Дробеструйная обработка металла технология

Обновлено: 30.06.2024

Технология обработки металлических поверхностей, в основе которой лежит воздействие на металл мелких частиц сферического типа называется дробеструйной обработкой металла. Данный метод работы с металлическими изделиями является холодным способом обработки. Абразивные средства, которые в процессе осуществления дробеструйных операций подаются на металлическую поверхность под высоким давлением, обладают энергокинетическими свойствами. Благодаря данному качеству проведение дробеструйных операций дают возможность полностью снять жирные налеты с поверхности и оперативно добиться необходимого состояния материала.

Использование дробеструйной обработки металла предоставляет возможность осуществить эффективное снятие окалины с поверхности материала, выполнить глобальную чистку ржавого налета, добиться необходимой шероховатости обрабатываемой поверхности (для проведения последующих отделочных операций), при необходимости сделать поверхность матированной. Также дробеструйные рабочие процессы дают возможность полностью удалить с металлической поверхности коррозийные очаги. С помощью данных работ формируют установленный рельефный контур изделия и удаляют частицы, не имеющие связности.

Дробеструйная обработка поверхности металла, в обязательном порядке, применяется на отечественном производстве с целью противокоррозийной обработки конструкционных изделий, которые, в связи со своими специфическими качествами, не подлежат проведению реконструкционных процессов и ремонтных операций. Такие работы проводят на участках нагромождения стратегических линий коммуникационных соединений в подземных сооружениях. Также дробеструйная обработка применяется для продления эксплуатационного периода мостовых опор.

Вследствие данного типа обрабатывания металлических поверхностей изделие получает дополнительные сжимающие свойства устойчивости, которые являются вспомогательным и надежным барьером от повреждения элементов конструкции коррозийным воздействием, от прогрессирования эрозионных реакций, от появления трещин в монолитных соединениях. Поэтому для продления срока службы конструкций и улучшения технических качеств металлических изделий, дробеструйная обработка является самым целесообразным решением.

Как происходит процесс дробеструйной обработки поверхностей

Для проведения дробеструйных операций используют металлические частицы, которые различают по фракциям – восемь, десять и пятнадцать миллиметров. Лопасти приспособления колесного типа разгоняют разнофракционную дробь до предельной скорости – сто метров в секунду. После чего абразивные частицы с силой ударяют по поверхности обрабатываемого изделия. Результатом воздействия с большим ускорением дробинок с изделия удаляется лишнее покрытие, глубина которого устанавливается в зависимости от скоростного интервала движения дробеструйного оборудования.

Удаленный слой в измельченном виде с помощью промышленной пылеудаляющей машины подается на сепараторное устройство. Далее происходит отделение дробовых частиц от пыльной массы и перенаправление и в подающий бункер дробеструйного агрегата. Воздух, пропускается через фильтрующие компоненты пылесоса, выходит в окружающую среду полностью очищенным. Использование промышленных пылеудаляющих установок является обязательным условием выполнения дробеструйной обработки металлических конструкций.

Оборудование для дробеструйной обработки металлических поверхностей

Для осуществления дробеструйной очистки поверхности металла используют специальные дробеструйные установки. Оборудование для обработки металла указанным выше методом предназначено для глобальной зачистки различных площадей. Такие работы выполняются в ангарных конструкциях, на стоянках для автомобилей, на дорожно-магистральных линиях, очищая большие площади от полимерного налета и загрязнения. Также с помощью дробеструйного оборудования вскрывают микропоры и небольшие трещины на забетонированных участках.

Одним из распространенных видов оборудования для обработки металла является дробеструйная установка 1-10DS, которую изготавливает фирма Blastrac. Данный агрегат можно использовать не только для работы с металлическими изделиями, но и для обработки покрытий из керамики, асфальта, бетона. Максимальная ширина обрабатываемой данным приспособлением поверхности составляет 250 миллиметров (за один проход). Привод лопастного колесного приспособления работает с мощностью одиннадцать киловатт. Производительные возможности машины – 180 квадратных метров обработанной площади за один час времени.

Основным преимущественным качеством дробеструйной обработки металла считают образование на поверхности обрабатываемого изделия защитного слоя, который состоит из микрочастиц абразивных материалов.

