидно-борное или карбидно-вольфрамовое покрытие. В многочисленных отзывах пользователей отмечено, что такие детали очень редко долго служат владельцам.

Пескоструйное сопло формирует с нужными для работы характеристиками абразивную струю.

Как влияет удаляемое покрытие на производительность струйной установки

Прежде, чем купить прибор, необходимо четко определиться – какой нужен напор и производительность, чтобы планируемые работы имели высокое качество? Все пескоструйные установки обладают таким параметром, как абразивный расход на каждую единицу площади. Ведь слабая коррозия удаляется прибором с одной производительностью, а более сложное покрытие (с наплывами резинобитумной или трубной изоляции слоем до 15 см, сохранившими свою адгезию) требует тщательной обработки более мощной струей абразива.

Водяной насос (керхер), работающий для подачи струи на запасную часть, имеет схожий с пескоструем принцип работы. Разница – в периодичности воздействия: гидроочистка автомобиля непрерывно воздействует на его поверхность, пескоструй – периодически (апериодически). Толщина удаляемого покрытия напрямую влияет на выбор оборудования, более прочные и многослойные основания требуют к себе более внимательного отношения и более мощного пескоструя.

Факторы, влияющие на выбор оборудования для очистки деталей автомобиля>:

• тип покрытия, которое необходимо снять;
• свойства удаляемого слоя (слоев);
• примерный расчет прилагаемых усилий;
• производительность пескоструя или керхера.

Оборудование для пескоструйной обработки металла

Аппарат для пескоструйной обработки металла, должен иметь такие свойствами, как достойная производительность и экономичность, достигаемая тем, что однажды использованный песок, специальным образом подготавливают и в дальнейшем используют повторно. Общая схема указанных систем включает компрессор, емкость для песка, сопло, шланги для воздуха находящегося в сжатом состоянии и песчаной смеси.

Оборудование для пескоструйной обработки металла подразделяют на 3 вида:

Всасывающего (эжекционного) эффекта, в котором воздух двигается в распыляющий элемент, где за счет образования разряжения, обрабатывающее вещество из резервуара всасывается в смешивающую емкость пескоструйника. Материал, объединяясь с воздушной массой, и образовавшаяся рабочая смесь посредством сопла направляется на обрабатываемый материал. Указанный вид агрегата безотказен в производстве, прост в эксплуатации, с минимальным износом трубопроводов и сопел, но с не большой плодотворностью.

Нагнетательного, в этих системах песок помещается в бункер, откуда в свою очередь посредством специального запора движется в резервуар, находящийся под давлением. Далее посредством нагнетаемого давления песчаная масса направляется в смесительную емкость, где поток воздуха направляет его к выводящему устройству, откуда и извергается на обрабатываемую плоскость. Нагнетательные установки обладают приличной плодотворностью, но их слабое место это сложносоставность и чрезмерная изнашиваемость смесепроводов и сопел.

Гравитационного, в них песок из специальной полости ссыпается в емкость, где соединяется со сжатым воздухом и перенаправляется в выводящую головку. Состав отдельных экземпляров указанного приспособления предусматривает перемешивание песчаного составляющего с воздухом, непосредственно перед выходом из подающего устройства. У описанного агрегата очень велика надежность при работе, они не мудрены в компоновке, более экономичные, чем два описанных выше вида.

Выделяют 4 базовых вида агрегатов:

• маломощные,
• среднемощные,
• высокопроизводительные
• и большеобъемные.

Маломощный — располагает вместимостью 10 — 30 л. Как правило, их употребляют в тех случаях, когда есть нужда в очистке элементов, транспортировать которые в производственные цеха нереально или нецелесообразно. Нужно понимать, что показатели давления воздуха во всех устройствах примерно идентичное, а небольшая мощность в данном конкретном случае указывает на ограниченные возможности в плане объема производимых работ. Основным преимуществом данного вида является облегченность, что способствует ее применению практически во всех условиях и на различных по сложности объектах.

Среднемощные пескоструйники доставляются к месту производимых работ на транспорте. Однако, несмотря на это он конструктивно наделен достойной эффективностью работы. В основном из-за вместительности резервуара для песчаного материала (100-140 л.). Однако наибольшим спросом пользуется пескообрабатывающая система которая располагает вместимостью более 150 л. Передвижные ее модификации снабжены колесной системой для мобильности. Для установки локального базирования необходимо специально выделенное и подготовленное помещение.

