وبلاگ
راهنمای جامع سندبلاست، از اصول آماده سازی سطح تا اجرا
سندبلاست (Sandblast)، یکی از با اهمیت ترین و مهم ترین مراحل در آماده سازی سطح قبل از رنگ آمیزی و پوشش های محافظ است.
در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی، سازه های فلزی، کشتی سازی، خودرو سازی، خطوط تولید، کارگاه های ساخت و گاهی اوقات پروژه های بازسازی و مرمت و هنری، کیفیت پوشش را همیشه کیفیت آماده سازی سطح تعیین می کند.
اگر سطح مور نظر به هر نحوی آلودگی داشته باشد حتی بهترین رنگ اپوکسی یا لی یورتان هم دوام خوبی ندارد. این آلودگی ها می تواند شامل زنگ زدگی، پوسته های اکسید، چربی، رنگ های قدیمی و ذرات سست باشد که باید به خوبی قبل از رنگ آمیزی از سطح مورد نظر پاکسازی گردد.
وقتی با این آلودگی ها روی سطح سر و کار داریم سندبلاست به عنوان یک روش مهندسی شده برای پاکسازی سطح و زبر سازی کنترل شده و یکنواخت وارد کار می شود. بسیاری از افراد سندبلاست را با یک تمیز کاری شدید سطح اشتباه می گیرند در صورتی که چنین نیست. در حقیقت این فرآیند یک عملیات فنی است که با هدف ایجاد سطحی با چسبندگی مناسب و کاملا یکنواخت و دارای شرایط استاندارد برای پذیرش پوشش بعدی است. به همین دلیل است که سندبلاست یک عملیات فانتزی تمیز کاری محسوب نمی شود که انجام آن اختیاری باشد، در پروژه های صنعتی این فرآیند یک الزام کیفی است.
در این مقاله جامع می خواهیم سندبلاست را از سطح ابتدایی تا حرفه ای بررسی کنیم. گام به گام از تعریف علمی و تاریخچه آن شروع می کنیم و با روش های اجرایی، تجهیزات آن، مواد ساینده، پارامتر های فنی، استاندارد های بین المللی همراهتان هستیم و در آخر نکات ایمنی و عیب یابی را بررسی می کنیم.
سندبلاست چیست؟
اگر بخواهیم بگوییم سندبلاست چیست، تعریف کاملا ساده این است: سندبلاست یا Sandblasting به فرآیندی گفته می شود که در آن ذرات ساینده، با استفاده از هوای فشرده یا با مکانیزم های مکانیکی دیگر، با سرعت بالا به سطح مورد نظر ما پرتاب می گردند.
در نتیجه برخورد این ذرات ساینده با سطح، آلودگی ها، زنگ زدگی، رنگ های قدیمی، پوسته های اکسیدی و لایه های ناخواسته حذف خواهند شد. به صورت همزمان سطح مورد نظر ما دارای یک زبری کنترل شده کاملا یکنواخت می شود که این موضوع برای ما به این جهت اهمیت فراوانی دارد که باعث افزایش چشم گیر چسبندگی پوشش های بعدی به سطح می شود. به این فرآیند «تمیزکاری پاششی» (Abrasive Cleaning) یا «ساب پاشی» (Abrasive Blasting) هم گفته می شود.

اگر بخواهیم این چند جمله را خیلی ساده و خلاصه بیان کنیم می توان گفت سندبلاست دو کار مهم و اصلی را انجام می دهد:
- پاکسازی سطح از آلودگی ها و لایه های ضعیف
- ایجاد زبری کاملا یکنواخت برای افزایش چسبندگی رنگ یا پوشش
در واقع این دو مورد بالا هستند که سندبلاست را از یک تمیز کاری ساده با برس سیمی یا سنباده متمایز می کند. در پروژه های صنعتی که با آن ها مواجه هستیم پاک بودن سطح به تنهایی مورد نیاز ما نیست، بلکه سطح مورد نظر باید به شکلی آماده باشد تا رنگ یا پوشش جدید بتواند هم از نظر مکانیکی و هم از نظر شیمیایی به صورت کامل به آن بچسبد و مقاومت بالایی داشته باشد.
اگر زبری سطح کم باشد رنگ به خوبی روی آن نمی چسبد یا حتی اگر زبری بیش از حد باشد مصرف رنگ به شدت بالا خواهد رفت و احتمال دارد نقطه ضعف هایی در پوشش پدیدار گردد. بنابراین هدف نهایی سندبلاست این نیست که ما سطح را تمیز کنیم بلکه میخواهیم به یک کیفیت کنترل شده سطح برسیم که هر نوع رنگ یا پوششی به خوبی به آن بچسبد و مقاومت بالایی داشته باشد.
چرا سندبلاست تا این حد مهم است؟
باید توجه داشت که عمده خرابی های پوشش در صنعت، به خاطر کیفیت رنگ نیست بلکه به خاطر این رخ می دهد که آماده سازی سطح ضعیف بوده است. اینجاست که اهمیت سندبلاست آغاز می شود. در بیشتر مواردی که ما خود به صورت عینی شاهد آن بوده ایم لایه رنگ از نظر ظاهری بسیار خوب به نظر می رسد، اما به دلیل اینکه روی یک سطح آلوده یا بدون زبری یکنواخت و کافی اعمال شده است، پس از مدت کوتاهی دچار پوسته شدن، تاول زدگی، جدا شدگی یا خوردگی زیرسطحی می شود.
از دید کارشناسان فنی این صنعت این مشکل چند دلیل اصلی دارد که عبارتند از:
- آلودگی های سطحی مانند روغن، گرد و غبار و اکسید ها مانع تماس مناسب پوشش با سطح می شوند
- سطح صاف و صیقلی، سطح تماس مؤثر را کاهش می دهد
- وجود زنگ فعال، فرآیند خوردگی را از زیر پوشش ادامه می دهد
- ضخامت و دوام پوشش در سطحی که آماده سازی ضعیف داشته باشد، به مراتب کمتر خواهد بود
دقیقا به همین دلیل است که در پروژه های حساس، اپراتور یا بازرس کنترل کیفی وجود دارد که قبل از رنگ آمیزی، از رسیدن سطح به درجه تمیزی و زبری مورد نظر اطمینان پیدا کند.
