研磨洗浄 (別名サンドブラスト) の基本

Dec 14, 2023

伝説によると、サンドブラストはアメリカの発明家ベンジャミン ティルマンによって最初に発見されました。彼は陸軍の将軍を務めていたときに、風に飛ばされた砂が砂漠の窓に与える影響に気づきました。 当時、このプロセスで使用される研磨材としては砂が最も一般的であったため、サンドブラストという名前が付けられました。 過去 50 年間に、材料の洗浄プロセスに追加の材料が採用されてきました。

今日では、ブラスト材には石炭スラグ、ガーネット、ガラスビーズ、クルミの殻、トウモロコシの穂軸など、さまざまな製品が含まれる可能性があるため、メディア ブラストおよびアブレイシブ ブラスト クリーニングという用語がプロセスをより正確に定義しています。

ミズーリ州チリコシーにあるメディア ブラストおよび塗装会社スーペリア コー​​ティングスを所有するジム ディアドーフ氏は、メディア ブラストは、メディアの材料、空気圧、量、およびブラスト ノズルを適切に組み合わせれば、トラクターのほぼすべての部分に使用できると主張します。 。

以下は、コンポーネントを選択する際の基本の一部です。

コンプレッサー「エアコンプレッサーはサンドブラストプロセスの最も重要なコンポーネントです」とディアドーフ氏は主張します。 「これは、ターゲット表面からスケール、錆、または老化したコーティングを除去するのに十分な速度で、ホースとブラスト ノズルを通して研磨媒体を移動させるための空気量と圧力を提供します。」

キャビネットのブラストの場合、毎分 3 ～ 5 立方フィート (cfm) が適切である可能性があると彼は言います。 より大きなジョブの場合は、25 ～ 250 cfm の範囲が必要になる場合があります。

ブラストポットまたはキャビネットを選択する場合、吸引フィードと圧力フィードの 2 つのタイプから選択できるとディアドルフ氏は説明します。

フィード システム 吸引フィード システムは、研磨材をブラスト ガンに直接吸い上げることによって動作します。 これは、真空を作り出すためにブラストガンに供給されるコンプレッサーエアに依存しています。 ガンが引き金を引くと、研磨材がブラストガンへの供給ラインに吸い込まれます。 逃げた空気は研磨材をターゲット表面に運びます。

「対照的に、圧力供給システムは研磨材を容器またはポットに保管します」と彼は言います。 「ポットは材料ホースの圧力と同じ圧力で作動します。ポットの底にある制御バルブが研磨剤を計量して高速の空気流に送り込みます。その後、空気流は研磨剤をブラストホースを通してワークに運びます」表面。"

ブラスト ノズルは、サンドブラスト研磨材の衝撃速度を最大化するために使用される装置です。 ノズルにはいくつかの異なるタイプがありますが、一般的なノズルは 4 つあります。

• ストレートボア ノズルにより、スポット洗浄やキャビネット ブラストのための緻密なパターンが作成されます。 主に細かい部品の洗浄に使用します。

• ベンチュリ ノズルは、広い表面を大量に洗浄する場合に最適です。 ただし、高圧 (100 psi 以上) でブラストすると、研磨剤の速度が 500 mph を超える可能性があることに注意することが重要です。

• ダブルベンチュリ ブラスト ノズルは、端と端を合わせて配置された 2 つのノズルと考えることができます。 ノズル本体の空気導入穴により、コンプレッサーの空気が大気と混合されます。 このベンチュリ作用により cfm が増加し、爆発パターンのサイズも増加します。 ディアドルフ氏は、低圧洗浄にはダブルベンチュリノズルが最適であると述べています。 これは、空気導入穴の吸引作用により、材料ホースを通して低圧で大量の重く高密度の研磨材を運ぶことができるためです。

• ファン ノズルは、大きく平らな表面を吹き飛ばすために使用されるファン パターンを生成します。 ファン ノズルの動作には、より多くの CFM 空気量が必要です。

ディアドルフ氏によると、ノズルにはアルミニウム、炭化タングステン、炭化ケイ素、炭化ホウ素などのライニング材料を選択することもできるという。 当然のことながら、どちらを選択するかは予算と仕事の難易度によって異なります。 ノズルが磨耗するとメディアの消費量が増加することに注意してください。

研磨材のすべて研磨性能に影響を与える要因には次のようなものがあります。

• 除去すべき汚れ、腐食、または老化したコーティングの強さ。

• 表面の構成と感度。

• 要求される洗浄の品質。

• 研磨剤の種類。

• コストと廃棄コスト。

• リサイクルの可能性。

研磨剤は、実際に洗浄作業を行うブラストプロセスの一部です。 研磨材には大きく4つの分類があります。

• 天然研磨剤には、珪砂、鉱物砂、ガーネット、鏡面ヘマタイトなどがあります。 これらは消耗品とみなされ、主に屋外でのブラストに使用されます。

• ガラスビーズ、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、スチールショット、プラスチックメディアなどの人工または製造された研磨剤は再利用可能であり、回収およびリサイクルが可能なシステムで使用できます。

• 石炭火力発電所の副産物である石炭スラグなどの副産物研磨材は、珪砂に次いで最も広く使用されている研磨材と考えられています。

• 非金属研磨材は通常、有機材料として分類されます。 これらには、ガラスビーズ、プラスチックメディア、およびトウモロコシの穂軸、小麦デンプン、ピーカンナッツの殻、ココナッツの殻、クルミの殻などの穀物の種類が含まれます。 有機研磨剤は、表面の損傷を最小限に抑える必要がある場合に使用されます。

形状と硬度研磨材を選択する際のその他の考慮事項は、物理的形状と硬度です。

「研磨材の形状によって、ブラスト処理の品質と速度が決まります」とディアドルフ氏は指摘します。 「角張った、鋭利な、または不規則な形状の研磨材は、より速く洗浄し、ターゲット表面をエッチングします。円形または球形の研磨材は、過剰な量の基材を除去することなく部品を洗浄します。」

一方、硬度は洗浄速度だけでなく、生成される粉塵の量や故障率にも影響し、リサイクルの可能性にも直接影響します。

研磨材の硬度はモース評価によって分類され、1 (タルク) から 10 (ダイヤモンド) までの数字が大きいほど、製品は硬くなります。

何らかのメディア ブレンドを使用することは珍しいことではありません。 実際、ディアドルフ氏は数年前に自ら開発しました。 クラシック ブラストという商品名で販売されているこの製品は、酸化アルミニウム、粉砕した黒クルミの殻、およびガーネットを含む他の材料を独自にブレンドしたものを特別に混ぜ合わせたものです。

真空を利用してメディアをチャンバー内に引き込むクローズドトップのサンドブラストポット内でこの製品を使用すると、圧力をわずか 35 ポンドまで下げても、壊れやすい部品を損傷することなく洗浄できると同氏は述べています。 彼は、液体がまだ入っているアルミポップ缶から塗料を取り除くことで、サンドブラスト法の有効性を実証することがよくあります。

ブレンドに含まれるクルミの殻は、塗装の除去を助けるため板金を研磨する傾向があるため、剥がした表面も他のタイプの媒体を使用した場合よりも錆びにくいとディアドルフ氏は言います。 クルミの殻は、混合中のより攻撃的な素材の衝撃も和らげます。