Виды, характеристики песка для пескоструйного аппарата: принципы выбора

Вопрос о том, какой песок лучше выбрать для выполнения пескоструйной обработки, является актуальным уже на протяжении многих лет. Данная технология, при помощи которой не только осуществляют очистку поверхностей от старых покрытий и различных загрязнений, но и подготавливают их для дальнейшей обработки, была разработана и начала внедряться в промышленность еще в 19-м веке.

Изделие до и после пескоструйной обработки

Если говорить о самой технологии пескоструйной обработки, то ее суть заключается в том, что при помощи пневматического аппарата на очищаемую поверхность подается струя абразивной смеси, скорость движения которой может составлять от 300 до 800 км/час. Использование такой обработки, для выполнения которой до недавнего времени использовался только песок, позволяет эффективно очищать не только металлические поверхности, но и конструкции, изготовленные из других материалов.

Различия абразивов

Абразив — это твердый материал с шероховатой поверхностью, используемый для истирания и полировки разных оснований. Большинство абразивов представлено в виде тонкого порошка, но некоторые включают более крупные частицы с острыми кромками. Несмотря на существование разных видов абразивов, все они характеризуются общим свойством: имеют достаточную твердость, поэтому способны очищать металлические поверхности, бетонные плиты и иные материалы от загрязнений.

Абразивные частицы при применении в пескоструйном аппарате выдуваются наружу мощным потоком воздуха. Устройство придает им большую кинетическую энергию, в результате имеющийся налет быстро счищается. Все абразивы делятся на:

• природные (песок, корунд, шпат, алмаз, мел, железняк и т.д.);
• синтетические (купрошлак, боразон, карбид бора и т.д.).

Они различаются происхождением и составом, степенью твердости, механической и химической устойчивостью. Самым популярным и недорогим считается кварцевый песок для пескоструйного аппарата. Перед поступлением в продажу песок проходит несколько этапов обработки, иначе он может повредить оборудование. Абразивы различаются и размером частиц: например, для деликатных или поврежденных оснований нужно выбирать самые щадящие материалы.

Твердость

Все абразивы по твердости — способности сопротивляться вдавливанию в них другого материала — делятся на:

• сверхтвердые;
• твердые;
• мягкие.

Даже мягкие материалы могут отчищать загрязнения, но действуют более бережно. Показатель твердости устанавливается согласно разработанной минералогической шкале Мооса, делящей абразивы на 10 классов. Такое разделение подразумевают увеличение твердости по мере возрастания класса (самый мягкий — тальк — имеет класс 1, самый твердый — алмаз — класс 10).

Фракция

Абразивные материалы для шлифовки поверхностей различаются размером (крупностью) зерна, в зависимости от чего им присваиваются определенные номера:

• тонкие микропорошки (М10–М5);
• микропорошки (М63–М14);
• шлифовальные порошки (12–3);
• шлифовальное зерно (200–15).

Иными словами, по фракции абразивы подразделяют на грубые (крупные), средние, тонкие и особо тонкие. Для их производства основной материал дробится прессом, в результате чего формируется крошка. Она просеивается через специальные сита, разделяется на порошок с разным размером зерна, отдельного кристалла или осколка. Обычно для очищения материалов от толстого слоя налета применяются абразивы самой крупной фракции, а мелкая предназначена для финишной полировки.

Абразивная способность

Под абразивной способностью подразумевают временной отрезок, за который реально очистить определенную площадь изделия. Это количество материала, которое можно отшлифовать в единицу времени. Это свойство сильно зависит от размеров, твердости и иных физических качеств кристаллов. Также абразивная способность обусловлена интенсивностью разлома частиц на остроугольные элементы при проведении шлифовки.

Механическая устойчивость

Разные виды абразивов отличаются неодинаковой способностью выдерживать нагрузки без разрушения. Механическая стойкость зависит от предела прочности при сжатии. Последнюю выявляют в ходе давления на кристалл абразивного материала с измерением нагрузки в момент его разрушения. У большинства абразивов механическая устойчивость уменьшается по мере роста окружающей температуры. Чем выше показатель стойкости, тем большее количество раз можно использовать абразив повторно.

Химическая устойчивость

Данное свойство отражает способность абразивных материалов не менять основных качеств под действием агрессивных химических веществ (кислот, растворителей, щелочей), а также воды.

