الرئيسية > نصائح تقنية > كيف تختار وسيط السفع المناسب للعمل؟
كيف نختار وسائط السفع الرملي المناسبة لهذه المهمة؟
اختيار وسيط السفع الصحيح للعمل أمر بالغ الأهمية لتحقيق النتيجة المرجوة. في هذه
المقالة بعض الإرشادات بخصوص اختيار المواد الكاشطة للسفع.
لنجاح عملية السفع، من الضروري اختيار وسيط السفع المناسب. يجب أخذ النتيجة النهائية المطلوبة، ومبدأ السفع، والمادة الأساسية التي سيتم سفعها جميعها في الاعتبار.
مواد كاشطة قابلة للاستهلاك أو لإعادة الاستخدام
التمييز الأول هو بين المادة الكاشطة القابلة للاستهلاك والمادة الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام.
المواد الكاشطة القابلة للاستهلاك هي وسائط سفع يمكن استخدامها مرة واحدة فقط. هذه الوسائط أرخص لكل كغ أو طن، لكنها تدوم دورة واحدة فقط. غالبًا ما تُستخدم هذه المواد الكاشطة القابلة للاستهلاك في عمليات السفع المفتوحة حيث لا توجد إمكانية لإعادة التدوير. عند سفع جسر أو هيكل خارجي، غالبًا ما تُستخدم مواد كاشطة مثل سيليكات الألمنيوم أو خبث النحاس أو Testra.
المواد الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام أكثر ملاءمة عندما تكون هناك إمكانية لإعادة تدوير وسيط السفع. في غرفة السفع أو خزانة السفع أو آلة السفع بالعجلات، يمكن جمع المادة الكاشطة وتنظيفها وإعادة تدويرها. في هذه الحالة تُستخدم المواد الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام مثل حبيبات الفولاذ، رمل الفولاذ، الألومينا المنصهرة، خرز الزجاج، وسائط السفع البلاستيكية، والمواد الكاشطة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
هناك أيضًا إمكانيات لاستخدام وحدة إعادة تدوير المواد الكاشطة المتنقلة في الموقع، لاستخدام العقيق. من مزايا المواد الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام:
- يتمكن عامل السفع من رؤية العمل بشكل أفضل ويستطيع أداء مهمته بشكل أفضل، لأنها تنتج غبارًا أقل.
- فعالة من حيث التكلفة لأنها تمر بعدة دورات قبل أن تتحول إلى غبار. قد يكون السعر لكل طن أعلى، لكن التكلفة لكل متر مربع يتم سفعه أقل بكثير. بالإضافة إلى ذلك، أصبح التخلص من النفايات والغبار أكثر تكلفة. مع المواد الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام، هناك كمية أقل من الغبار للتخلص منه، لأنها لا تتحول إلى غبار بعد دورة سفع واحدة.
- أكثر صداقة للبيئة، لأنه يوجد نفايات أقل للتخلص منها.
مواد كاشطة معدنية أو غير معدنية
التمييز المهم الثاني هو بين المواد الكاشطة المعدنية وغير المعدنية.
المواد الكاشطة المعدنية
إذا كانت هناك إمكانية لإعادة تدوير المادة الكاشطة وكان السطح يسمح بذلك، فإن المواد الكاشطة المعدنية هي أكثر وسائط السفع فعالية من حيث التكلفة.
على الأسطح الفولاذية حيث لا تمثل تلوث الحديد مشكلة، خاصة كريات الفولاذ وحبيبات الفولاذ تعتبر وسائط سفع مفضلة جدًا. بالنظر إلى سعر التكلفة لكل طن وقابلية إعادة التدوير العالية جدًا، فإن كريات وحبيبات الفولاذ هي المواد الكاشطة الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
إذا كان تلوث الحديد يمثل مشكلة، على سبيل المثال على الأسطح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، هناك أيضًا إمكانية استخدام كريات الفولاذ المقاوم للصدأ وحبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا النوع من المواد له عمر افتراضي جيد ويولد غبارًا قليلاً، لكنه مكلف جدًا لكل طن. لذلك يجب الانتباه جيدًا إلى خسائر السحب، أي إزالة المادة الكاشطة من النظام المغلق دون قصد، على سبيل المثال في جيوب قطعة العمل.
المواد الكاشطة المعدنية لها كثافة عالية (حوالي 7 سم3 / غرام) ولذلك فهي أقل ملاءمة للأسطح الرقيقة أو الحساسة جدًا.
