К пневмоабразивным методам очистки поверхности относят пескоструйную, гидропескоструйную и дробеструйную, включая очистку с помощью полимерных частиц.
Разрушение лакокрасочных покрытий при пневмоабразивной очистке происходит в результате абразивного износа, возникающего при соударении твердой частицы с поверхностью [2]. Силу удара F можно определить при этом из уравнения:
где W — энергия удара; N— мощность удара; L —линейная деформация абразивной частицы в направлении удара; t — время контакта частицы с поверхностью.
Из этого уравнения следует, что эффективность разрушения покрытия зависит от пластических свойств частицы и времени контакта с обрабатываемой поверхностью.
Абразивным материалом в установках служат: кварцевый песок, чугунная, стальная дробь или алюминиевая дробь, электрокорунд, косточковая крошка, полимерные частицы или пластмассовая дробь, гранулы льда. В зависимости от применяемого абразивного материала различают установки пескоструйные, гидро — пескоструйные, дробеструйные [1, с. 9; 3, с. 101]. Гранулы льда используются в качестве абразивного материала пока только в экспериментальных установках [2, 4].
Пескоструйная очистка. Пескоструйная очистка осуществляется с помощью кварцевого песка, который подается на поверхность в струе сжатого воздуха под давлением.
Пескоструйную установку марки CLEMKO рекомендует фирма International GMBH (ФРГ). Установка применяется для очистки стеклянных, деревянных, металлических и пластмассовых поверхностей. Ее технические характеристики:
Объем рабочей камеры, м3 Рабочее давление в форсунке, МПа Расход воздуха, м3/мнн Диаметр сопла форсунки, им
Вследствие вредного воздействия на организм работающего (возможно заболевание силикозом) пескоструйная очистка с помощью сухого песка в настоящее время применяется ограниченно. С целью снижения и даже исключения запыленности рабочего места применяются беспыльные пескоструйные аппараты и установки дистанционного управления, а также хорошо вентилируемые камеры.
Гидропескоструйная очистка. Значительное снижение запыленности достигается и при гидропескоструйной очистке. В установках гидропескоструйной очистки используются водные суспензии абразивных материалов, которые направляются на очищаемую поверхность под давлением. К достоинствам метода относится пониженный, благодаря смачиванию твердых частиц водой, абразивный износ обрабатываемой поверхности [2]. Чтобы уменьшить коррозию металла после гидропескоструйной обработки в водную суспензию вводят ингибиторы коррозии — нитрит натрия (0,3— 1,0%), тринатрийфосфат (0,5—2%) или дихромат калия (0,5%).
Дробеструйная очистка. Дробеструйный метод очистки поверхности является модификацией пескоструйного метода, в котором песок заменен на металлическую дробь, косточковую крошку, порошки полимеров, пластмассовую дробь.
Технические характеристики дробеструйных установок приведены в табл. 1. В установках применяется металлическая дробь следующих марок: чугунная — литая ДЧЛ и колотая ДЧК; стальная — литая ДСЛ, колотая ДСК, рубленая ДСР и из проволоки. Чаще всего в дробеструйных установках используется чугунная дробь ДЧК.
Алюминиевой дробью удаляют лакокрасочные покрытия с алюминиевых поверхностей, стараясь при атом не допускать разрушения анодной пленки. Производительность процесса при работе с алюминиевой дробью составляет 4,0—7,5 ыг/ч.
Пластмассовая дробь и порошки полимеров служат для удаления покрытий с алюминиевых поверхностей, поверхностей пластмасс, стеклопластиков и других неметаллических материалов. Твердость полимерных абразивных частиц составляет 92—97 по шкале Роквелла.
Дробеструйный метод очистки поверхности с использованием в качестве абразива пластмассовых частиц неправильной формы разработан фирмами Vacu-Blast (Великобритания) и Aerolyte Systems (США). Характеристика пластмассовой дроби:
Объемная плотность, 641—881
кг/м3
Размер частиц, мм 0,4—1,7
Степень износа, % 5—10
Очистка проводится под давлением 0,1—0,32 МПа.
Дробеметная очистка. В дробеметных установках дробь подается на обрабатываемую поверхность не под действием сжатого воздуха,, а при помощи рабочего колеса ротора, вращающегося с частотой 2000—3000 об/мин. Технические характеристики установок приведены в табл. 1. Для очистки применяется дробь марки ДЧК.
Разновидностью дробеметного метода является очистка изделий во вращающихся барабанах с помощью стальных шариков.
Предложен [пат. 49—31738, Япония] интересный способ абразивной очистки мелких изделий, заключающийся в погружении их в ванну, наполненную твердыми косточками или ореховой скорлупой. Очистка проводится при интенсивном перемешивании абразива струей воздуха или механическими мешалками.