Виды абразивов

Подбирая песок для пескоструйного пистолета либо иной тип абразива, нужно учесть основные свойства и характеристики последнего, чтобы провести работу с максимальной эффективностью.

Кварцевый песок

Именно кварцевый песок является самым востребованным на рынке товаров для пескоструйной очистки и шлифовки. Он характеризуется низкой ценой, достойным качеством, реализуется повсеместно. Кварцевый песок делают из белого кварца путем его дробления на разные фракции:

• до 0,1 мм;
• 0,10–0,4 мм;
• 0,5–1 мм;
• более 1 мм.

Песок проходит тщательное отсеивание, поэтому в его мелких фракциях практически не встречаются более крупные частицы, и пескоструйную обработку можно произвести без вреда для изделия. Материал имеет хорошие показатели стойкости и абразивной способности, особенно с учетом его доступности. Песок не вызовет повреждения деликатных изделий, цветных металлов. Отходы кварцевого песка после пескоструйной обработки можно реализовывать как строительный материал.

Значительным минусом песка является выделение большого количества пыли, которая попадает в легкие, глаза работника, что наносит вред его здоровью. При регулярном применении песка для такой шлифовки при отсутствии средств индивидуальной защиты может развиться смертельно опасная болезнь — силикоз. Чтобы таких проблем не возникло, все оборудование должно быть оснащено системами пылеотвода, а каждая партия песка должна применяться не более 1–2 раз.

Купершлак и никельшлак

Эти абразивные материалы получают при переработке шлаков никелевого и медного производства. Они считаются многоразовыми, экономичными и более эффективными, нежели кварц. Прочность частиц, твердость и абразивная способность у купершлака выше, чем у никельшлака. Использовать такие материалы можно до 3 раз без риска появления запыленности.

Применение указанных абразивов целесообразно при проведении чистки дорогостоящих и сложных конструкций, что связано с высоким качеством результата, но и с ценой материалов. Купершлак и никельшлак способны очищать самые прочные виды металла и бетон, не дробятся вместе с налетом благодаря высокой прочности.

Металлическая (техническая) дробь

Данный материал представляет собой небольшие металлические шарики, которые делают из стали или чугуна. Техническая дробь может быть литой, рубленой, колотой, причем первая имеет сферическую форму, а остальные — остроугольную. Стальная и чугунная дробь применяется для дробеструйной, дробеметной обработки изделий, которым требуется выполнение насечки (профилирования) или удаление окалины. Такое предназначение связано с высокой прочностью материалов и наличием остроугольных краев у их частиц. После обработки металлическое основание будет иметь большую степень адгезии и отлично сцепливаться с финишными покрытиями.

Хорошим качеством выделяется стальная дробь — она самая твердая, обладает наивысшими прочностными характеристиками, может применяться несколько раз, не вызывает появления пыли. Повышенный эксплуатационный ресурс обусловлен дополнительной термической обработкой дроби в ходе ее производства. Нержавеющую дробь применяют для обработки конструкций из таких материалов:

• сталь;
• цинк;
• титан;
• алюминий;
• медь;
• бронза;
• латунь;
• бетон;
• гранит;
• мрамор.

Корунд

Этот материал готовится на основе оксида алюминия и считается одним из самых прочных абразивов. Его частицы имеют форму кристаллов, а по своим характеристикам близки к алмазу. Цена материала высокая, потому он применяется для обработки преимущественно дорогостоящих изделий. Корунд можно использовать повторно много раз. Он идеально подходит для декоративной шлифовки и полировки поверхностей.

Разновидностью корунда является электрокорунд — сверхпрочный материал, полученный путем добавления ряда примесей к оксиду алюминия. Его частицы вовсе не повреждаются при обработке материалов, потому повторные обработки могут производиться большое количество раз (после просеивания). По шкале Мооса электрокорунд уступает алмазу только одну позицию, настолько он твердый. Его зерна обладают острыми кромками и имеют уникальную способность самозатачиваться.

Гранатовый песок

Гарнет, или гранатовый песок — абразив минерального происхождения, который по техническим характеристикам превосходит кварцевый песок, никельшлак, купершлак. Материал может применяться многократно, используется как для пескоструйной обработки, так и для гидравлической резки металла.