في بعض تطبيقات السفع بكريات الفولاذ يمكن أيضًا استخدام سلك مقطوع من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
المواد الكاشطة غير المعدنية
المواد الكاشطة غير المعدنية هي مواد كاشطة صناعية أو طبيعية أو معدنية لا تحتوي على معادن. عندما يكون تلوث الحديد مشكلة، أو عند السفع على الأسطح الحساسة أو عند السفع في أماكن خارجية، تكون المواد الكاشطة غير المعدنية هي الأنسب. عند السفع في غرفة السفع أو خزانة السفع، غالبًا ما يتم استخدام الألومينا المنصهرة وحبيبات الزجاج. للتنظيف الدقيق جدًا دون إتلاف المادة الأساسية، يتم استخدام وسائط السفع البلاستيكية، ووسائط السفع بالصودا، ووسائط السفع بقشور الجوز. عند السفع في الموقع يمكن استخدام المواد الكاشطة غير المعدنية مثل العقيق، سيليكات الألمنيوم (خبث الفحم)، سيليكات الحديد (مثل خبث النحاس)، وسيليكات الكالسيوم (تسترا).
ما هو مبدأ السفع والمعدات المستخدمة
اختيار وسائط السفع يعتمد بشكل كبير على المعدات المستخدمة. عند السفع المفتوح لجسر سيتم استخدام وسائط مختلفة عن تلك المستخدمة لسفع أجزاء المحرك الصغيرة في خزانة السفع.
- في آلات السفع بالعجلات, يتم استخدام كريات الفولاذ عالية الكربون وحبيبات الفولاذ عالية الكربون GP (صلابة 42-52 HRC) بشكل أساسي. لبعض التطبيقات، يمكن أن تكون كريات الفولاذ المقاوم للصدأ أو السلك المقطوع خيارًا جيدًا.
- في غرف السفع يتم استخدام حبيبات الفولاذ GH (صلابة 60-64 HRC)، الألومينا البنية المنصهرة، حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ وحبيبات الزجاج بشكل أساسي. عند استخدام عقيق عالي الجودة، يمكن أن يكون مناسبًا أيضًا لغرفة السفع في بعض الحالات.
- في خزائن السفع المادة الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام هي الأنسب، لأنها تولد غبارًا أقل في مساحة العمل الصغيرة. في خزانة السفع بالضغط يمكن استخدام جميع المواد الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام. في خزانة السفع بالحقن الفراغي، تكون المواد الكاشطة المعدنية ثقيلة جدًا بحيث لا تدخل النظام بكفاءة.
- في السفع المفتوح في الموقع عادةً ما يكون الخيار الأفضل هو مادة كاشطة قابلة للاستهلاك مثل خبث النحاس أو خبث الفحم. عندما تكون هناك إمكانية لإعادة تدوير المادة الكاشطة بشكل فعال في موقع العمل، يمكن أيضًا استخدام عقيق عالي الجودة.
- في السفع بالفراغيتم غالبًا استخدام مادة كاشطة قابلة لإعادة الاستخدام مثل حصى الفولاذ والألومينا المنصهرة البنية. يجب أن تكون آلة السفع بالفراغ قوية بما يكفي لمعالجة حصى الفولاذ، مثل جهازنا AB1070.
- في السفع الكاشط الرطبيمكن استخدام مواد كاشطة غير معدنية متنوعة، مثل العقيق، سيليكات الألمنيوم، حبيبات الزجاج، وخرز الزجاج.
ما هو الغرض من السفع
إنشاء ملف تثبيت
يعد إنشاء ملف سطح هدفًا مهمًا غالبًا في السفع. ملفات التثبيت هي الحفر الصغيرة في قطعة العمل التي تخلق مساحة إضافية لالتصاق الطلاء. إن وجود ملف تثبيت صحيح أمر بالغ الأهمية لعمر الطلاء، ويتطلب نظام الطلاء الثقيل خشونة أعلى من نظام الطلاء القياسي. عادة ما يتم التعبير عن الخشونة في:
- Ra، أو متوسط خشونة السطح، هو المتوسط الحسابي للقيم المطلقة لانحرافات ارتفاع السطح المقاسة من الخط المتوسط على طول عينة واحدة.
- Rz، أو متوسط أقصى ارتفاع للملف، هو متوسط أعلى خمسة قمم وأعمق خمسة وديان على طول التقييم.
سيحدد مصنع الطلاء في ورقة البيانات الخاصة به ملف السطح المطلوب بعد السفع، حتى يلتصق نظام الطلاء الخاص به.
في Airblast-Abrasives يسعدنا تقديم المشورة حول المادة الكاشطة وحجم الحبيبات المطلوبين لتحقيق ملف السطح الخاص بك.