تاریخچه سندبلاست
تقریبا در اواخر قرن نوزدهم بود که برای اولین بار یک فرد نظامی با نام بنجامین تیلگمن (Benjamin Chew Tilghman) روش سندبلاست را توسعه داد. او در حدود سال 1870 (حدود 1249 شمسی) با انجام آزمون و خطا متوجه این موضوع شد که برخورد ذرات شن با سطوح می تواند باعث تمیز شدن و سایش آن ها شود.
بعد از اختراع دستگاه سندبلاستر بود که وی متوجه شد که این دستگاه می تواند کاربرد های دیگری نظیر تیز کردن ابزار، حکاکی، تمیز کاری و ایجاد اشکال زیبا بر روی چوب نیز داشته باشد.
همزمان با پیشرفت فناوری و صنایع، تجهیزات سندبلاست هم به مرور بهبود پیدا کردند. امروزه شاهد این هستیم که سیستم های مدرن سندبلاست با دقت بالا، کنترل بهتر فشار و تنوع مختلف و زیادی از مواد ساینده طراحی شده اند که امکان استفاده از این تکنیک را در صنایع مختلف فراهم نموده اند.

از جمله این سیستم ها می توان به کمپرسور های دقیق تر، دیگ های کنترل شونده، نازل های مقاوم تر، سیستم های جدا سازی رطوبت، تجهیزات کنترل گرد و غبار، و ساینده هایی با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مشخص اشاره کرد.
کاربرد سندبلاست
سندبلاست (ساب پاشی) به دلیل قدرت بالایی که در پاکسازی سطوح دارد، در طیف گسترده ای از صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش با پرتاب پر فشار مواد ساینده به کمک هوای فشرده، میتوانیم تغییرات ظاهری و فیزیکی قابل قبولی را روی سطوح مختلف ایجاد کنیم. در ادامه می خواهیم کاربرد سندبلاست را با هم مورد بررسی قرار دهیم:
1- زنگ زدایی، رنگ برداری و لایه برداری سطوح
اولین و مشهور ترین کاربرد سندبلاست، حذف سریع و قدرتمند زنگ زدگی های عمیق و قدیمی، رنگ های فرسوده ای که روی سطح وجود دارند و اکسیداسیون از روی فلز است. جالب است بدانید که این روش بسیار سریع تر از همه روش های دستی یا شیمیایی شناخته شده عمل خواهد کرد و در نهایت یک سطح تمیز و یکنواخت را به ما تحویل خواهد داد.

نکته مهم ایمنی: باید دقت داشت که قدرت لایه برداری این فرآیند بسیار بالا است در حدی که نیازمند دقت فراوان، تمرکز کامل و ایزوله سازی محیط است. باید به این موضوع هم دقت فراوان داشته باشید که قطعات حساس یا ماشین آلاتی که در مجاورت عملیات قرار دارند را تا حد امکان دور نگاه دارید، چرا که ممکن است پاشش ناخواسته مواد ساینده بر روی این تجهیزات منجر به رنگ زدایی یا آسیب به آن ها شود.
البته می توانید اگر جابجایی این تجهیزات ممکن نیست از روش پوشاندن و ایجاد پوشش محافظتی استفاده کنید تا پیش از شروع کار از ایمنی کامل هنگام کار مطمئن باشید که آسیبی به تجهیزات شما وارد نمی گردد.
2- پاک سازی، رفع آلودگی های صنعتی و مات کاری
ممکن است تجهیزات یا قطعات شما در مدت زمان طولانی دچار رسوب، چربی های سخت صنعتی مانند گریس و یا آلودگی های تثبیت شده باشند. اگر بخواهید از این قطعات در مراحل حساسی مانند جوشکاری، ماشین کاری یا تعمیرات اساسی استفاده کنید بدون شک با این وضعیت دچار مشکل خواهید شد. در اینجا سندبلاست به عنوان ابزاری بی نظیر برای حذف این آلودگی ها وارد عمل می شود و آماده سازی قطعات را برای انجام این مراحل حساس تضمین می کند.

علاوه بر پاکسازی از سندبلاست می توان برای مات کاری (Matte Finishing) سطوح فلزی و غیر فلزی استفاده کرد. این کار عموما کاربرد وسیعی در صنایع دکوراتیو و تولید قطعاتی با ظاهر مات و ضد انعکاس نور دارد که با استفاده از آن می توان جلوه ای بی نظیر و خیره کننده بر روی سطح ایجاد کرد.
3- حکاکی، نقش برداری و ایجاد طرح های سه بعدی
جالب است بدانید که سندبلاست علاوه بر پاک سازی سطوح و رفع آلودگی ها و پوشش های قدیمی روی سطح کاربرد های هنری دیگری هم دارد. برای مثال اگر شابلون های مقاوم در اختیار داشته باشید می توانید با استفاده از سندبلاست، طرح ها، نوشته ها و لوگوهای بسیار دقیقی را روی سطح سخت حکاکی کنید. فرآیند به صورت یکسان اجرا می شود اما چون شابلون مقاوم در اختیار داریم ذرات ساینده تنها به بخش های بدون پوشش برخورد می کنند.

این برخورد های پی در پی باعث فرسایش کنترل شده سطح می شود و نقوشی بر روی سطوح سخت ایجاد می کنند که دائمی خواهند بود. از این تکنیک بیشتر در صنایع سنگ تراشی مانند سنگ مزار آرامستان ها یا کتیبه ها، شیشه گری دکوراتیو و تولید تابلوهای تبلیغاتی استفاده می کنند.
4- ایجاد زبری (پروفایل سطح) برای چسبندگی پوشش ها
بر خلاف چیزی که عموم مردم فکر می کنند، رنگ ها، پرایمر ها و پوشش های صنعتی برای اینکه ماندگاری بالا و طولانی مدت داشته باشند و مقاومت خوبی از خود نشان دهند نیازمند یک سطح صاف و کاملا صیقلی نیستند.
این پوشش ها در واقع به سطحی نیاز دارند که زبری میکروسکوپی (Anchor Profile) داشته باشد.
این زبری های میکروسکوپی را می توان به کمک سندبلاست بر روی سطح ایجاد کرد.
با ایجاد این نا صافی های یکنواخت، سطح تماس افزایش پیدا می کند و یک چسبندگی مکانیکی بسیار قوی برای پوشش های نهایی، عایق ها و چسب ها فراهم می کند.
