Пескоструй: типы оборудования, применение и расходы

• Описание и принцип работы пескоструя
• Типы пескоструйного оборудования 
• Пескоструйные аппараты по типу подачи абразива
•     Инжекторные аппараты с всасывающим механизмом
•     Пескоструйные аппараты с напорной подачей
• Лазер или пескоструй. Что выбрать?
• Применение пескоструйных аппаратов 
• Преимущества пескоструйной обработки 
• Недостатки пескоструйной обработки 
• Какие абразивы использовать для пескоструйной обработки 
• Этапы работы с пескоструйным аппаратом
• Устройство пескоструйного аппарата
• Критерии выбора пескоструя
• Выбор сопла для пескоструя 
• Расходы при проведении пескоструйных работ

Пескоструйная обработка, также известная как абразивоструйная - это процесс, в котором используется сжатый воздух под давлением для подачи абразивных материалов на поверхность с целью ее очистки, придания шероховатости или формы. В качестве абразивного материала при пескоструйной обработке может использоваться песок, стеклянные шарики, металлическая дробь и другие материалы.

Описание и принцип работы пескоструя 

Пескоструй - это обработка поверхности с помощью сжатого воздуха и других газов под давлением, для приведения в движение абразивных материалов. Абразивный материал ударяется о поверхность и удаляет с нее любые загрязнения, ржавчину и покрытие.

Принцип работы пескоструйных аппаратов основан на кинетической энергии абразивного материала. Сжатый воздух или другой газ под давлением подается через шланг и сопло с высокой скоростью, создавая вакуум, который вытягивает абразивный материал из резервуара. Затем абразивный материал на высокой скорости ударяется о поверхность, создавая трение и удаляя покрытие.

Рис. 1. Принцип работы пескоструйного оборудования 

Типы пескоструйного оборудования 

Существует несколько типов пескоструйного оборудования, каждый из которых имеет свое специфическое назначение и особенности. Вот некоторые из наиболее распространенных типов:

Портативные аппараты: Это небольшие и мобильные устройства, которые можно легко транспортировать на различные рабочие площадки. Они идеально подходят для небольших проектов и работ по подготовке поверхности.

Рис. 2. Портативный пескоструйный пистолет

Напорные пескоструи: Оборудование с напорным механизмом использует воздух или воду под давлением, чтобы с высокой скоростью подавать абразивные материалы, такие как песок, стеклянные шарики или стальную дробь. Они подходят для тяжелых условий эксплуатации и могут быстро обрабатывать большие поверхности.

Всасывающие аппараты: Они используют всасывание для вытягивания абразивных материалов через шланг. Используются для небольших проектов и более доступны по цене, чем напорные пескоструйные аппараты.

Рис. 3. Всасывающая насадка пескоструя

Водяные пескоструйные аппараты: Эти аппараты используют воду в дополнение к абразивному материалу, чтобы уменьшить количество пыли и мусора в процессе обработки. Водяные аппараты подходят для деликатных поверхностей, которые могут быть повреждены теплом, выделяемым при сухой пескоструйной обработке.

Автоматизированные установки: Данные установки предназначены для промышленного применения, где требуется быстро и эффективно обрабатывать большое количество деталей. Они могут быть полностью или частично автоматизированными и подходят для производственных и промышленных предприятий.

Кабинетные пескоструйные аппараты: Это закрытые агрегаты, в которых процесс абразивной обработки происходит в камере. Используются данные устройства для небольших деталей и деликатных поверхностей, требующих точной обработки.

Рис. 4. Абразивоструйный кабинет

Ручные пескоструйные аппараты: Устройства держатся в руке и предназначены для точной обработки мелких деталей или труднодоступных мест.

Это лишь несколько наиболее распространенных типов пескоструйного оборудования. Выбор подходящего оборудования зависит от области применения, поверхности и специфических требований производства.

Пескоструйные аппараты по типу подачи абразива

По типу подачи абразива существует два типа аппаратов: с всасывающей и напорной подачей. Устройства с всасывающей подачей работают за счет втягивания абразивного материала в воздушный поток с помощью эффекта Вентури, создаваемого сжатым воздухом, проходящим через небольшое отверстие. Пескоструйные аппараты с напорной подачей используют сосуд под давлением для продавливания абразивного материала через сопло.

Инжекторные аппараты с всасывающим механизмом

Пескоструйные аппараты с всасывающим механизмом - это тип оборудования, в котором используется механизм для всасывания абразивного материала, такого как песок или оксид алюминия, в пистолет или сопло. Абразивная среда смешивается со сжатым воздухом и затем выбрасывается с высокой скоростью.