التنظيف
عند الحاجة فقط لإزالة طبقة القشرة من ألواح أو مقاطع الفولاذ، فإن حصى الفولاذ S330 أو S390 سيكون مناسبًا في آلة السفع بالعجلات.
عند الحاجة لإزالة طبقة سميكة من الصدأ أو طلاء ثقيل، من الأفضل استخدام حجم أكبر من حصى الفولاذ GP مع حصى الفولاذ في آلة السفع بالعجلات وحصى الفولاذ GH أو الألومينا المنصهرة في غرفة السفع.
في صناعة المسابك، يتم استخدام حصى الفولاذ عالي الكربون لدينا لإزالة الرمل بعد الصب، حيث يحدد حجم القطعة المصبوبة إلى حد كبير حجم حصى الفولاذ المستخدم.
تنظيف لطيف
عند تنظيف مواد أكثر ليونة مثل الخشب أو في تنظيف الواجهات، يجب استخدام مواد كاشطة أكثر نعومة مثل العقيق. عندما يكون الهدف هو إزالة الطلاء من مادة أساسية ناعمة أو رقيقة، يمكن أيضًا استخدام الصودا، ووسائط السفع البلاستيكية، ووسائط السفع بقشور الجوز.
إزالة الحواف الحادة
بعد الإنتاج قد تبقى بعض الحواف الحادة على المنتج والتي يجب إزالتها. يمكن القيام بذلك باستخدام حصى وخرز الفولاذ (غير القابل للصدأ).
التفجير بالخردق
مثلما يقوم الحداد بالطرق على الفولاذ لتقويته. التفجير بالخردق يعتمد على نفس المبدأ ولكن باستخدام العديد من جزيئات الخردق الفولاذية بدلاً من المطرقة. يُستخدم لتقوية الفولاذ في المعدات، وعجلات الهبوط، والنوابض على سبيل المثال.
تفجير الخرز الزجاجي
يُستخدم لجعل أسطح الفولاذ (غير القابل للصدأ) أكثر نعومة. يتم قذف السطح، مما يقلل من النتوءات ويفتح المنخفضات دون وجود تجاويف (فتحات) على المستوى المجهري. يتم إنشاء ملف سطحي ناعم جداً، حيث يمكن للأوساخ أن تترسب فقط على القمم. قوة الالتصاق تكون ضئيلة، بحيث يبقى السطح أنظف ويمكن تنظيفه بشكل أفضل.
الصلابة، الشكل والحجم للمادة الكاشطة
الصلابة، الشكل والحجم هي أهم الخيارات. أثناء التفجير بمادة كاشطة قابلة لإعادة الاستخدام، يكون خليط العمل أيضاً عاملاً مهماً.
الصلابة / المتانة
درجة الصلابة المطلوبة يتم تحديدها بواسطة:
- سرعة التنظيف المطلوبة.
- نوع الملوث الذي يجب إزالته.
- تشطيب السطح والملف السطحي المطلوب.
صلابة المادة الكاشطة مهمة لأن الصلابة، حسب التعريف، هي مقاومة التشوه. كلما زادت صلابة حبة المادة الكاشطة، كلما قلت قابليتها للتشوه وزاد أداؤها للعمل المفيد على السطح. ومع ذلك، يتم هدر الطاقة في تكسير الحبيبات، لذلك لا توجد فائدة من استخدام مادة كاشطة صلبة ولكنها هشة للغاية. الصلابة القصوى مع معدل تكسير منخفض مطلوبة لتحقيق أفضل النتائج.
ترتبط صلابة المادة الكاشطة مباشرة بسرعة التنظيف، فكلما زادت صلابة المادة الكاشطة، زادت سرعة التنظيف. الصلابة أيضاً عامل مهم في جودة التنظيف، خاصة عندما يكون العمل معقداً ويحتوي على تجاويف عميقة. كلما كانت حبة المادة الكاشطة أكثر صلابة، مع عدم وجود هشاشة، زادت قدرتها على الارتداد. تعتمد مناطق الأجزاء التي لا يمكن تنظيفها بالتفجير المباشر على ارتداد المادة الكاشطة لتحقيق تنظيف كافٍ.
بشكل عام يمكننا القول:
- كلما زادت صلابة المادة الكاشطة، زادت عدوانيتها
- كلما زادت صلابة المادة الكاشطة زاد الإنتاج وسرعة التنظيف. المواد الكاشطة الأكثر ليونة تفقد الطاقة بسبب تحول الحبة. المواد الكاشطة الأكثر ليونة لها عمر أطول، لكنها أقل كفاءة.
- حبيبات المادة الكاشطة الأكثر صلابة لديها قدرة أفضل على الارتداد (القفز) وتنظيف المناطق التي لا تتعرض للتفجير المباشر.