دقیقا همین کار است که از پوسته پوسته شدن رنگ در طولانی مدت جلوگیری می کند.

بنابراین می توان گفت یکی از کاربرد های سندبلاست همین ایجاد زبری های یک نواخت بر روی سطح است که منجر به اماده سازی نهایی سطح برای قرار گرفتن پوشش روی آن می شود.
5- انعطاف پذیری بالا: کاربرد روی چوب، شیشه، سنگ و بتن
حذفشده: باید توجه داشته باشید که کاربرد های سندبلاست فقط مختص فلزات نیست. برای مثال با تنظیم فشار باد و انتخاب نوع مواد ساینده مناسب و سایز مناسبی که برای آن ها در نظر می گیریم، می توان از آن روی متریال های حساس تر هم استفاده کرد که عبارتند از:
حذفشده:
- سندبلاست چوب: کاربرد سندبلاست در چوب را می توان به مرمت مبلمان آنتیک، برجسته سازی بافت طبیعی چوب و از بین بردن رنگ های قدیمی برای زیر سازی رنگ آمیزی جدید، خلاصه کرد.
- سندبلاست شیشه: اگر بخواهیم طرحی روی شیشه ایجاد کنیم که تزئینی و ظریف باشد یا بخواهیم شیشه را مات کنیم می توانیم از سندبلاست برای شیشه استفاده کنیم.
- سندبلاست بتن و آجر: گاهی اوقات لازم است نمای ساختمان ها تمیز کاری شود و یا اینکه برای ترمیم بتن نیاز به آماده سازی سطح داریم، برای این موارد از سندبلاست استفاده می کنیم.

6- کاربرد های ظریف و پزشکی: سندبلاست (میکرو بلاستینگ) در دندانپزشکی
در مقیاس های بسیار دقیق و ظریف که با سلامتی انسان ها سر و کار دارد فناوری بلاستینگ وارد شده است تا این علم را دگرگون کند. به این فناوری ایربریژن (Air Abrasion) یا میکرو بلاستنیگ می گویند.
از این فناوری در دندان پزشکی استفاده فراوانی می شود به این صورت که دستگاه های کوچکی که برای این کار ساخته شده اند با پودر های بسیار نرم (اکسید آلومینیوم یا جوش شیرین) به اضافه فشار هوای کنترل شده استفاده می گردد. این کار کاربرد های زیر را دارد:
- پاک سازی عمیق شیار ها و لکه های مقاوم دندانی بدون آسیب به مینای دندان
- آماده سازی و ایجاد زبری میکروسکوپی روی سطح دندان برای افزایش قدرت باندینگ (چسبندگی) پیش از انجام کامپوزیت، لمینت و روکش های دندانی

در حقیقت می توان گفت این روش یک جایگزین کاملا ایمن، سریع و با درد کمتر یا بدون درد برای مته های سنتی دندانپزشکی است.
مزیت سندبلاست نسبت به سایر روش های پاکسازی سطوح
می توان گفت در واقع روش های متفاوتی برای پاکسازی سطح وجود دارد. برخی از این روش ها عبارتند از:
- سنباده کاری دستی
- برس سیمی
- مواد شیمیایی
- شستشوی فشار بالا
- روش های مکانیکی دیگر …
اما چرا سندبلاست در بسیاری از پروژه ها نسبت به تمام این روش ها برتری دارد؟ پاسخ این سوال دلایلی است که این امر مهم را توضیح می دهد این موارد عبارتند از:
- سرعت بالاتر در پاک سازی سطوح بزرگ
- دسترسی بهتر به گوشه ها و زوایای پیچیده
- ایجاد زبری یکنواخت تر نسبت به روش های دستی
- حذف مؤثر تر زنگ زدگی و لایه های سخت
- بهبود محسوس چسبندگی رنگ و پوشش
باید توجه داشت که تمامی مزایایی که در بالا آن ها را نام بردیم زمانی محقق می شوند که عملیات سندبلاست با تجهیزات مناسب، ساینده درست (مدیا)، فشار کنترل شده و اپراتور ماهر انجام شود. در صورتی که این موارد رعایت نشوند این عملیات می تواند حتی به سطح مورد نظر آسیب برساند یا گرد و غبار خطرناکی ایجاد کند که برای سلامتی انسان مضر است.
انتخاب روش مناسب سندبلاست، کدام روش برای پروژه شما بهتر است؟
در این بخش قصد داریم تا مهم ترین روش های سندبلاست را معرفی کنیم. باید توجه داشته باشید که انتخاب روش سندبلاست باید بر اساس پارامتر های زیر انجام شود:
- نوع سطح مورد نظر
- حساسیت محیط
- کیفیت مورد انتظار
- محدودیت های ایمنی
1- سندبلاست خشک
یکی از رایج ترین روش ها در این فرآیند سندبلاست خشک است و در آن ذرات ساینده (مدیا) توسط هوای فشرده به سطح مورد نظر پرتاب می گردند.
قدرت حذف آلودگی از روی سطح در این روش نسبت به سایر روش ها بالاست و مناسب سطوح فلزی، سازه های صنعتی و قطعات زنگ زده است. به همین دلیل داشتن قدرت بالا در حذف آلودگی هاست که این روش بیشتر برای پاکسازی های سنگین و پروژه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای سندبلاست خشک
در قسمت زیر به برخی از مزایای سندلاست خشک اشاره می کنیم:
- قدرت پاکسازی بالا
- سرعت مناسب
- مناسب برای زنگ زدگی و رنگ های سخت
محدودیت های سندبلاست خشک
- گرد و غبار زیاد
- نیاز به تهویه و PPE کامل
- ریسک آلودگی محیط
2- سندبلاست مرطوب
در این روش، به همراه مواد ساینده (مدیا)، آب هم به صورت کنترل شده استفاده می گردد و یا اینکه می توان به صورت جداگانه برای کاهش گرد و غبار ناشی از فرآیند آب را وارد عملیات کنیم. اگر کنترل گرد و غبر در پروژه ای حائز اهمیت باشد کاربرد این روش بیشتر خود را نمایان می کند.