Как выбрать?

Сложность выбора материала для обработки различных поверхностей заключается в том, что надо взять только тот абразив, который действительно нужен в данной ситуации. Слепая погоня за наиболее прочным абразивом далеко не всегда уместна, ведь так можно не просто удалить загрязнение с поверхности, но и пробить тонкую заготовку насквозь или испортить ее другим путем.

Надо понимать, какой абразив брать для работ в каждом отдельном случае, и ни одна из характеристик массы не может быть проигнорирована при выборе.

Обязательно обращайте внимание на фракцию материала, которая сама по себе влияет на его свойства не меньше, чем химический состав. Предсказуемо, что для грубой обработки лучше использовать крупнофракционный материал — тогда каждое точное попадание будет тут же заметно в плане эффективности. Мелкая фракция куда лучше подходит для тонкой очистки — это оптимальный вариант, если вы боитесь существенно и необратимо повредить само изделие.

Приобретая абразив, не забывайте спрашивать у продавца сертификат. Такой документ полезен со всех точек зрения — он не только свидетельствует об ответственном отношении производителя и поставщика к своей работе, но и дает четкое представление о том, какая именно фракция в этой партии — максимальная, минимальная или средняя. Более того, адекватный производитель должен указать еще и примерное процентное содержание частиц разного размера в партии, будь то мешок на 25 кг или любая другая тара.

Определяясь с фракцией, надо учитывать еще и силу выброса частиц, ведь мощность пескоструйного пистол

Какие параметры стоит учитывать при покупке песка?

Важным условием приобретения качественного абразива является возможность его повторного использования и минимальное количество пыли в составе. По технике безопасности запрещается применять песок без средств индивидуальной защиты и специальных пылеотводов, ведь при ударе о поверхность абразив все равно разбивается в пыль. Поэтому при отсутствии возможности проведения работ согласно нормативам придется отдать предпочтение другому виду абразивного материала.

Чтобы подобрать песок нужной категории, следует учитывать такие рекомендации:

1. Толщина налета. Чем она больше, тем более крупной должна быть фракция песка. Плотный, толстый слой ржавчины можно очистить только с помощью абразива грубой фракции — шлифовального зерна.
2. Твердость основания. Чем тверже материал изделия, которое нужно очистить, тем прочнее должен быть абразив.
3. Цель обработки. Когда необходимо получить гладкую поверхность даже без незначительных дефектов, выбирают песок самого мелкого помола. Напротив, крупное зерно потребуется для нанесения сети царапин и усиления адгезии с защитными покрытиями. Обычно для снятия ржавчины применяется песок фракции 0,6–1 мм, а более крупный подходит для удаления толстого битумного покрытия.
4. Скорость работы пескоструйного аппарата. На высокой скорости частицы мягкого абразива будут быстро разрушаться, и эффективность работы останется низкой. Также при большой скорости менее результативным будет использование частиц округлой формы, нежели тех, что имеют острые края.

Особенности

Для функционирования пескоструйного агрегата нужен абразив. Выбирается он в соответствии с видом обрабатываемой поверхности, старого покрытия. Применение неподходящего песка может создать массу проблем: некачественную обработку, повреждения заготовки или самого устройства. Чтобы избежать нежелательных последствий, следует покупать материалы в специализированных магазинах. Как правило, консультанты помогают подобрать максимально подходящий абразив, объясняют, как его правильно применить. Ознакомиться с такой информацией можно самостоятельно. Впоследствии это поможет быстро и качественно выполнить поставленную задачу.

Устройство и принцип работы пескоструя несложные, потому некоторые умельцы изготавливают такой прибор своими руками Источник a.d-cd.net

Сферы применения абразивных материалов

Область использования абразивов может различаться в зависимости от их вида, прочности, стоимости, фракции. Например, речной или кварцевый песок чаще всего применяется для удаления лакокрасочных материалов, ржавчины, грязи с фасадов зданий, металлических оснований. Чтобы отполировать изделия из меди, алюминия и подобных материалов, берется кварцевый песок с размером частиц 0,1–0,3 мм, для очищения металла от въевшейся краски лучше взять фракцию песка 0,3–0,6 мм.

Старые следы ржавчины, которые плохо удаляются химическим способом, устраняют пескоструйной обработкой при помощи песка 0,6–1,6 мм либо никельшлаком, купершлаком. Теми же абразивами можно убрать с металлических конструкций сварочную окалину. Техническую дробь чаще всего используют для очистки:

• мелкого, среднего, тяжелого литья;
• проката из углеродистой, нержавеющей стали;
• изделий, подлежащих окрашиванию, нанесению гальванических покрытий;
• деталей автомобильных кузовов.

Также дробь в ходе обработки помогает упрочнить торсионные валы, витые пружины, рессорные листы. Электрокорунд, корунд применяют для очищения и шлифовки титана, легированной стали, закаленного стекла.

Метод мокрого просеивания

Учитывая плотность строительного песка, смесь можно просеять, только используя воду. При добыче промывается с помощью огромных установок. В домашних условиях возможно смастерить подобную небольшую установку. Но такое приспособление не позволит отсеять большой объем.

Просеивание с водой:

1. Понадобится два или три “фильтра”-сетки с разным размером ячеек. Первая – с самым большим размером (около 3-5 мм), вторая – до 2,5 мм, третья – с минимальными ячейками для задержания мелких песчинок.
2. Фильтры вставляют в рамку из дерева, желательно выполнить небольшие ручки для удобства.
3. Понадобится емкость, в которую можно будет установить сетки одна над другой. Подойдёт старая ванна.
4. Устанавливаем фильтры в емкость по убыванию размеров ячеек. Ровным слоем укладываем песок на верхнем. Большие камни и загрязнения останутся здесь. Поливаем песок водой, промывая и отсеивая состав. В самом низу окажется самая мелкая фракция.

Конструкцию можно изменять и совершенствовать в зависимости от фантазии и технических возможностей строительного объекта.

Изготовление абразива в домашних условиях

В некоторых случаях приходится самостоятельно готовить расходную смесь для пескоструйной обработки, например, в целях экономии. Самодельный абразив хорошо подойдет для очистки металла и бетонных оснований. Обычно в качестве исходного сырья берут гравийный или речной песок. Порядок работ таков:

• готовят 2–3 сита, сделанных из мелкой сетки, натянутой на деревянный каркас;
• просевают песок сначала, чтобы удалить мусор, через сито с более крупными ячейками, потом — через мелкие до получения абразива нужной фракции;
• готовый материал просушивают в металлической емкости на костре или иным способом;
• еще раз просеивают песок через сито с самыми мелкими ячейками.

Такой песок можно засыпать в пескоструйный пистолет или аппарат иной конструкции и применять по назначению.

Где взять песок для пескоструя?

Песок реализуется в любом строительном магазине. В продаже есть фасованный материал в мешках — обычный без деления на фракции или уже очищенный и просеянный с указанием размера частиц на упаковке. Чаще всего кварцевый песок продается в мешках по 25 кг, его цена за одну упаковку составляет 250–300 рублей. Очищенный и разделенный на фракции речной песок дешевле (150–180 рублей за 25 кг), а несеяный стоит в пределах 50–60 рублей за мешок. Для сравнения, стоимость гранатового песка составляет около 700 рублей/25 кг, а электрокорунда — до 2300 рублей за тот же объем.

Расценки

Отметим, что большинство специализированных абразивов для пескоструя для продажи фасуются в мешки. Наиболее распространенной фасовкой является вес 25, 50 кг. Крупные предприятия могут приобрести оптовые партии в мягких контейнерах со стропами грузоподъемностью 1000 кг. Цена на материал шлакового или природного происхождения зависит от размера фракции – средняя обычно на 5-15 % дешевле крупной и мелкой.

Заказать

• 8-499-113-21-11

Расход кварцевого песка при пескоструйной очистке

Расход абразива сильно разнится в зависимости от конкретной обработки и обусловлен мощностью пескоструя, объемом работ, фракцией, степенью загрязнения основания, размером сопла и иными параметрами. Показатель расхода желательно выявить еще на начальном этапе, чтобы посчитать общие финансовые затраты на всю работу. Лучшим выбором станет абразив, который будет иметь минимальную себестоимость на единицу площади.

Неплохой экономический эффект дает применение песка для пескоструйной обработки, если его фракция идеально подходит для того или иного вида работ, а очистка производится в специальном боксе. Точный расход может меняться вместе с исходными данными (например, при разной толщине слоя ржавчины на одном изделии), и подсчеты в любом случае будут приблизительными.

Пример расчета абразива для обработки металла на 1 квадратный метр

Чтобы понять, какой абразив лучше подходит для обработки, стоит рассмотреть средний расход самых популярных материалов при очищении металла до степени Sa 2½:

Наименование абразива	Расход, кг/ кв. м
Кварцевый песок	60–110
Никельшлак	35–80
Купершлак	35–80
Гарнет	3–7
Электрокорунд	3–10
Техническая дробь	5–10

За минуту обработки металлической поверхности тратится, в среднем, 2–3 кг песка. Расход этого материала можно несколько снизить, используя современные пескоструйные аппараты с закрытым циклом обработки, а также вакуумные системы для сбора отработанного абразива.

При удалении старой въевшейся краски, толстого слоя ржавчины, налипшего засохшего цемента придется тратить много времени на очистку уже использованного абразива, который будет иметь повышенное пылеобразование из-за ускоренного разрушения. В таких ситуациях стоит рассмотреть вопрос приобретения иного абразивного материала с большей твердостью.

Главные правила обработки

Получить действительно качественный результат обработки можно лишь при подборе хорошего оборудования, расходников и комплектующих. Абразивный материал должен идеально подходить для конкретного вида работ, иначе поверхность будет очищена недостаточно, либо окажется поцарапанной.

Чем выше производительность компрессора пескоструя, тем быстрее будет происходить очистка, а эффективность окажется большей. Необходимо выбирать установки с рукавами значительного диаметра, чтобы снизить потери давления. Муфты, соединители должны точно соответствовать диаметрам рукавов. Также следует уделить внимание качеству сопла – самые долговечные производят из карбида бора, правда, стоят они намного выше прочих.

Подготовка речного песка для пескоструйки

В качестве мер подготовки следует хорошо просушить песок и просеять его. Перед загрузкой в пескоструйный аппарат он обязательно должен быть полностью сухим, иначе устройство может испортиться. Допустимый уровень влажности определяется путем сжатия материала рукой — он должен свободно сыпаться сквозь пальцы. Фракция песка должна идеально подходить к размеру сопла, что достигается при помощи просеивания на ситах с ячейками нужного размера.

Как просеять песок для пескоструя?

Для очищения песка в домашних условиях можно применять подручные средства — тюль, марлю, сито для муки, москитную сетку. Главное — просеивать абразив несколько раз, чтобы он имел высокое качество, был однороден по размеру частиц и не включал посторонних примесей.

Как сушить песок для пескоструя?

Проще всего провести просушку песка в специальной барабанной сушилке. У установки есть удобная сушильная камера и встроенное сито, поэтому затраты времени и сил на подготовку абразива будут минимальными. При отсутствии такого устройства можно посушить песок над пламенем костра. Для этого над огнем закрепляют лист металла, железный ящик, иную металлическую емкость, где и будет располагаться песок. Некоторые мастера высушивают материал при помощи тепловой пушки, рассыпав его на пленке. Делать это удобно и несложно, а качество готового абразива будет на достойном уровне.

Просеивание от камней

Если для бетонного состава необходимо лишь освободить песчаную смесь от больших и средних камней, подойдет уже упомянутая выше сетка-основание кровати. О производстве шлакоблока в домашних условиях читайте по этой ссылке.

Другой способ – выполнение фильтра на бетономешалку. Большие объемы замешиваются механизированным способом.

Фильтр на бадью или бетономешалку выполняют из сетки с ячейками 3-4 мм. Его необходимо закрепить на поверхности. Это можно сделать с помощью полосок жести, деревянной рамки, гибких фиксаторов. В качестве самодельного сита можно использовать обычный бытовой тазик с вырезанным дном. На месте дна крепят сетку. тазик подбирают по диаметру закладочного отверстия бетономешалки, вставляют таз и просеивают. Про арболитовые блоки с облицовкой читайте в этой статье.

При работе с бетономешалкой с установленным самодельным фильтром стоит быть особенно осторожным и не снимать элемент до полной остановки и отключения оборудования. Размещаться необходимо в стороне от работающего агрегата.