Пескообрабатывающий комплекс максимальных вместимостей это от 2000 до 22000 л. песка. Ее максимальная производительность получается кроме прочего из-за присутствия ни одного, а нескольких рабочих выходов.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам пескоструйных аппаратов такого типа можно отнести следующие.

1. Разнообразие ценового диапазона стоимости пистолетов. Можно приобрести простые бюджетные модели класса эконом, а можно выбрать дорогие пистолеты, использующиеся для декорирования стеклянных поверхностей и матирования зеркал.
2. Небольшие размеры инструментов. Пескоструи выпускаются разных размеров и форм. Можно выбрать такие конструкции, благодаря малому размеру которых можно выполнять работы по очистке поверхности на труднодоступных местах и в ограниченных помещениях.
3. Простота конструкции. Эти пистолеты можно самостоятельно собрать в домашних условиях.
4. Простота эксплуатации. Пескоструем легко управлять. Он приходит в движение благодаря пульту управления или при нажатии на курок.
5. Модели пескоструя можно собрать самостоятельно.
6. Экономия на стоимости очистительных работ и работ по подготовке поверхности для окончательной обработки, производимых традиционными способами.
7. Экономия времени и трудозатрат. Удаление со стен облупившейся штукатурки или лака с поверхности пола происходит намного быстрее при использовании пескоструйного пистолета, чем производимая вручную работа по очистке.

Минусов использования пескоструйного оборудования не так уж и много. Можно отметить то, что все пистолеты обладают следующими недостатками.

Имеют довольно небольшой срок эксплуатации. При этом ниже всего он будет у бюджетных устройств, по сравнению со сроком функционирования более дорогих моделей.
Устройства отличаются довольно большим уровнем производимого при работе шума. Выполнять обработку поверхности с помощью пескоструя нужно, обязательно используя защитный костюм, шлем и очки, чтобы не нанести вред здоровью.
Образование огромного количества пыли, клубы которой могут нанести значительный вред здоровью находящихся поблизости людей

Кроме того, пыль оседает на поверхностях и предметах, находящихся недалеко от места использования пистолета.
Соблюдая все необходимые меры предосторожности, можно снизить уровень неблагоприятных для здоровья последствий. Убрав или накрыв специальной плёнкой предметы, можно сохранить их от воздействия пыли и уменьшить время, которое будет затрачено на последующую после работы с пескоструем уборку.

Этапы сборки

Начинать сборку самодельного пескоструйного аппарата следует с тщательной подготовки резервуара под используемый абразивный материал.

Резервуар можно сделать из старого баллона, и для этого лучше всего взять баллон от фреона, так как в этом случае подготовка будет минимальной.

С выбранного в качестве резервуара баллона, следует аккуратно при помощи ножовки срезать латунный край. Далее в баллон опускается шланг, и выкачиваются все остатки газа.

Для этих целей удобнее всего использовать компрессор. Это поможет предотвратить возможное воспламенение, так как придется пользоваться сварочным аппаратом.

После этого в подготовленном баллоне сверлят два отверстия, при этом одно из них должно находиться в месте крана, а второе — в самом центре дна.

Затем следует аккуратно и максимально герметично произвести приварку проделанных отверстий.

Для того чтобы обеспечить песчаный сток, в нижней части баллона следует посадить на сварку резьбовую трубу.

Выполняя сварные соединения, следует обеспечивать их максимальную герметичность. Для удобства последующего использования аппарата, к баллону рекомендуется прикрепить небольшие колеса.

После того как будут полностью завершены работы по обустройству резервуара под пескоструйный агрегат, на свободные концы тройника необходимо установить специальные штуцеры.

Далее аккуратно монтируются все основные детали аппарата, а именно краны. Для их герметизации используется лента-фум, причем обматывать ей соединения следует с максимальной толщиной.

В качестве сопла лучше использовать то устройство, которое изготовлено из вольфрамового материала.

Не стоит производить изготовление сопла самостоятельно, так как оно имеет достаточно сложную конструкцию.

Затем необходимо в обязательном порядке в один из концов тройника вкрутить кран с емкостью, в которой будет находиться либо песок, либо абразив.

Далее производится подсоединение аппарата к компрессору таким образом, чтобы обеспечить целостность всей схемы в общем.

На фото, которые размещены в разделе, можно увидеть чертежи самодельного агрегата. Кроме этого, на видео в нашей статье подробно представлена сборка пескоструйного аппарата своими руками.