مزایای سندبلاست مرطوب
- کاهش قابل توجه گرد و غبار
- بهبود شرایط ایمنی و محیطی
- مناسب برای برخی پروژه های شهری
محدودیت های سندبلاست مرطوب
- مدیریت رطوبت دشوارتر است
- احتمال زنگ زدگی ثانویه اگر سطح سریعاً خشک و پوشش نشود
- نیاز به کنترل بیشتر عملیات
3- شات بلاست
شات بلاست که به آن ساچمه پاشی هم گفته می شود، تفاوت چندانی از نظر ماهیتی با سندبلاست ندارد، در این فرآیند به جای مواد ساینده (مدیا)، از ساچمه های فلزی استفاده می کنیم. این روش بیشتر در موارد زیر کاربرد دارد:
- خطوط تولید
- کارگاه های صنعتی
- فرآیند های قابل تکرار

مزایای شات بلاست
شات بلاست مزایایی دارد که می توان به صورت زیر آن ها را دسته بندی کرد:
- قابل بازیافت بودن ساچمه ها
- مناسب برای تولید صنعتی
- یکنواختی بالا در عملیات
محدودیت های شات بلاست
- تجهیزات خاصتر
- هزینه راه اندازی بالا تر
- کاربرد محدود تر نسبت به سندبلاست سنتی
4- میکرو سندبلاست
کاربرد میکرو سندبلاست همانطور که از نامش مشخص است به قطعات دقیق و ظریف خلاصه می شود. زمانی که در صنایعی مانند پزشکی، الکترونیک، ابزار دقیق و برخی از کاربرد های دکوراتیو به ایجاد سایش کنترل شده نیازمند هستیم از میکرو سندبلاست استفاده می کنیم.

مزایای میکرو سندبلاست
مزایای میکرو سندبلاست به شرح زیر است:
- دقت بالا
- مناسب برای سطوح حساس
- کنترل بهتر روی جزئیات
محدودیت های میکرو سندبلاست
- سرعت پایین تر
- نیاز به اپراتور ماهر
- مناسب نبودن برای سطوح صنعتی بزرگ
جدول مقایسه روش های رایج آماده سازی و ساب پاشی سطح
جدول مقایسه روشهای رایج آمادهسازی و سابپاشی سطح
| روش | قدرت پاکسازی | ایجاد زبری | میزان گرد و غبار | کاربرد اصلی | مزیت مهم | محدودیت |
|---|---|---|---|---|---|---|
| سند بلاست خشک | خیلی زیاد | زیاد و قابل کنترل | زیاد تا متوسط | حذف زنگ، رنگ قدیمی، آمادهسازی سطح برای رنگ | پاکسازی سریع و ایجاد چسبندگی عالی | نیاز به کنترل دقیق و تجهیزات ایمنی |
| سند بلاست مرطوب | زیاد | متوسط تا زیاد | کم | محیطهایی که کنترل گرد و غبار مهم است | کاهش گرد و غبار و آلودگی هوا | نیاز به مدیریت رطوبت و خشککاری بعدی |
| شات بلاست | خیلی زیاد | متوسط و یکنواخت | کم تا متوسط | قطعات صنعتی، خطوط تولید، سطوح فولادی | مناسب برای تولید انبوه و یکنواختی بالا | بیشتر برای قطعات و محیطهای صنعتی ثابت |
| میکرو سندبلاست | متوسط | کم تا دقیق | متوسط | قطعات ظریف، کارهای دقیق، سطوح حساس | دقت بالا و مناسب کارهای ظریف | برای زنگزدگیهای سنگین مناسب نیست |
| روش دستی با برس سیمی / سنباده | کم | کم و غیریکنواخت | کم | کارهای سبک و موقتی | ساده و کمهزینه | کیفیت پایین و مناسب پروژههای حساس نیست |
چه زمانی سندبلاست بهترین انتخاب است؟
هر زمانی که یک یا چند مورد از موارد زیر وجود داشته باشد از نظر ما سندبلاست بهترین گزینه است. این موارد عبارتند از:
- سطح فلزی دچار زنگ زدگی متوسط تا شدید باشد
- نیاز به اعمال پوشش محافظ با عمر بالا وجود داشته باشد
- سطح دارای رنگ های قدیمی و چند لایه باشد
- آلودگی های صنعتی یا رسوبات سخت روی سطح وجود داشته باشد
- یکنواختی زبری سطح برای پوشش نهایی اهمیت زیادی داشته باشد
- سطح پروژه به درجه تمیزی بالا طبق استاندارد های صنعتی نیاز داشته باشد
دقیقا در این شرایط است که معمولا استفاده از روش های ساده تر احتمالا کافی نخواهد بود و تنها سندبلاست می تواند کیفیت آماده سازی سطح را به سطح استاندارد برساند.
نقش تجهیزات سندبلاست در کیفیت و راندمان
بهتر است سندبلاست را به جای یک کار صرفا تجربی به شکل سیستم ببینیم تا به یک فرآیند قابل تکرار، قابل کنترل و قابل بهینه سازی تبدیل شود. این سیستم ترکیب موارد زیر است:
هوای فشرده + کنترل رطوبت + تغذیه یکنواخت ساینده + انتقال ایمن + شتاب دهی و الگوی پاشش
اگر همانطور که گفتیم این فرآیند را یک سیستم ببینید تجهیزات سندبلاست دیگر فقط ابزار کارتان نیستند، در واقع هر کدام از آن ها به یک پارامتر کنترلی تبدیل می شوند که مستقیما روی سه خروجی کلیدی اثر می گذارند:
- کیفیت آمادهسازی سطح (تمیزی، یکنواختی، پروفایل زبری)
- بهره وری (سرعت پیشروی و پوشش دهی)
- هزینه و مصرف (مصرف ساینده، مصرف انرژی، استهلاک)
جالب اینجاست که بدانید بسیاری از ایراد هایی که در پروژه ها دیده می شوند بیشتر به دلیل ناسازگاری اجزا یا تنظیم غلط سیستم هستند، در صورتی که اغلب اوقات این موارد که در زیر به آن ها اشاره می کنیم به گردن اپراتور و بی دقتی آن می افتد:
- تمیز نشدن کامل سطح
- تفاوت کیفیت بین نواحی مختلف سطح
- مصرف بالای مواد ساینده
- گرفتگی های پی در پی
- افت ناگهانی راندمان
در این قسمت از مقاله می خواهیم نقش هر کدام از تجهیزات سندبلاست را نه از زاویه خرید بلکه از زاویه اثر گذاری بر نتیجه بررسی کنیم:
1- منبع انرژی: کمپرسور و هوای مفید (نه فقط فشار مطلق)
همانطور که می دانید در سندبلاست، فشار بالا لازم است، اما به هیچ وجه کافی نیست. در واقع عواملی که به صورت عملی کیفیت و سرعت نهایی کار ما را تعیین می کنند به صورت زیر هستند:
- فشار کاری پایدار نه متغیر
- دبی / حجم هوای کافی در طول زمان
متاسفانه این موضوع مهم را بسیاری از افراد نادیده می گیرند اما باید بدانند که اگر سیستم هوا نتواند دبی مورد نیاز را پیوسته تامین نماید، اتفاق های رایج زیر خواهد افتاد:
- سرعت ذرات ساینده افت خواهد کرد و تمیز کاری ناقص خواهد شد.