Как производят дробеструйную обработку металлов

Чтобы сохранить технико-эксплуатационные свойства какого-либо изделия из металла в норме, необходимо периодически проводить его очистку. На нем образуются неровности, шероховатости, ржавчина, окалина, пыль, грязь, жирные разводы и так далее. Для устранения этих проблем подойдет дробеструйная обработка.

Что представляет собой дробеструйное оборудование, которое нужно для обработки и очистки металла? Необходима ли дробеструйная установка — или обработку можно производить в домашних условиях? Чем отличаются ручная и автоматическая обработка? В нашей статье ниже мы узнаем ответы на все эти вопросы.

Что такое дробеструйная обработка поверхностей

Маленькие дробинки вставляются в специальную установку-распылитель, на начальном этапе их кинетическая энергия равна нулю.
При запуске аппарата частички-дробинки попадают под струю сжатого воздуха, который сообщает дробинкам большую кинетическую энергию — это приводит к серьезному разгону частичек.
Под действием струи сжатого воздуха частички на большой скорости вылетают из распылителя и ударяются о поверхность металла.
Если на поверхности металлического объекта есть какие-либо посторонние частички (грязь, пыль, мусор, ржавчина, окалина и так далее), то дробинки сообщают таким частичкам большое количество кинетической энергии.
Это приводит к тому, что из-за избытка кинетической энергии посторонние частички слетают с поверхности, что приводит к очистке металла (сам металл при соблюдении всех правил не деформируется, поскольку он обладают повышенной прочностью).
Следует учитывать, что частички-дробинки во время обработки могут как сохранять свою форму, так и деформировать или разрушаться (полностью или частично) — все зависит от физических свойств дробинок.

Основные виды дроби для обработки

Колотая чугунная дробь. Изготавливают из чугуна, который проходит грануляцию. Подходит для удаления ржавчины, нагара и окалины. Также чугунную дробь можно использовать для создания матового покрытия и для создания небольшой шероховатости.
Дробь на основе литой стали. Выпускается в нескольких разновидностях в зависимости от содержания углерода в стали (благодаря этому можно контролировать твердость дробинок). Литая сталь подходит для обработки массивных металлических конструкций на основе чугуна и стали (прокат, балки, металлоконструкции).
Дробь на основе рубленной стали. Выпускается в нескольких разновидностях (дробинки отличаются друг от друга по размерам, форме, прочности и так далее). Отличный вариант для сверхпрочных металлических объектов. Главный плюс материала — высокая прочность (благодаря этому дробь можно использовать большое количество раз, что снижает итоговую стоимость работ).
Дробь на основе алюминия или алюминиевых сплавов. Не годится для прочных сплавов на основе железа, но подойдет для обработки изделий из алюминия и различных мягких сплавов. Алюминиевая дробь не деформирует поверхность, качественно очищает ее от накипи, ржавчины, окалины, нагара.
Стеклянная дробь. В виде сверхпрочных шариков, которые не ломаются и деформируются при частом использовании, что делает материал очень экономным. Подходит для очистки металлических сплавов средней прочности, хотя стеклянную дробь можно использовать и для очистки сплавов на основе железа. Главный плюс материала — отсутствие загрязнения.

Описание процесса

Существует две модели дробеструйной обработки — ручная и автоматическая. В первом случае все работы производятся вручную с помощью специальных распрыскивателей. Во втором случае используется специальная дробеструйная камера, где все автоматизировано — рабочие лишь выполняют зачистку проблемных фрагментов (с сильной коррозией, с большим нагаром). Ниже мы рассмотрим эти методы более подробно.

Ручная обработка металлов

Несколько рабочих надевают специальные защитные костюмы, которые помогают фильтровать воздух либо содержат собственную установку подачи кислорода (образуется большое количество колотых дробинок, которые можно вдохнуть). Работа должна производиться в цеху, где созданы благоприятные условия для очистки (низкая влажность, хорошая вентиляция).
После этого они подключают дробеструйные аппараты к компрессору, кладут металлические объекты на подпорки и выполняют обработку. Срок проведения работ зависит от характера повреждения металла, типа сплава и так далее.
После обработки рабочие покидают цех, чтобы частички металла и пыли смогли осесть. После этого с помощью специальных жидкостей смывают частички пыли, которые осели на металле во время хранения.

