Коротко: Инструменты для подготовки поверхности очищают металл и готовят его под покрытие. Основные группы: абразивоструйная очистка (песок, дробь, стеклянные шарики, паровая абразивная очистка), ручной и механизированный инструмент (проволочные щётки, шлифовальные машины, лепестковые круги, игольчатые пистолеты) и инструменты bristle blasting, такие как Bristle Blaster®. Они различаются тем, только ли очищают или ещё и формируют профиль шероховатости, необходимый покрытию.
Подготовку, обработку и очистку металлических поверхностей можно выполнять множеством способов. Все эти формы подготовки поверхности служат одной цели: удалить покрытия, прокатную окалину, ржавчину и другие загрязнения, чтобы продлить срок службы стального объекта. Часто это делается перед нанесением (нового) покрытия. Чтобы сделать это правильно, поверхность необходимо очистить и придать ей профиль, за который может зацепиться покрытие. В этой статье рассматриваются основные инструменты для подготовки поверхности, принцип их работы, результат, который даёт каждый из них, и место силовых инструментов MontiPower® среди них.
Пескоструйная очистка как инструмент подготовки поверхности
Один из самых известных и широко применяемых методов подготовки поверхности — абразивоструйная очистка. Существует несколько её разновидностей, но в целом они работают одинаково: абразив подаётся сжатым воздухом (или вращающимся колесом) с высокой скоростью на поверхность, и удар абразива сбивает покрытия, ржавчину и грязь. Угловатые абразивы также прорезают в стали профиль.
Изначально самой распространённой формой абразивоструйной очистки была пескоструйная. Песок хорошо резал и был дёшев, поэтому пескоструйная очистка применялась во многих отраслях. Со временем её недостатки стали очевидны. Кварцевый песок разрушается до респирабельной кристаллической кремнезёмной пыли, вызывающей силикоз и рак лёгких. В результате струйная очистка кварцевым песком была запрещена или ограничена в ряде стран, а там, где она ещё разрешена, жёстко регулируется предельными значениями воздействия, например стандартом OSHA по респирабельному кристаллическому кремнезёму в США.
Подготовка поверхности с помощью других абразивов и методов струйной очистки
По мере ограничения кварцевого песка его место заняли другие абразивы, такие как стеклянные шарики (очистка стеклянными шариками), корунд (оксид алюминия), стальная дробь и колотая стальная дробь, шлаки и пластиковые абразивы. Развились и разные техники струйной очистки, например дробеметная очистка для производственных линий и вакуумная струйная очистка, при которой абразив улавливается у сопла. Эти абразивы и методы по-прежнему широко применяются для подготовки поверхности.
Хотя эти абразивы исключают специфическую опасность кварцевого песка, у абразивоструйной очистки есть собственные недостатки, подробнее описанные в статье опасности пескоструйной очистки:
- Подготовка и укрытие: для струйной очистки нужны компрессор, абразивоструйный аппарат, шланги, запас абразива, укрытие рабочей зоны и путь удаления отходов. На небольших участках эта подготовка часто стоит дороже самой очистки.
- Квалификация и стоимость: для стабильного качества поверхности требуются обученные операторы, поэтому струйную очистку обычно выполняют специализированные подрядчики.
- Пыль и отходы: отработанный абразив, смешанный с удалённым покрытием — иногда содержащим свинец или хроматы, — необходимо собирать и утилизировать.
- Риск повреждения: агрессивное воздействие может повредить тонкие или хрупкие детали.
Для более хрупких поверхностей часто применяют паровую абразивную очистку, при которой вода смешивается с абразивом. Она уменьшает пылеобразование и действует мягче, но медленнее справляется с сильными загрязнениями и приносит воду на поверхность.
Ручной и механизированный инструмент для подготовки поверхности
Там, где струйная очистка нецелесообразна, подготовку поверхности обычно выполняют ручным и механизированным инструментом. Он делится на группы с очень разными результатами:
| Инструмент | Что делает | Типичный результат |
|---|---|---|
| Проволочные щётки (ручные или механизированные) | Стирают рыхлую ржавчину и краску | SSPC-SP 2 / SP 3 (St 2 / St 3); новый профиль не создаётся, существующая окалина может полироваться |
| Шлифовальные и лепестковые круги | Прорезают окалину и покрытие, снимая часть стали | Чистый металл, но неглубокий направленный профиль |
| Игольчатые пистолеты / игольчатые скалеры | Удары закалённых игл скалывают окалину и ржавчину | Эффективны при сильной коррозии и на сварных швах; неравномерный профиль, который необходимо измерять |
| Bristle blasting (Bristle Blaster®) | Проволочные щетинки ударяют и отскакивают, удаляя загрязнения и оставляя микрократеры | Чистый металл с профилем шероховатости; в задокументированных испытаниях чистота, сопоставимая с Sa 2½ / SSPC-SP 10 |
Различие важно, потому что спецификации покрытий обычно требуют и чистоты, и профиля. Очистка механизированным инструментом по SSPC-SP 3 не предназначена для удаления прочно сцепленной прокатной окалины, ржавчины и краски, а в SSPC-SP 11 отмечено, что механизированные проволочные щётки или шлифовальные круги, используемые отдельно, могут не обеспечить требуемый профиль.
Инструменты MontiPower для подготовки поверхности
Bristle Blaster® и MBX® от MontiPower — ручные механизированные инструменты с запатентованными вращающимися лентами из проволочных щетинок, удаляющими загрязнения без свободного абразива. Благодаря простоте развёртывания специалисты по обслуживанию могут самостоятельно удалять покрытия, краску, ржавчину и прокатную окалину на небольших и труднодоступных участках, не привлекая подрядчика по струйной очистке. Благодаря ассортименту лент для разных оснований и задач для большинства работ по подготовке найдётся подходящая конфигурация:
- Bristle Blaster® — для подготовки стальных поверхностей перед нанесением покрытия. За один проход он удаляет коррозию, покрытия и прокатную окалину и формирует профиль шероховатости: 65–85 µm Rz на стандартной стали при чистоте, сопоставимой с ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 в задокументированных испытаниях. Результаты зависят от марки стали, степени коррозии, ленты и техники работы.
- MBX® — для кузовных панелей автомобилей и более тонких оснований. Он удаляет ржавчину, краску, антикоррозионное покрытие днища, герметики и клеи без нагрева и коробления; грубые и средние ленты оставляют на таких панелях поверхность, схожую с пескоструйной. Он не предназначен для подготовки конструкционной стали до уровня, сопоставимого со струйной очисткой.
Для подготовки под покрытие на небольших участках это делает Bristle Blaster® практичной альтернативой пескоструйной очистке и другим методам абразивоструйной очистки. Большие открытые участки новых конструкций по-прежнему, как правило, быстрее очищать струйным способом.
Как работают инструменты MontiPower для подготовки поверхности?
Силовые инструменты MontiPower работают с вращающейся лентой из проволочных щетинок со специально разработанными, загнутыми вперёд кончиками. В Bristle Blaster® ускоряющая планка на мгновение удерживает кончики щетинок при каждом обороте. При освобождении кончики с высокой кинетической энергией устремляются вперёд, ударяют по поверхности и сразу же отскакивают. Это действие «удар — отскок» точно удаляет покрытия, ржавчину, прокатную окалину и другие загрязнения, а удар оставляет микровмятины, формирующие профиль шероховатости для нового покрытия — текстуру, напоминающую поверхность после абразивоструйной очистки.
MBX® работает без ускоряющей планки: его гибкие щетинки под действием центробежной силы расходятся наружу в запатентованном корпусе и работают на воздушной подушке, что делает его пригодным для очистки тонких панелей без врезания в основание.
«Без абразива» не означает «без пыли»: удаляемые с поверхности ржавчина и покрытие по-прежнему превращаются в частицы, поэтому по-прежнему необходимы вытяжка (где она доступна) и подходящая защита органов дыхания.
Часто задаваемые вопросы
Что такое подготовка поверхности?
Подготовка поверхности — это очистка и текстурирование поверхности, чтобы она была готова к следующему этапу, обычно — к нанесению покрытия. Для стали это означает удаление ржавчины, прокатной окалины, старого покрытия и загрязнений и, если этого требует покрытие, формирование профиля шероховатости для адгезии.
Достаточно ли проволочной щётки для подготовки стали под покрытие?
Только для малотребовательных покрытий. Очистка проволочной щёткой удаляет рыхлую ржавчину и краску до SSPC-SP 2 или SP 3, но не удаляет прочно сцепленную прокатную окалину и не создаёт нового профиля, а также может полировать поверхность. Высокоэффективные покрытия обычно требуют чистого металла с измеримым профилем шероховатости.
Чем отличаются Bristle Blaster® и MBX®?
Bristle Blaster® использует ускоряющую планку, поэтому кончики его щетинок ударяют по стали, очищая и профилируя её до результата, сопоставимого с Sa 2½ / SSPC-SP 10. MBX® очищает кузовные панели автомобилей и тонкие основания без нагрева и коробления и не предназначен для подготовки стали до уровня, сопоставимого со струйной очисткой.
Источники
- OSHA, 29 CFR 1926.1153 — Respirable crystalline silica. osha.gov
- Roadmap on Carcinogens, Respirable crystalline silica. stopcarcinogensatwork.eu
- SSPC-SP 3, Power Tool Cleaning. Копия стандарта
- SSPC-SP 11, Power Tool Cleaning to Bare Metal. Копия стандарта
- R. Stango et al., Bristle blasting fundamentals, NACE CORROSION 2009. content.ampp.org