- الگوی پاشش نیز ناپایدار خواهد شد (در واقع پاشش به صورت موج دار یا با قطع و وصلی انجام می شود.)
- راندمان نیز افت خواهد کرد و اپراتور به ناچار برای جبران این افت راندمان زمان و ساینده بیشتری مصرف خواهد کرد.
یک اصل مهندسی مهم: سیستم هوا باید متناسب با موارد زیر طراحی شود:
تعداد نازل ها + قطر نازل + فشار کاری + افت مسیر
باید توجه داشت که هر چه نازل بزرگ تر باشد یا تعداد نازل ها بیشتر باشد، در حقیقت نیاز به مقدار هوای بیشتری هم دارید و کوچک ترین کمبودی خودش را به شکل افت کیفیت در خروجی کار نشان خواهد داد.
2- دشمن پنهان خروجی کار: رطوبت و آلودگی هوا (عامل گرفتگی و نوسان کیفیت)
اگر می خواهید فرآیند سندبلاست از یک کار پر دردسر به یک فرآیند پایدار تبدیل شود تفاوت در یک نکته مهم نهفته است: کنترل رطوبت و آلودگی هوای فشرده
در واقع رطوبت و روغن در برخی سیستم ها می تواند باعث موارد زیر شود:
- مواد ساینده به هم بچسبند و «گلوله» شوند.
- تغذیه ساینده یکنواخت نباشد.
- گرفتگی های دوره ای در مسیر رخ دهد.
- سطح نهایی لکه دار یا نا همگون شود.
اگر پروژه شما به صورتی است که کیفیت خروجی برای پوشش دهی، مانند پوشش دهنده های رنگ، اپوکسی و پوشش های صنعتی امری حیاتی است باید به موارد زیر نه تنها به عنوان یک آپشن جانبی بلکه به چشم یک عامل مهم برای کیفیت نهایی نگاه کنید:
- فیلتر ها
- جدا کننده رطوبت
- نگهداری سیستم هوای فشرده
3- دیگ سندبلاست به عنوان کنترل کننده جریان ساینده: عامل تغذیه و پایداری
بیایید دیگر به دیگ سندبلاست فقط به عنوان یک مخزن نگاه نکنیم، مهم ترین موردی که از یک دیگ سندبلاست خوب انتظار داریم این است: کنترل یکنواخت جریان ساینده
مهم ترین مسائل در عملکرد دیگ این موارد است:
- ساینده با نسبت درست وارد جریان هوا گردد.
- جریان ساینده پایدار بماند.
- افت و خیز ناگهانی (کم و زیاد شدن مواد ساینده) به هیچ عنوان ایجاد نشود.
چرا به این مسائل تاکید داریم؟ به این دلیل که نوسان در تغذیه ساینده دو پیامد مستقیم دارد که عبارتند از:
- کیفیت نهایی سطح مورد نظر یک نواخت نخواهد شد، به این صورت که یک قسمت بیش از حد سایش می خورد، یک قسمت هم به مقدار کمتری سایش می خورد.
- مصرف ساینده و زمانی که برای اجرا صرف می کنید بالا خواهد رفت چون اپراتور ناچار خواهد بود دوباره کاری انجام دهد.
اگر پروژه های طولانی یا حساس اجرا می کنید، باید نگاهتان به دیگ این باشد که آیا این سیستم می تواند به من ساعت ها خروجی یک نواخت بدون افت کیفیت بدهد؟
این سوال اساسی ای است که باید از خودتان بپرسید.
4- نازل سندبلاست (هندسه پاشش + سرعت ذره)، جایی که نتیجه ساخته می شود
اگر به ما بگویند فقط می توانید یک قطعه را نام ببرید که مستقیم روی خروجی نهایی اثر می گذارد؛ ما معمولا نازل سندبلاست را معرفی می کنیم. چرا که نازل است که موارد زیر را تعیین خواهد کرد:
- ذرات به چه سرعتی شتاب می گیرند
- الگوی پاشش چقدر متمرکز یا پخش می شود
- پهنای پوشش دهی چقدر می شود
- مصرف ساینده و هوا چگونه تغییر پیدا می کند
یادمان باشد مصرف ساینده کمتر یعنی صرفه جویی در هزینه ها با ارائه نهایت کیفیت و کاهش مصرف هوا یعنی نیاز به کمپرسور با ظرفیت پایین تر که باز هم در هزینه ها صرفه جویی می کند.
دو نکته مهم و اساسی که در کیفیت نهایی اثر قابل توجهی می گذارد:
1- قطر داخلی نازل
همانطور که در بخش توضیحات کمپرسور به آن اشاره کردیم همزمان که قطر نازل تغییر کند، نیاز به میزان هوا و رفتار کلی سیستم نیز تغییر خواهد کرد. پس انتخاب قطر نا مناسب می تواند باعث دو حالت زیر شود:
- خروجی ضعیف گردد که به آن کمبود دبی می گوییم.
- مصرف هوا غیر منطقی بالا می رود.
2- فرسایش نازل در طول زمان
نازل به مرور زمان با کارکرد بالا، ساییده خواهد شد و قطر داخلی آن افزایش پیدا می کند در نتیجه شاهد موارد زیر خواهیم بود:
- مصرف هوا بالاتر خواهد رفت
- تمرکز پاشش افت پیدا خواهد کرد
- کیفیت یک نواختی نتیجه کار کاهش پیدا خواهد کرد
- بدون اینکه اپراتور متوجه شود، پروژه از حالت استاندارد خارج می شود.
در این حالت است که معمولا افراد بی تجربه متوجه این موضوع نخواهند شد و تقصیر افت کیفیت نتیجه کار بر گردن اپراتور خواهد افتاد در صورتی که عدم توجه به این موارد در کار اپراتور اختلال ایجاد کرده است.