Автоматические камеры

Также большое распространение получила дробеструйная камера, которая работает в автоматическом режиме. В продаже есть крупные неподвижные установки, которые функционируют по принципу конвейера. Также можно купить небольшие компактные платформы-установки, которые можно при необходимости транспортировать. Дробеструйные камеры — отличный вариант для быстрой очистки больших партий металла простой формы (листы, балки).

Дробеструйная установка

Работает следующим образом:

Рабочий помещает металлический объект в дробеструйную установку. Обратите внимание, что практически все установки являются изолированным. Не нужно носить специальный защитный костюм, что заметно упрощает его работу.
После помещения детали человек запускает дробеструйную камеру, к которой изнутри подключены аппараты, осуществляющие распыление абразивной дроби. Принцип работы тут стандартный — все агрегаты-распылители подключены к промышленному компрессору, который с помощью сжатого воздуха разгоняет частички-дробинки.
Во время работы может потребоваться участие оператора, который будет контролировать параметры процедуры. Также он будет следить за состоянием технических параметров — состояние вентиляции, качество очистки. Обратите внимание, что в ряде случаев участие установка работает в полностью автономном режиме.
По завершении очистки работник должен проверить внешнее состояние детали. В случае некачественной очистки оператор может поместить металлический объект в аппарат на еще один цикл.
Бывает так, что очистка прошла хорошо за исключением некоторых труднодоступных мест. Тогда работник может завершить работу в ручном режиме.

Заключение

Давайте подведем итоги. При дробеструйной обработке металлов в качестве абразива выступают дробинки-частички. Они распрыскиваются с помощью специального аппарата, который подключается к компрессору. Там генерируется сжатый воздух, под действием которого происходит распыление частичек-дробинок.

Дробеструйная обработка подходит для выравнивания металлических поверхностей, а также для очистки от ржавчины, нагара, окалины. Контролировать качество работы можно с помощью выбора типа дробинок: из стали, чугуна, стекла, алюминия.

Дробеметная и дробеструйная обработка металлов: сравнение технологий

1 Дробеструйная и дробеметная очистка: в чем отличие

Вопрос качественной обработки металлоизделий остро стоит на многих современных производствах. От того насколько тщательно очищена и обработана поверхность зависят эксплуатационные характеристики продукции: устойчивость к коррозии, усталостная прочность, износостойкость. Для повышения качества изделий на предприятиях используют дробеметные и дробеструйные устройства. С их помощью штучные заготовки, стальной прокат или бывшие в употреблении детали очищают от старой краски, наплыва, окалины, ржавчины, заусениц, неровностей и других нежелательных явлений.

Понятия «дробеметной» и «дробеструйной» технологии похожи по звучанию, но отличаются по смыслу.

Чтобы не путаться в понятиях и правильно подобрать оборудование, следует определить различия двух методов обработки поверхностей.

2 Особенности дробеструйной технологии

Технология дробеструйной обработки заключается в подаче абразива на обрабатываемую поверхность с помощью сжатого воздуха под высоким давлением. Пневматический способ подачи дроби обеспечивает равномерную очистку изделий и придания шероховатости обрабатываемым поверхностям.

удаления формовочных смесей, ржавчины, окалины, старой краски, жиросодержащих составов,
поверхностного упрочнения предметов,
финишной обработки поверхностей перед нанесением антикоррозийной защиты.

Главной особенностью дробеструйной технологии является возможность обработки поверхностей очень крупных предметов, например, вагонов, узлов морского транспорта, нестандартных металлоизделий и т.д. Как правило, для их обработки устанавливают специальные сборно-разборные сооружения для абразивоструйной очистки или используют обитаемые пескоструйные камеры.

