Очистка отливок – современный способ холодной обработки изделий, в котором тоже есть место инновациям
Дробеструйная или дробемётная обработки поверхностей – это частные случаи абразивоструйной обработки, которая была запатентована в США ещё в 1870 году. Тогда, да и до сих пор, этот метод используется для увеличения адгезии краски к поверхности изделия.
В настоящее время этим способом обрабатывают отливки и элементы литниково-питающей системы для очистки от остатков формовочной и стержневой смеси, пригара, окалины или ржавчины.
Суть метода состоит в том, что очистка поверхности происходит в результате соударения быстролетящих твёрдых частиц (дроби) с поверхностью отливки или детали. И при этом все легкоотделяемые инородные частички удаляются.
Если ускорение дроби придаёт сжатый воздух, это называется дробеструйной обработкой. Если дробь разгоняется при помощи турбины – дробемётной.
Эти два способа можно отнести к методам холодной обработки поверхности отливок или изделий. Каждый удар дроби оставляет на обрабатываемой поверхности микроскопический след, под которым образуется слой с наклёпом. Благодаря ему, деталь после обработки не подвержена образованию трещин. Поверхность вообще становится более плотной и стойкой к образованию коррозии, более долговечной и менее подверженной усталостным напряжениям.
Технология и особенности оборудования дробемётов
В случае дробемётной обработки турбина разгоняет абразивный материал до скорости 80 – 100 м/сек.
Дробемётное оборудование различается мощностью и конструкцией. Какой выбрать, зависит от того, что вы хотите обрабатывать. Для крупных или мелких деталей, проволоки или металлических листов необходимы разные установки.
Кроме того, дробемёты могут включаться в производственную линию или ограничиваться отдельным технологическим участком. Они могут быть оснащены дополнительными функциями, например, автоматическим сбором дроби с очисткой от отходов.
Дробемётные установки могут быть:
- проходного типа с роликами, рольгангами или подвесами
В них обрабатываются крупные длинномерные изделия: трубы, металлопрокат, сварные конструкции из листовой стали. Такие установки также применяются для увеличения производительности.
- тупикового типа – оснащены подвесками на монорельсах
Предназначены для обработки крупных деталей сложной геометрии.
- с поворотным столом, который часто разделён на сегменты и оснащён синхронизаторами.
Такая конструкция позволяет равномерно обрабатывать детали средней величины.
- барабанного типа
В таких дробемётах непрерывно обрабатываются мелкие детали.
Преимущества дробемётного способа очистки:
- обработка изделий независимо от формы и величины
- высокая производительность
- низкие эксплуатационные затраты в сравнении с другими способами обработки поверхности отливок и изделий
- минимальная сложность обслуживания и потребность в персонале
- безопасность и экологичность
Технология и особенности оборудования дробеструйной очистки
В этом случае ускорение дроби придаёт сжатый воздух, и она разгоняется до скорости не менее 60 м/сек. Этот процесс более гибкий, чем дробемётный способ обработки, он отличается большей гибкостью, что очень удобно при небольших объёмах производства или когда необходимо обработать труднодоступные скрытые поверхности.
Конструкции дробеструйного оборудования могут быть различными, но очистка происходит в замкнутом пространстве. Промышленный пылеуловитель собирает всю пыль и отходы дроби, а остальная дробь используется повторно.
Это способствует повышению:
- экологичности – система очищает дробь от пыли и возвращает её обратно в цикл
- экономичности – повторное использование абразива экономит его в рабочем процессе
Дробеструйная обработка может автоматизироваться и роботизироваться, для программирования применяют 3D-модели.
Дробеструй «не равно» пескоструй
Следует отличать дробеструйную обработку от пескоструйной. Последняя даёт худший результат:
- повышается уровень запылённости, из-за разрушения абразивного материала — песка
- меньшая производительность, потому что абразивные частички — песчинки — имеют небольшой размер по сравнению с дробью и при той же скорости подачи необходимо больше времени для зачистки
- более низкая адгезия при окрашивании
Да и невозможно пескоструйную обработку сравнить с холодной обработкой поверхности. Она не даёт того наклёпа, что дробеструйка.
Выбор дроби для обработки
На эффективность обработки поверхности большое влияние оказывает характеристика дроби и способы её перемещения:
- масса и скорость подачи
- форма
- угол, под которым она перемещается и попадает на поверхность детали
Дробь бывает разная в зависимости от материала и технологии получения.
1. Чугунная колотая
Производится из белого чугуна, в котором всё железо связано в соединение FeC (цементит). Такую дробь получают сначала в виде шариков, которые потом разрушают и отжигают. Применяется для получения матовой поверхности, нужной шероховатости для качественной окраски, а также для удаления нагара и ржавчины.
2. Стальная литая
Отличается химическим составом и способами изготовления, потому что бывает высоко-, средне- и низкоуглеродной. Используется для обработки металлоконструкций, отливок из чугуна и стали, для подготовки поверхности перед финишными покрытиями.
3. Стальная рубленная
Применяется, когда нужна интенсивная очистка поверхности. Для её получения используют стальную проволоку, которую просто нарезают, тогда получается дробь цилиндрической формы. Либо обкатывают после нарезки для получения сферической формы.
4. Стальная колотая
Производится из стали с очень твёрдой структурой мартенсита. Сама сталь – с высоким содержанием углерода и хрома. Дробь различается по твёрдости и с её помощью очищают поверхности от нагара, окалины, получают требуемую шероховатость, чтобы нанести резиновое или полимерное покрытие.
5. Алюминиевая дробь
Идеальна для обработки алюминиевых отливок – выглаживает, упрочняет и даёт необходимую шероховатость. Не деформирует изделие.
6. Стеклянные шарики
Очень популярный и прочный абразив, который мягко действует на металл, не оставляя заусенцев.
7. Электрокорунд
Сверхтвёрдый синтетический материал на основе оксида алюминия. Очень эффективен в виде дроби и используется для сильнозагрязнённых поверхностей. Не вызывает намагничивания и может использоваться во влажных средах.
Мы перечислили основные виды дроби, но в этом направлении тоже идут постоянные научные разработки.
Компания СЛТ предлагает своим заказчикам самое современное оборудование и материалы, поэтому следит за всеми новинками в литейной и металлургической отрасли.
Новые материалы в производстве дроби
Немецкие учёные разработали новый состав стальной дроби. Изготавливается она из ферритной нержавеющей стали, но с пониженным содержанием хрома и никеля. Обычно ферритные стали могут содержать в своём составе до 10 % никеля.
Разработчикам удалось снизить содержание этого легирующего элемента в составе стали до 0,2 %, сохранив все полезные свойства ферритных сталей. А они отличаются коррозионной стойкостью и высокой прочностью. При этом по утверждениям разработчиков, стоимость нового материала ниже, так как цена этой дроби не зависит от цен на никель. А этот металл, как известно, постоянно дорожает.
Расход нового материала на треть меньше, чем обыкновенной стальной дроби. Она успешно используется как в автоматических очистных машинах, так и в системах воздушной струйной обработки. Особенно хорошо подходит для подготовки поверхностей – очистки и отделки алюминиевых и цинковых отливок, полученных литьём под давлением, алюминиевых профилей до нанесения покрытия, поковок из алюминия, латуни и нержавеющей стали.