حال با توجه به این مواردی که گفتیم باید یک اصل کنترلی را همیشه در مورد نازل سندبلاست رعایت کنیم و به صورت زیر است:
با توجه به اینکه نازل یک قطعه مصرفی اثر گذار است، حتما باید به صورت دوره ای چک و تعویض شود تا کیفیت نهایی کار ثابت بماند.برای مشاهده قیمت نازل سندبلاست کلیک کنید.
5- شیلنگ سندبلاست، جلوگیری از اتلاف راندمان و ریسک ایمنی
ظاهر شیلنگ سندبلاست بسیار ساده است ولی در واقعیت از نظر عملکردی نقش مهمی در فرآیند دارند از جمله این تاثیرات عبارتند از:
- حفظ انرژی جریان: شیلنگ خوب و با کیفیت باید باعث کاهش افت فشار و افت راندمان شود.
- حفظ ایمنی: یکی از خصوصیات موثر شیلنگ های خوب سندبلاست این است که نسبت به سایش داخلی و فشار کاری مقاوم باشد.
اگر شیلنگ بی کیفیت باشد یا طول و مسیر آن درست انتخاب نشود، به طور معمول مشکلات زیر رخ خواهد داد:
- افت فشار محسوس و کاهش سرعت پاشش
- نوسان در تغذیه و پاشش
- افزایش خطر نشتی یا پارگی در طول زمان
- ایجاد نقاط ضعف در سیستم و توقف های ناخواسته
نکته مهم مهندسی در انتخاب شیلنگ سندبلاست: شیلنگ و مسیر انتقال آن باید دقیقا مناسب با فشار کار، نوع ساینده مورد استفاده و چیدمان پروژه انتخاب شود. انتخاب شیلنگ نا مناسب حتی با کمپرسور بالاتر از ظرفیت مورد نیاز هم می تواند سیستم را به اصطلاح خفه کند.
6- اتصالات، کوپلینگ ها و کنترل ایمنی، جزئیات تعیین کننده فرآیند سندبلاست
وقتی با پروژه های واقعی و بزرگ تر طرف هستیم خیلی از موارد اتلاف زمان و ریسک های بزرگ مربوط به قطعات ریز و کوچک است. برای مثال اتصالات نا مطمئن، کوپلینگ های ضعیف، بست های غیر استاندارد، نشتی های کوچک اما مزمن از این موارد هستند که به طور معمول در واقعیت این دو اثر را می گذارند:
- افت راندمان: به خصوص در مواقعی که نشتی هوا وجود دارد.
- افت ایمنی: ریسک جدا شدن اتصالاتی که تحت فشار قرار دارند.
پس بیایید بعد از این اتصالات را به عنوان لوازم جانبی در نظر نگیریم و با نگاهی وسیع تر آن ها را بخشی از کیفیت سیستم حساب کنیم.
سیستم هماهنگ مهم تر از قطعه خوب
نکته ای که خیلی از تیم های سندبلاست کار در ایران یا خیلی دیر متوجه می شوند یا اصلا متوجه آن نیستند معمولا این است که سندبلاست خوب، صرفا نتیجه خرید بهترین قطعه ها به صورت جداگانه نیست بلکه هماهنگی قطعه ها با هم است که نتیجه نهایی و کیفیت بالای کار را تضمین می کند.
برای مثال داشتن بهترین نازل، بدون هوای کافی نتیجه نخواهد داد یا داشتن یک دیگ عالی با هوای مرطوب دچار نوسان خواهد شد و یا اینکه اگر همه چیز عالی و با بهترین کیفیت انتخاب شود اما شیلنگ نامناسب خریداری شده باشد، کل سیستم را کم جان می کند.
اگر می خواهید در پروژه های خود در زمان صرفه جویی کنید، مصرف ساینده را با حفظ کیفیت درجه یک به حداقل ممکن برسانید و کیفیت سطح برای رنگ و پوشش در نهایت یکنواخت و استاندارد شود به تجهیزات سندبلاست به چشم یک زنجیره نگاه کنید که یک سیستم هماهنگ را تشکیل می دهند نه اینکه چند ابزار پراکنده باشند.
برای مشاهده و بررسی اجزای این زنجیره سیستماتیک و انتخاب گزینه مناسب برای پروژه های خودتان، می توانید به صفحه تجهیزات سندبلاست و زیر صفحه های تخصصی هر جز مراجعه کنید.
پارامتر های اجرایی مهم در سندبلاست
حالا که با تاثیر تجهیزات آشنا شدیم، باید بدانیم چگونه از آن ها استفاده کنیم تا بهترین خروجی را از آن ها دریافت کنیم. باید توجه داشته باشید که کیفیت نهایی سندبلاست به چند پارامتر فنی بستگی دارد.
1) فشار کاری:
فشار کاری یکی از مهم ترین متغیر ها است که با آن سر و کار داریم. فشار کمتر از حد استاندارد، قدرت تمیزکاری را پایین می آورد و فشار بیش از حد ممکن است به سطح آسیب وارد نماید یا مصرف ساینده را بیدلیل بالا ببرد.
نتیجه فشار نامناسب:
- پاکسازی ناقص
- افت کیفیت زبری
- افزایش مصرف
- ریسک آسیب به سطح
2) فاصله نازل تا سطح:
فاصله نازل از سطح باید کنترل شده باشد. اگر فاصله زیاد شود، انرژی ذرات کاهش پیدا می کند. اگر خیلی کم شود، تمرکز بیش از حد و آسیب موضعی پیش می آید.
3) زاویه پاشش:
زاویه پاشش تأثیر مستقیمی بر تمیزی، یکنواختی و پروفایل زبری دارد. زاویه نامناسب باعث خواهد شد که بعضی از نقاط بیش از حد و بعضی نقاط کمتر تمیز شوند.
4) سرعت حرکت اپراتور:
اگر اپراتور خیلی سریع حرکت کند، سطح کامل تمیز نمیشود. اگر خیلی کند حرکت کند، مصرف ساینده و زمان بالا خواهد رفت و ممکن است سطح بیش از حد ساییده شود.
5) نوع ساینده:
نوع ساینده باید با نوع سطح، هدف نهایی و استاندارد پروژه هماهنگ باشد. مثلاً ساینده ای که برای پاکسازی سنگین مناسب است، الزاماً برای قطعه ظریف مناسب نیست.
