Thiết bị phun cát và phun bi được ứng dụng trong gia công bề mặt kim loại nhằm mục đích làm sạch bám dính, cáu bẩn, vết đen dính dầu mỡ và các khuyết tật nhỏ nằm trong công đoạn chuẩn bị cho sơn hoàn thiện chi tiết. Bi phun hay cát phun phục vụ cho gia công làm sạch được lựa chọn phụ thuộc vào vật liệu bề mặt cần gia công và mức độ cáu bẩn của bề mặt. Cát kỹ thuật bao gồm các loại khác nhau như hạt bi thép, hạt bi gang, hạt bi thủy tinh, hạt bi nhôm. Việc đánh giá mức độ cáu bẩn của bề mặt trước khi tiến hành gia công máy phun bi là công việc quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến việc lựa chọn phương pháp làm sạch và dạng của vật liệu hạt mài (cát kỹ thuật).
Hình 1. Một số loại vật liệu mài được ứng dụng cho gia công phun bi
Phân loại bề mặt kimloại áp dụng gia công phun bi làm sạch như sau
Bề mặt kim loại áp dụng gia công phun bi làm sạch trước sơn phủ có thể được phân loại theo các mức độ gỉ, ôxy hóa (Theo tiêu chuẩn ISO 8501). Trong kỹ thuật phân biệt 4 mức độ gỉ là: A, B, C và D như sau:
Ký hiệu mức độ gỉ | Trạng thái bề mặt tươn gứng |
A | Đã chớm có gỉ nhưng còn rất ít. |
B | Bề mặt thép đã bắt đầu có các đốm gỉ và gỉ có thể bong ra. |
C | Bề mặt thép có vảy gỉ bong ra hoặc cạo ra được, xuất hiện các vết lõm nhỏ nhìn thấy được. |
D | Bề mặt thép có nhiều vảy gỉ bong ra, xuất hiện nhiều vết lõm nhỏ dễ nhìn thấy bằng mắt thường. |
Cũng theo tiêu chuẩn TCXDVN 334 : 2005 “Quy phạm sơn thiết bị và kết cấu thép trong xây dựng dân dụng và công nghiệp”Mức độ sạch của bề mặt được chia làm 4 mức (Sa1, Sa2, Sa2.5, Sa3) như sau:
Mức độ sạch | Trạng thái bề mặt tương ứng |
Sa1 | Bề mặt đã sạch dầu, mỡ, bụi, vảy thép, gỉ, sơn, các tạp chất lạ bám dính lỏng lẻo. |
Sa2 | Bề mặt đã sạch hết dầu, mỡ, bụi và hầu hết vảy thép, gỉ, sơn, các tạp chất lạ, Chất nhiểm bẩn còn lại bám dính rất chặt với bề mặt thép. |
Sa2.5 | Bề mặt đã sạch hết dầu mỡ, bụi và các vảy thép, gỉ, sơn, các chất lạ khác. Dấu vết nhiễm bẩn còn lại sáng như thép ở dạng đốm hoặc vết nhỏ. |
Sa3 | Bề mặt đã sạch hoàn toàn dầu mỡ, bụi, vảy thép, gỉ, sơn và các tạp chất lạ khác. Toàn bộ bề mặt có màu ánh kim đồng nhất. |
Thiết bị phun bi làm sạch kết cấu thép trong một giờ làm việc tích cực trung bình có thể tiến hành gia công bề mặt với diện tích 40 - 150 m2
Cát kỹ thuật và máy phun cát cho làm sạch bề mặt thép
Khi cần chuẩn bị bề mặt kim loại trước khi sơn có thể áp dụng biện pháp gia công phun cát với mục đích làm sạch cáu bẩn và dầu mỡ bám dính đồng thời tạo được độ nhám cần thiết cho bề mặt đảm bảo sự bám dinh chắc của lớp sơn phủ.
Để làm sạch bề mặt thép có thể sử dụng cát kỹ thuật có kích cỡ từ 0.3 đến 3.6 mm, gia tốc cho chúng có thể đạt vận tốc làm việc đến 100m/s và bắn, phun lên bề mặt kết cấu thép cần làm sạch. Nhờ có áp lực phun lớn nên cát làm tróc những lớp cáu bẩn, gỉ sắt phủ và bám dính trên bề mặt. Sau đó cát sẽ được thu hồi về silo lọc tách bi và bụi, và bi được lọc tách lại tiếp tục được đưa thùng chứa bi để phục vụ chu trình lặp lại tiếp sau. Đối với bề mặt thép cần muốn nhận được độ nhám cần thiết để đảm bảo bám dính của lớp sơn thì nên sử dụng hạt thép góc cạnh. Dưới đây là tổng hợp kinh nghiệm khi sử dụng các loại hạt mài của một số hãng của nước ngoài trong gia công phun bi (Bảng thông số này là kinh nghiệm nên tất nhiên là không quy định trong tiêu chuẩn ISO 8501 )
Cát thạch anh | Xỉ nikel | Hạt nhựa | Bi thủy tinh | Cát granat | Corun điện (Al203) | Hạt bi gang | Hạt bi thép | |
Độ cứng | 5 — 7 Mohs | 6 — 7 Mohs | 4 Mohs | 6 Mohs | 8 Mohs | 8 — 9 Mohs | 50-62 HRC | 40-65 HRC |
Khả năng mài mòn | Thấp | Trung bình | Thấp | Trung bình | Cao | Cao | Cao | Cao |
Tính giòn | Cao | Cao | Thấp | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Thấp | Thấp |
Hình thành bụi | Rất cao | Cao | Ít nhất | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Thấp |
Thạch anh ở dạng tự do | Trên 1% | Dưới 1% | Không có | Trên1% | Dưới 1% | Không có | Không có | Không có |
Khả năng tái sử dụng, Chu trình | — | 1 — 2 | 8 — 12 | 5 — 35 | 5 — 7 | 5 — 7 | 8 — 10 | 50 — 100 |
Tiêu hao trung bình để làm sạch 1m2 đạt Sa 2,5 | 60 — 110 kg | 30 — 75 kg | —* | —* | 3 — 7 kg | 3 — 10 kg | 5 — 10 kg | 0,2 — 0,6 kg |
Vận tốc làm sạch | Thấp | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Cao | Rất cao | Cao | Cao |
Giá thành vật liệu hạt mài | Thấp | Trung bình | Cao | Cao | Cao | |||
Giá gia công làm sạch | Cao | Trung bình | Cao | Thấp | Thấp | Thấp | Thấp | Thấp nhất |
Điều kiện ứng dụng | Làm sạch trong phòng kín hoặc với thiết bị thu nén bụi | Làm sạch ngoài trời |
Làm sạch bằng thiết bị có chu trình khép kín: Phòng phun, tủ phun | |||||
Làm sạch kết cấu thép có thể tiến hành trong buồng phun cát hoặc bằng thiết bị phun cát dạng cối phun tiến hành ngoài trời.
Đối với công việc chuẩn bị bề mặt kết cấu thép tiến hành trong buồng phun cát hiệu suất tăng hơn 50% so với tiến hành phun cát ở ngoài trời, đồng thời thời gian ngừng làm việc cũng được giảm, giảm được các hao phí vận hành, đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật an toàn và bảo vệ môi trường; giảm được hao phí vật liệu mài. Hơn nữa, quá trình công nghệ không phụ thuộc vào thời tiết.
Tuy nhiên, việc phun cát tiến hành trong không gian ngoài trời mà không phải trong buồng phun cũng có ưu điểm của nó. Đó là khả năng gia công những kết cấu thép lớn về kích thước.
Một vấn đề không kém quan trọng khác cần phải đề cập tới khi chúng ta tiến hành công việc phun cát hoặc phun bi đó là vấn đề Bảo vệ môi trường, để không để xảy ra những vấn nạn về môi trường như vụ chất thải Nix của Nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin đã xảy ra trong năm 2009 trước đây.
Hình 2. Bãi đổ xỉ đồng qua sử dụng của Hyundai Vinashin
Hiện nay, Rotec Việt Nam đã thiết kế và chế tạo thành công các dòng máy phun bi cao cấp đáp ứng được mọi yêu cầu của các khách hàng trong lĩnh vực khai thác khoáng sản việt nam.
xem thêm: máy ép bùn băng tải, máy ép bùn, máy ép thủy lực, máy thủy lực, máy ép bùn khung bản, máy phun bi,máy ép bùn trục vít.