Данные устройства состоят из контейнера, в котором хранится абразивная среда, приемной трубки, которая всасывает и источника сжатого воздуха, обеспечивающего необходимое давление. Оператор контролирует поток абразивного материала и воздуха через пистолет или сопло.

Всасывающие аппараты подходят для небольших проектов и часто используются в автомобильной промышленности и в сфере DIY. Они обычно дешевле пескоструйных аппаратов с напорной подачей, но обладают меньшей мощностью.

Рис. 5. Пескоструйный инжекторный пистолет 

Пескоструйные аппараты с напорной подачей

Пескоструйные аппараты с подачей под давлением - это тип оборудования, в котором используется емкость под давлением для хранения и подачи песка или оксида алюминия, в пистолет или сопло. Абразивная среда смешивается со сжатым воздухом и затем выбрасывается с высокой скоростью. 

Они состоят из резервуара, в котором хранится абразивный материал, емкости под давлением и источника сжатого воздуха, обеспечивающего необходимое давление для движения материала. Оператор контролирует поток абразивного материала и воздуха через пистолет или сопло, регулируя клапаны.

Устройства с напорной подачей подходят для крупномасштабных проектов и тяжелых задач по очистке и подготовке поверхности. Они обеспечивают более высокую мощность обработки, чем пескоструйные аппараты с всасыванием, и могут более эффективно удалять ржавчину, краску и другие покрытия. Однако они, как правило, дороже пескоструя с всасыванием и требуют больше затрат на обслуживание.

Рис. 6. Пескоструйные аппараты с напорной подачей

Лазер или пескоструй. Что выбрать? 

Выбор между лазерной и пескоструйной очисткой зависит от конкретного применения и очищаемых материалов. Вот некоторые факторы, которые следует учитывать:

Точность: Лазерная обработка - более точный процесс по сравнению с пескоструйной. Она может использоваться для удаления очень тонких слоев материала без повреждения поверхности, что может быть важно для деликатных или сложных деталей. Пескоструйная обработка может быть более агрессивной и удалять больше материала, что может быть необходимо для определенных применений. 

Качество поверхности: Лазерная очистка  гарантирует более гладкую и однородную поверхность по сравнению с пескоструйкой, которая оставляет шероховатую текстуру.

Рис. 7. Лазерная очистка металла

Безопасность: Обработка лазером является более безопасным вариантом по сравнению с пескоструем, поскольку она не производит пыли или других частиц, переносимых по воздуху, которые могут быть вредны для работников и окружающей среды.

Материалы: Лазерный очиститель используется для широкого спектра материалов, включая металлы, пластмассы и композиты. Пескоструйка обычно лучше подходит для более твердых материалов, таких как металлы, камень и бетон.

Стоимость: Очистка лазером дороже пескоструйной, но для определенных областей применения она может быть более рентабельной, так как снижает необходимость в дополнительных этапах очистки и подготовки поверхности. 

В конечном итоге выбор между лазерной и пескоструйной очисткой зависит от конкретного применения и материалов, которые подвергаются очистке. 

Применение пескоструйных аппаратов 

Строительство: Пескоструйная обработка используется для удаления краски, ржавчины и других покрытий со строительных конструкций, мостов и других металлических сооружений.

Автомобильная промышленность: Пескоструйка используется для очистки и подготовки поверхностей к покраске в автомастерских, удаления ржавчины с рам автомобилей, а также для снятия старой краски с легковых и грузовых автомобилей. Чтобы устранить остатки старой краски или грунтовочной смеси, а также следов коррозии чаще всего применяется пескоструй. Новый лакокрасочный слой намного лучше держится на обработанных поверхностях.

Рис. 8. Пескоструйная очистка машины

Производство: Очистка используется для подготовки поверхностей к сварке, удаления заусенцев и острых кромок с металлических деталей, а также для очистки промышленного оборудования.

Художественная обработка: Пескоструйная обработка используется художниками для вытравливания рисунков на стекле, камне или металле в декоративных целях.

Реставрация: Пескоструй применяется для восстановления старых и обветшалых зданий и памятников путем удаления грязи, копоти и коррозии.

Аэрокосмическая промышленность: В данной отрасли пескоструй применяется для очистки и подготовки поверхностей к покраске, а также для удаления старых покрытий и коррозии с деталей самолетов.

Пескоструйная обработка - это универсальный процесс, который может использоваться для широкого спектра задач в различных отраслях промышленности. Однако важно использовать соответствующее защитное оборудование и соблюдать надлежащие процедуры безопасности, чтобы избежать потенциального риска для здоровья, связанного с воздействием абразивных материалов и пыли, образующихся при пескоструйной обработке.