پروفایل زبری یا Anchor Profile چیست؟
یکی از مفاهیمی که در سندبلاست بسیار مهم است، پروفایل زبری یا Anchor Profile است. اما این مفهوم به چه معناست؟ از این اصطلاح برای میزان برجستگی و فرو رفتگی های ریز سطح بعد از عملیات سندبلاست استفاده می کنند. این میزان زبری کنترل شده در نتیجه کار باعث خواهد شد رنگ یا پوشش مورد نظر به جای اینکه بر روی سطح صاف اتکا کند، درون این نا همواری ها قفل شده و به میزان چسبندگی بالاتری برسد.
چرا پروفایل زبری مهم است؟
اگر سطح ما فقط تمیز شده باشد اما آن میزان زبری مورد نظر را نداشته باشد موارد زیر پیش خواهد آمد:
- چسبندگی پوشش کاهش خواهد یافت
- احتمال جدا شدگی بالا خواهد رفت
- دوام سیستم پوششی کم خواهد شد
حال اگر میزان زبری بیش از حد باشد چه مشکلاتی پیش می آید؟
- مصرف رنگ افزایش پیدا خواهد کرد
- پوشش ممکن است جاهای عمیق را به خوبی نپوشاند
- احتمال ایجاد نقاط ضعف بالا خواهد رفت
پس هدف ما در سندبلاست نه میزان کم زبری است و نه زبری افراطی، هدف اصلی ما زبری کاملا کنترل شده و مناسب با پوشش دهنده یا رنگ مورد نظرمان است.
چگونه باید کیفیت سندبلاست را کنترل کنیم؟
برای اینکه بتوان گفت سندبلاست در حد قابل قبول و استاندارد انجام شده است باید تمام موارد زیر کنترل شوند:
- یکنواختی سطح
- میزان تمیزی
- میزان زبری
- وجود یا عدم وجود آلودگی ثانویه
- زمان بین سندبلاست و اعمال رنگ
باید توجه داشت که در پروژه های حرفه ای این کنترل به صورت چشمی انجام نمی شود، بلکه به وسیله ابزارهای بازرسی و معیارهای مشخص فنی انجام خواهد شد.
نکات مهم برای خرید تجهیزات سندبلاست
اگر هدف شما اجرای سندبلاست حرفه ای و کاملا اقتصادی است نباید خرید تجهیزات را تنها بر اساس قیمت انجام دهید. در ادامه خلاصه وار به نکاتی اشاره خواهیم کرد که برای خرید هر یک از تجهیزات سندبلاست می توانید به آن ها اتکا کنید:
کمپرسور
- دبی کافی
- فشار پایدار
- دوام کاری
نازل
- متریال مقاوم
- قطر متناسب
- سازگار با نوع ساینده
شیلنگ
- ضد سایش
- مقاوم به فشار
- طول استاندارد
دیگ
- قابلیت سرویس
- کنترل دقیق
- ایمنی بالا
مواد ساینده سندبلاست را چگونه انتخاب کنیم؟
در فرآیند سندبلاست تصمیم در مورد انتخاب مواد ساینده (به انگلیسی Abrasives) به هیچ عنوان مانند انتخاب نوع رنگ نیست. چرا که در اینجا خروجی نهایی کار شما یعنی عوامل زیر به ترکیب و عملکرد ساینده گره خورده است:
- چسبندگی
- دوام پوشش
- یکنواختی زبری
- ریسک خوردگی زیر پوشش
بنابراین علاوه بر مواد ساینده الزامی است که با معیار های استاندارد درجه تمیزی نیز آشنا گردید تا متوجه شوید عملیات شما از دیدگاه فنی دقیقا در چه سطحی قرار می گیرد.
در ادامه دقیقا به بررسی هر دو این موارد می پردازیم:
1- اول انواع ساینده را با هم بررسی می کینم و معیار انتخاب آن ها را می گوییم.
2- سپس استاندارد های اجرایی برای درجه تمیزی و پروفایل زبری را مورد بررسی قرار می دهیم.
مواد ساینده در واقع ذراتی هستند که ضمن برخورد به سطح مورد نظرمان، علاوه بر جدا سازی آلودگی ها از روی سطح، زبری ایجاد می کنند.
در قسمت زیر برخی از مهم ترین ویژگی های ساینده را که بیشترین تاثیر را دارند معرفی کرده ایم:
- سختی و مقاومت سایشی (Hardness / Abrasion resistance)
- شکل و اندازه دانه ها (Grit size / Angularity)
- چگالی و سرعت شکست ذرات (Density / Fracture behavior)
- نوع فلز سطح (Steel, stainless, aluminum…)
- هدف عملیات (حذف زنگ، حذف رنگ، ایجاد پروفایل برای اپوکسی/پلی یورتان…)
- محدودیت های محیطی و ایمنی (گرد و غبار، بازگشت ساینده، امکان بازیافت)
انواع ساینده های رایج
انواع ساینده های رایج در سندبلاست را در قسمت زیر در جدولی گرد آوری کرده ایم تا با هر یک از آن ها آشنا شوید و سپس به بررسی هر یک از آن ها پرداخته ایم:
| نوع | نام ساینده |
|---|---|
| سریع سرد شده | چدن |
| فولاد کربن بالا | فولاد ریختگی |
| فولاد کربن پایین | فولاد ریختگی |
| - | سیم برش فولادی |
| نوع | نام ساینده |
|---|---|
| طبیعی | ماسه سیلیکا |
| طبیعی | ماسه الیوین |
| طبیعی | استارولیت |
| طبیعی | گارنت |
| سنتزی | سرباره کوره آهن |
| سنتزی | سرباره پالایشگاه مس |
| سنتزی | سرباره پالایشگاه نیکل |
| سنتزی | سرباره کوره زغال سنگ |
| سنتزی | آلومینیوم اکسید ذوب شده |
1) گارنت (Garnet)
از گارنت معمولا برای سطوحی استفاده می شود که حساس تر هستند. معمولا استفاده از گارنت را در پروژه هایی شاهد هستیم که کنترل دقیق تمیزی در آن ها اهمیت بالایی دارد. چرا که استفاده از آن گرد و غبار کمتری ایجاد می کند و عملکرد نسبتا تمیز تری نسبت به برخی از مواد ساینده دارد.
