Что такое пескоструйная обработка

Основные термины

Пескоструйная обработка — это один из способов обработки поверхностей, с целью придания заданных свойств: матовости и шероховатости (профиля определенной глубины), чистоты (очистка от ржавчины, окалины, старой краски, масел и др.), проявления текстуры и фактуры обрабатываемой поверхности, искусственного состаривания поверхности в дизайнерских целях.

Пескоструйная обработка — наиболее часто употребляемый термин. Более правильно этот этап в АКЗ называется абразивоструйная обработка, поскольку в качестве абразивного материала сейчас выступает не столько песок, сколько другие, более специализированные и безопасные виды абразива. 

Важное понятие — адгезия — сила сцепления итогового покрытия с защищаемой поверхностью на молекулярном уровне. Адгезия во многом зависит от чистоты и профиля поверхности.

Профиль поверхности (рельеф, перепад неровностей) меняется в зависимости от применяемого вида и фракции абразива. Если абразив мягкий и мелкий - профиль может оказаться недостаточным для хорошей адгезии — краска будет отслаиваться вскоре после высыхания. Если абразив слишком крупный — профиль получим глубокий, адгезия будет хорошая, но потребуется слишком много ЛКМ, для того, чтобы закрыть все неровности профиля и создать необходимый слой. А большой слой — это перерасход ЛКМ, и вспучивание слоя, преждевременное отслоение покрытия. 

Классификация

• Декоративная обработка
• Подготовка поверхности

Для целей декоративной обработки — стекла, дерева, мрамора — часто применяют маломощные аппараты эжекторного либо напорного принципов работы, в качестве абразива применяются сода, гранатовый песок, кварцевый песок.

При подготовке больших поверхностей для дальнейших работ по нанесению защитных и декоративных покрытий применяют мощные аппараты напорного типа. В качестве абразива выступают: купершлак, никельшлак, дробь литая и колотая, стеклянные шарики, корунд, гранатовый песок, пластиковые частицы, сода, крахмал и другие. 

• абразивоструйные аппараты
• абразивостуйные (дробеструйные) камеры.

Качественная подготовка поверхности — важный этап работ, залог того, что защитное покрытие будет выполнять свою функцию в течение расчетного срока. Каким бы качественным и дорогим ни был лакокрасочный материал (ЛКМ), если его нанести на плохо подготовленную поверхность — такая защита продержится недолго и не защитит поверхность, либо, не удалённая вовремя коррозия будет разрастаться под слоем краски. 

Песок в качестве абразива не дает хорошей чистоты, поскольку песчаная пыль забивается в неровности поверхности и резко снижает адгезию. Если пытаться обеспылить поверхность путем смывания пыли водой — потребуется время на высыхание поверхности, и, даже за короткий срок, в присутствии воды происходит окисление металлической поверхности. Можно добавить в воду ингибиторы коррозии.. Но зачем такие сложности, если можно изначально взять абразив, обладающий низкой способностью к запылению?

В антикоррозионной сфере ЛКМ — зачастую самая затратная часть сметы. Недостаточный слой ЛКМ, как и его перерасход, могут обойтись очень дорого. К примеру, малая толщина покрытия не обеспечит гарантийного срока защиты и придётся всё переделывать, начиная с этапа очистки. Излишняя толщина слоя — это перерасход ЛКМ и также может приводить к досрочному разрушению покрытия. Поэтому так важно правильно выбрать технику, абразив, изучить технологии очистки и нанесения, контролировать процесс и результат на каждом этапе.

Принцип абразивоструйного метода

Абразивоструйный метод обработки основан на использовании высокой кинетической энергии потока твердых абразивных частиц. Эта энергия придаётся частицам при помощи высокоскоростного воздушного потока, создаваемого производительным компрессором, желательно винтовым. При соударении с поверхностью, кинетическая энергия частиц абразива преобразуется частично в энергию деформации, частично тратится на нагрев, частично преобразуется в звуковые волны. Деформируется как сама абразивная частица (сминается либо раскалывается), так и часть очищаемой поверхности (субстрат) — из обрабатываемой поверхности выбиваются частицы старого покрытия, прокатной окалины, ржавчины и прочих загрязнений (собственно, это и есть цель обработки), а также частицы самого субстрата — металла, бетона или другой поверхности (этот эффект позволяет создать нужный профиль поверхности). В следующий момент, энергия деформации частично преобразуется в кинетическую энергию движения частиц абразива и субстрата — частицы рикошетят от поверхности. Чем выше изначальная кинетическая энергия абразивных частиц — тем бóльшая будет произведена работа. 

Охрана труда

Применение песка в качестве абразива при сухой очистке представляет собой серьезный риск для здоровья: дело в том, что кварцевый песок, при соударении с поверхностью, разбивается в мелкодисперсную пыль (5-10 микрон), которая очень долго находится в воздухе и, попадая в легкие, никогда уже не выводится из организма, накапливается и может вызвать силикоз легких — тяжелую профессиональную болезнь пескоструйщика. Кроме того, кристаллический диоксид кремния в форме кварца признан канцерогенным фактором — повышена смертность от рака легкого у рабочих, подвергающихся ингаляционному воздействию кристаллического оксида кремния. Причём эту пыль не способны полностью отфильтровать ни один респиратор, ни один противогаз. От кварцевой пыли спасает только шлем пескоструйщика, с принудительной подачей очищенного воздуха. Воздух для дыхания оператора в этот шлем подается от специального фильтра-редуктора. Применение песка для сухих абразивоструйных работ запрещено в России с 2003 года.

Upd: Постановление, запрещающее применение сухого песка для очистки отменено Постановлением Правительства Российской Федерации от 08.10.2020 г. № 1631. Однако, это не снимает ответственность работодателя за нарушение условий труда своих работников.