الشكل
يتم تحديد شكل الجسيمات بواسطة:
- متطلبات تشطيب السطح والبروفايل
- نوع الملوث المراد إزالته
حيث أن كريات الفولاذ تخلق سطحًا متموجًا أكثر تموجًا، فإن جزيئات الحبيبات الزاويّة تخلق بروفايلًا حاد الحواف.
شكل المادة الكاشطة عند استخدامها لأول مرة ليس دائمًا كما هو عليه عند وجودها في الخليط التشغيلي. تظل كريات الفولاذ مستديرة طوال الوقت، وبالتالي تنتج أقل قدر من التآكل في الماكينة.
معظم الحبيبات تظل زاويّة لتعطي تأثير نقش فعّال، على الرغم من أن حبيبات الفولاذ GP تتحول بسرعة من الشكل الزاوي إلى المستدير عند الاستخدام، مما يجمع بين قدرات الأداء لكل من الحبيبات والكريات. تظل حبيبات GL زاويّة، لكنها تفقد حوافها الحادة أثناء الخدمة مما يحسن من سرعة التنظيف دون تآكل مفرط في المصنع.
الحجم
نظرًا لأن المعالجة بالتصادم تعتمد على الطاقة الحركية، فمن الطبيعي أن اختيار حبيبة كبيرة سيعطي تأثيرًا أكبر من الحبيبة الصغيرة والعكس صحيح. لذلك، فإن اختيار الحجم الأولي مهم جدًا للعملية.
- E= ½ MV2 الطاقة الحركية = ½ الكتلة × السرعة2
- تتمتع كريات الفولاذ الكبيرة S660 بتأثير يعادل 500 مرة من تأثير كريات الفولاذ الصغيرة S70
عند إزالة التلوث الثقيل قد يكون هذا التأثير مطلوبًا لتنظيف قطعة العمل بشكل صحيح. بشكل عام ننصح باستخدام أصغر حجم حبيبات يحقق التنظيف الجيد ويخلق البروفايل المطلوب. الأحجام الصغيرة من الحبيبات تحتوي على عدد أكبر بكثير من الجزيئات التي تصطدم بالسطح وبالتالي لها المزايا التالية:
- الأحجام الصغيرة من الحبيبات توفر تغطية أفضل بكثير
- الأحجام الصغيرة من الحبيبات تنظف بشكل أسرع
- الأحجام الصغيرة من الحبيبات تتحمل إجهاد تصادم أقل، لذا فهي تدوم لفترة أطول.
الخليط التشغيلي للمواد الكاشطة القابلة لإعادة الاستخدام
المادة الكاشطة التي يوفرها المصنع تكون في الغالب بحجم واحد. نطاق الأحجام في التشغيل يُعرف باسم “الخليط التشغيلي” ويتكون من الحبيبات أو الكريات بالحجم الاسمي والجزيئات البالية أو المتكسرة.
يوفر الخليط التشغيلي توازنًا في أحجام الجسيمات من أجل التأثير والتغطية. يتم توفير التأثير بواسطة المادة الكاشطة الجديدة أو الحبيبات الأكبر لإزالة الملوثات الثقيلة، وتوفر الحبيبات المتوسطة والصغيرة التغطية لإزالة الملوثات الخفيفة وإعطاء التشطيب النهائي للقطعة المعالجة.
هذا التوازن بين التأثير والتغطية مهم ولا يمكن الحفاظ عليه إلا من خلال الإضافة المنتظمة لمادة كاشطة جديدة، ويفضل أن يكون ذلك بمعدل تآكل المادة الكاشطة، حسب ساعة العجلة أو حسب القاعدة الذهبية “قليلًا وباستمرار”. من الضروري أيضًا إعادة أي خسائر في المادة الكاشطة أو ما يتم إخراجه من الماكينة إلى النظام. ونتيجة لذلك، سيكون عدد الجزيئات لكل كجم مقذوف أعلى، وستتحسن التغطية، وسيكون التنظيف أسرع وسيقل وقت التفجير.
اختيار المادة الكاشطة الصحيحة، بالشكل والحجم والصلابة المناسبين، والحفاظ على الخليط التشغيلي الأمثل هي أهم العناصر في التحكم في التكاليف. ومع ذلك، هناك عوامل أخرى يجب أخذها في الاعتبار إذا كان الهدف هو تحقيق أقصى كفاءة. فرق مهندسينا في المبيعات جاهزون لمساعدتك في اختيار المواصفات الصحيحة للمادة الكاشطة لتطبيقك – لا تتردد في التواصل مع مكتب Airblast الأقرب إلى منشأتك.