این ساینده برای جاهایی مناسب است که می خواهید تمیز کاری دقیق تر باشد و ضمن آن نمی خواهید سطح نیز بیش از حد دلخواهتان خشن شود.
از مزیت های گارنت می توان به این مورد اشاره کرد که از آن بیشتر برای کار هایی استفاده می شود که قرار است کیفیت ظاهری بالاتری داشته باشند و اینکه خطر تنفسی برای اپراتور های سندبلاست ندارد. قیمت این ساینده نیز معمولا نسبت به سایر ساینده ها بالاتر است.
2) آلومینیوم اکسید (Aluminum Oxide)
آلومینیوم اکسید یا آلومینیوم اکساید یکی از رایج ترین ساینده ها برای تمیز کاری سطح فلز است. این ساینده برای ایجاد پروفایل زبری مناسب در بسیاری از کاربرد های صنعتی عملکرد بسیار خوبی را از خود نشان می دهد. شکل دانه هاست که در آلومینیوم اکسید اهمیت دارد و می تواند زبری کنترل شده روی فلز ایجاد کند.
از مزیت های کلیدی آلومینیوم اکساید می توان به این مورد اشاره کرد که عملکرد پایدار و مناسب برای پوشش های مقاوم دارد.
نکته مهم: استفاده از این ساینده نیاز به مدیریت و کنترل گرد و غبار دارد و نیاز است سایز ساینده برای عملکرد مورد نظر به درستی انتخاب شود که به اصطلاح به آن گریت یا مش بندی هم گفته می شود. در ادامه این مقاله در مورد گریت بیشتر توضیح خواهیم داد.
3- سرباره زغال سنگ (coal slag)
سرباره زغال سنگ از ساینده های رایج ساب پاشی در کارخانه های کشتی سازی است. میزان سیلیس در سرباره زغال سنگ بسیار پایین است. با این وجود همانطور که در ادامه در مورد مضرات سیلیس صحبت می کنیم این ساینده هم آلاینده هایی در هوا آزاد می کند که برای سلامتی اپراتور مضر است.
4- سرباره آهن/فولاد (Slag / Steel Slag)
سرباره آهن یا فولاد نیز یک نوع ساینده است که در برخی پروژه ها استفاده از آن اقتصادی تر محسوب می شود. بسته به منبع تولید این ساینده می تواند کیفیت های متفاوتی داشته باشد و بالطبع کیفیت نهایی کار و خروجی و یکنواختی آن نیز ممکن است متغیر باشد. بنابراین بسیار مهم است که این ساینده از کدام تامین کننده تهیه می شود و منبع تولید آن کجاست.
از این ساینده گاهی برای ایجاد زبری مناسب و تمیز کاری متوسط تا سنگین در عملیات سندبلاست استفاده می شود.
مزیت کلیدی که از این ساینده می توانیم نام ببریم تنها اقتصادی تر بودن آن است.
نکته بسیار مهم: برای پروژه های بسیار حساس که یکنواختی نهایی سطح اهمیت بسیار بالایی دارد، باید یکنواختی و مشخصات را دقیقا چک کنید تا با مشکل مواجه نشوید.
4) ماسه سیلیکا/شن سیلیسی (Silica Sand)
ماسه سیلیکا، سیلیکا سند یا شن سیلیسی از قدیمی ترین و متداول ترین ساینده های مورد استفاده در جهان است که در ایران با نام سیلیس شناخته می شود. جالب است بدانید که نام سندبلاست هم به دلیل استفاده از این ساینده الهام گرفته شده است. کابرد آن بیشتر در مکان هایی است که امکان بازیابی مواد وجود ندارد و از آن در این محل ها برای ساب پاشی استفاده می شود.
ماسه سیلیکا در بسیاری از کشور ها به دلیل اینکه خطرات تنفسی ایجاد می کند و برای سلامتی مضر است، محدود یا ممنوع شده است. اما همچنان در کشور ایران توسط برخی از افراد و تیم ها مورد استفاده قرار می گیرد.
این ساینده در سندبلاست از نظر عملکردی می تواند کاربرد های فراوانی داشته باشد اما از نقطه نظر ایمنی معمولا گزینه ای نیست که توسط کارشناسان توصیه شود.
5) ساچمه فلزی (Shot Blasting)
در مورد شات بلاستینگ، شات بلاست یا ساچمه پاشی در ابتدای همین مقاله توضیح دادیم. به دلیل اینکه فرآیند شات بلاست مشابه سندبلاست است، ساچمه فلزی را در این دسته بندی قرار داده ایم.
اگر رش شما شات بلاست باشد ساچمه فلزی نقش تراکم سازی سطح و یکنواختی را بازی می کند اما نمی تواند رنگ هایی که خیلی چسبیده به سطح هستند را جدا کند. از مزیت ساچمه فلزی می توان به این مورد اشاره کرد که معمولا قابل بازیافت است و برای افراد و صنایعی که تولیدات تکرار شونده دارند مناسب تر است.
6) ساچمه فولادی (Steel Shot / Steel Grit)
ساچمه فولادی که نوع دیگری از ساینده ها است برای کارهای صننعتی و حذف پوسته ها و زنگ زدگی روی سطح کاربرد دارد. از این ساینده بیشتر در جاهایی استفاده می شود که می خواهند پروفایل یکنواخت و مقاوم ایجاد کنند.
گریت چیست و به چه معناست و چرا روی نتیجه اثر می گذارد (Grit Size)
در واقع گریت یا اندازه دانه ها یا همان ساینده هاست که تعیین می کند ساینده مورد نظر تا چه حد تهاجمی باشد. بنابراین:
- گریت درشت تر: برخورد خشن تر، پروفایل زبری بالاتر، مصرف بیشتر، احتمال آسیب بیشتر
- گریت ریز تر: تمیز کاری ظریف تر، پروفایل کنترل شده تر
به همین دلیل است که می گوییم انتخاب گریت یا مش بندی باید با نوع پوشش، شرایط خوردگی و استاندارد پروژه هم راستا باشد. برای مثال اپوکسی های ضخیم تر نسبت به بعضی پروفایل ها حساس هستند.
برای دریافت مشاوره در زمینه خرید ابزار سندبلاست می توانید به صفحه تماس با ما مراجعه کنید و اگر می خواهید درباره آقای رنگ بیشتر بدانید کلیک کنید.