Преимущества пескоструйной обработки 

• Эффективная очистка: Пескоструй позволяет быстро и эффективно удалить загрязнения и покрытие с различных поверхностей, включая металл, дерево, бетон и кирпич.
• Универсальность: Данный метод обработки поверхностей может использоваться для различных целей, включая очистку, травление, удаление заусенцев и подготовку поверхности к покраске или нанесению покрытия.
• Однородность: Пескоструй обеспечивает равномерное покрытие, что может быть важно для промышленных и производственных объектов, где однородность имеет большое значение.

Недостатки пескоструйной обработки 

• Риски для здоровья: При обработке пескоструем образуется пыль и мусор, которые могут быть вредны при вдыхании. Абразивные материалы, используемые при пескоструйной обработке, также могут вызвать раздражение кожи и другие проблемы со здоровьем.
• Экологические проблемы: Отходы, образующиеся при работе, могут быть опасными и должны быть утилизированы надлежащим образом во избежание ущерба окружающей среде.
• Повреждение поверхности: Очистка иногда может привести к повреждению поверхности, особенно если давление не правильно откалибровано. 
• Стоимость: Пескоструйная обработка может быть дорогостоящим процессом, особенно для крупных и сложных проектов. 

Какие абразивы использовать для пескоструйной обработки 

Выбор абразивных материалов для пескоструйной обработки зависит от обрабатываемой поверхности, типа загрязнения или покрытия, которое необходимо удалить. Вот некоторые распространенные абразивные материалы, используемые при пескоструйной обработке:

Оксид алюминия: твердый, прочный и универсальный абразив, который подходит как для черных, так и для цветных металлов. Он может быть использован многократно и обеспечивает равномерную обработку поверхности.

Карбид кремния: более твердый и агрессивный абразив, чем оксид алюминия, часто используется для обработки  твердых поверхностей, таких как камень, стекло и керамика. Он менее долговечен, чем оксид алюминия, но позволяет добиться более тонкой обработки поверхности.

Дробленое стекло: изготовленное из переработанного стекла, производит меньше пыли и является экологически чистым.

Стальная крошка: острый, угловатый абразив, который очень эффективен при удалении прочных покрытий и ржавчины со стальных поверхностей. Не рекомендуется использовать на деликатных поверхностях.

Скорлупа грецкого ореха: мягкий, биоразлагаемый абразив, который идеально подходит для удаления краски и покрытий с деликатных поверхностей, таких как дерево и стекловолокно.

Важно выбрать подходящий абразив для конкретного применения пескоструйной обработки, чтобы обеспечить желаемый результат и минимизировать возможное повреждение обрабатываемой поверхности.

Этапы работы с пескоструйным аппаратом 

Для начала подберите подходящее место для пескоструйного аппарата. Он должен находиться в хорошо проветриваемом месте, вдали от других предметов.

Подключите воздушный компрессор к регулятору давления и отрегулируйте его до нужного уровня. Это будет зависеть от типа используемого абразивного материала и обрабатываемой поверхности.

Присоедините пистолет к воздушному шлангу и подсоедините его к регулятору давления. 

Рис. 9. Комплект для пескоструйной очистки

Заполните пескоструйный пистолет выбранным вами абразивным материалом. Убедитесь, что сопло плотно и надежно закреплено.

Наденьте защитное оборудование, включая очки, респиратор и перчатки.

Протестируйте аппарат на небольшом участке, чтобы убедиться, что давление и абразивный материал работают правильно. Отрегулируйте при необходимости.

Начните обработку поверхности, держа пистолет на расстоянии  от поверхности, двигая его вперед-назад размашистыми движениями. Держите пистолет в движении, чтобы не повредить поверхность.

Закончив обработку, выключите воздушный компрессор и отсоедините пистолет. Соберите весь мусор и утилизируйте абразивный материал надлежащим образом.

Не забывайте соблюдать меры безопасности при использовании пескоструйного аппарата, так как при неправильном использовании он может быть опасен.

Устройство пескоструйного аппарата 

Пескоструйный аппарат состоит из следующих компонентов:

Воздушный компрессор: Подает сжатый воздух для питания пескоструйного аппарата. Для небольших производств используются поршневые модели. Для более производительных – винтовые компрессоры. 

Регулятор давления: Контролирует давление сжатого воздуха и регулирует количество воздуха, поступающего в пистолет.

Пистолет: Ручной инструмент, который направляет абразивный материал на обрабатываемую поверхность. Он оснащен курком для управления потоком абразивного материала.

Абразивный материал: Материал, который используется для обработки поверхности, например, оксид алюминия, карбид кремния, дробленое стекло, стальная крошка или скорлупа грецкого ореха.

Воздушный шланг: Соединяет пескоструйный пистолет с воздушным компрессором и подает сжатый воздух к пистолету.

Рис. 10. Устройство пескоструя

Сопло: Часть пескоструйного пистолета, которая направляет поток абразивного материала на поверхность. Оно бывает различных размеров и форм для получения различных уровней абразивности и рисунка.

Электрический кабель. Он необходим для присоединения устройства к централизованной сети электроснабжения или электрогенератору.

Пылесборник: Дополнительное оборудование, которое собирает мусор и пыль, образующиеся во время пескоструйной обработки. К станку также подключается специальный фильтрующий компонент для фильтрации воздушных масс от избыточного конденсата. 

Соединительный рукав. Подбирается в зависимости от назначения (передача абразива, воздуха или абразиво-воздушной струи) и мощности пескоструя.

Критерии выбора пескоструя

Выбор подходящего аппарата для конкретного применения требует учета нескольких факторов, включая тип обрабатываемой поверхности, толщину удаляемого покрытия, размер обрабатываемой площади и желаемую чистоту поверхности. Вот некоторые ключевые критерии, которые необходимо учитывать при выборе пескоструйного аппарата:

Давление и скорость потока: Учитывайте производительность и мощность компрессора, а также давление и расход аппарата. Давление и расход должны соответствовать абразивному материалу и обрабатываемой поверхности для обеспечения эффективной и действенной очистки.

Совместимость абразивных материалов: Различные абразивные материалы имеют разные свойства и подходят для разных поверхностей и покрытий. Убедитесь, что аппарат совместим с абразивным материалом, который вы планируете использовать.

Размер и материал сопла: Размер и материал сопла определяют характер струи, силу удара и скорость потока абразива. Выберите подходящий размер сопла и материал в зависимости от области применения.

Емкость резервуара: Емкость бака аппарата определяет количество загружаемого абразивного материала и частоту дозаправки. При выборе емкости бака учитывайте размер обрабатываемой площади и частоту использования.

Мобильность: При выборе переносного или стационарного пескоструйного аппарата учитывайте его вес, размер и маневренность. Мобильность необходима при обработке больших и труднодоступных поверхностей.

Характеристики безопасности: Пескоструйная обработка может создавать опасную пыль и мусор. Убедитесь, что пескоструйный аппарат оснащен соответствующими средствами защиты, такими как пылеуловители, защитное снаряжение и автоматическое отключение в случае чрезвычайных ситуаций.

Бюджет: При выборе модели пескоструйного аппарата учитывайте его первоначальную стоимость и расходы на обслуживание. Дешевые модели могут иметь некачественные компоненты и требовать более частого обслуживания, что в конечном итоге приведет к увеличению общих расходов.

Выбор сопла для пескоструя 

Выбор правильного  сопла важен для достижения желаемых результатов в процессе пескоструйной обработки. Вот некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе пескоструйного сопла:

Материал для пескоструйной обработки

Материал, подвергаемый обработке, определяет тип необходимого сопла. Например, керамическое сопло идеально подходит для обработки стали, а твердосплавное сопло - для обработки бетона.

Давление струи

При выборе сопла следует также учитывать давление, при котором будет производиться струйная обработка. Большое отверстие позволит создать более высокое давление, но может не подойти для тонкой обработки деталей.

Рис. 11. Сопло и сполодержатели для пескоструйных работ

Тип и размер абразива

Тип и размер используемого абразива влияет на выбор сопла. Например, для крупных абразивных частиц может потребоваться более крупное сопло.

Подача воздуха

Подача воздуха, доступная для пескоструйного процесса, определяет размер сопла. Для сопла большого размера требуется большее количество воздуха.

Желаемая обработка поверхности

Желаемая чистота поверхности также влияет на выбор сопла. Для тонкой обработки потребуется небольшое сопло с мелким абразивом, а для грубой обработки - сопло большого размера. 

Расходы при проведении пескоструйных работ

Стоимость пескоструйной обработки может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, таких как размер обрабатываемой поверхности, тип материала, необходимое оборудование, а также место реализации проекта.

Рис. 12. Характеристики расходных материалов 

Другие факторы, которые могут повлиять на стоимость пескоструйной обработки, включают тип используемого абразивного материала, например, песок, стеклянные шарики или оксид алюминия, а также любые дополнительные материалы, необходимые для работы, например, маскировочные материалы или специализированные покрытия.

Рис. 13. Стоимость проведения пескоструйных работ 

Средние цены на абразивы для пескоструйной обработки (данные взяты для Москвы и области).

Наиболее часто абразивы для пескоструя продаются в мешках. Следует учитывать, что песок крупной и мелкой фракции стоит примерно на 10% дешевле, чем абразив средней фракции.