Для придания поверхностям требуемой шероховатости и обеспечения необходимого класса окрашивания (согласно требованиям ГОСТ9.032) на производствах подбирают дробь определенного диаметра. Количество циклов обработки стальных поверхностей регламентируется Международным стандартом ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014:

3 Особенности дробеметной очистки

Дробеметная очистка поверхностей основана на подаче воздушно-абразивной струи, создаваемой механическим устройством под воздействием центробежной силы. Возможности по обработке крупногабаритных предметов ограничены внутренним объемом дробеметной камеры. Например, очистить поверхность железнодорожного вагона можно только с помощью дробеструйной технологии, т.к. такой крупногабаритный предмет не поместится в дробеметный агрегат.

Дробемет представляет собой камеру закрытого типа, в которой выполняется обработка поверхностей дробью. Направленный воздушный поток подается с высокой скоростью – до 100 м/сек. В результате воздействия абразивного материала на обрабатываемой поверхности происходит разрушение старого лакокрасочного покрытия, окалины или коррозии без деформации основного материала.

Дробеструйное упрочнение металла

Все слышали о дробеструйном упрочнении металла, но не все понимают, что это такое. Разберем все по полочкам в нашей статье.

Дробеструйное упрочнение - зачем оно нужно?

Одной из современных проблем промышленного производства является повышение прочности деталей и конструкций, наиболее активно подвергающихся износу. Одним из эффективных способов решения данной проблемы является дробеструйное упрочнение материалов.

Что вы узнаете из этой статьи:

1 Технологические секреты дробеструйного упрочнения

В настоящее время уровень развития дробеструйной техники позволяет упрочнять конструкции и их комплектующие практически любых размерных параметров и форм. При этом эксплуатационный период для обрабатываемой детали или материала может увеличиваться в 9 раз. В результате дробеструйного упрочнения значительно сокращается количество трещин и истонченных участков поверхностей, испытывающих повышенные рабочие нагрузки. Каким образом удается добиться подобных результатов?

В процессе воздействия дробеструйного аппарата абразивной смесью на поверхность происходят многочисленные интенсивные удары дроби по материалу. В итоге создается остаточное напряжение сжатия на внешнем слое обрабатываемой детали. И выполняется уравновешивание напряжения на растяжение, испытываемое деталью при эксплуатации.

В качестве материала для дробеструйного упрочнения служат следующие виды абразива:

Сферическая стальная дробь;
Шарообразная стеклянная крошка;
Обработанная специальным образом режущая металлическая проволока.

В современных установках предусмотрено наличие оборудования для регенерации абразивного материала с последующей сортировкой и повторного использования.

2 Сферы применения дробеструйного упрочнения

В настоящее время существует 3 направления производственной деятельности, эффективную работу в которых невозможно представить без дробеструйного упрочнения:

Судостроение;
Автомобилестроение;
Авиастроение.

Применяется способ и для других производственных сфер, в которых металлические детали подвергаются циклическому напряжению. Однако, именно в указанных отраслях промышленности, она является необходимой к применению.

В сфере автомобилестроения обязательному упрочнению подвергаются все цилиндрические пружины, в том числе торсионные механизмы и листовые рессоры. Кроме того, при помощи данной технологии выполняется обработка различных осей, коленчатых и первичных валов, шатунов, а также комплектующих коробки передач и редукторов.

В авиации дробеструйная обработка с целью упрочнения поверхностей является обязательной при работе над созданием следующих узлов: вентиляционных лопастей, валов и дисков турбин. Кроме того, технология освоена и для упрочнения профиля обшивки самолетов.

В судостроении дробеструйному упрочнению кроме описанных конструкций и деталей подвергаются все виды турбин и лопасти корабельных двигателей.

3 Возможности аппарата дробеструйного упрочнения

Упрочнение при помощи дробеструйной техники выполняется на основе воздействия сжатой воздушной массы. При этом используются одно или несколько сопел одновременно. Возможна обработка деталей небольшого размера, а также в случае деликатного упрочнения комплектующих, имеющих сложную конструкцию. Также можно организовать обработку одновременно несколько деталей. Управление и контроль работы установки осуществляется при помощи специального программного комплекса.

Современные установки дробеструйного упрочнения позволяют проводить постоянный мониторинг и управление траекторией движения сопла. Кроме того, существует возможность контролировать следующие процессы:

Расход абразивного материала;
Направление подачи абразива;
Скорость поступления дроби;
Износ и устранение эрозии турбинных лопастей;
Оптимизация работы всей системы.

Читайте также: