Guida ai materiali di sabbiatura

La sabbiatura è una procedura estremamente utile in una vasta gamma di applicazioni e industrie. Se un materiale deve essere pulito, sbavato, preparato per la verniciatura a polvere, de-ruggine, pallinatura o semplicemente avere la sua vernice rimossa, la sabbiatura è il processo per il lavoro.

Questi dispositivi sono utili nell’industria automobilistica, nei cantieri navali e ferroviari e in una gamma di applicazioni industriali. Per operare efficacemente con una sabbiatrice sono necessari alcuni gradi di abilità e di addestramento alla sicurezza, a seconda dell’applicazione prevista.

Quando una superficie è ricoperta di grasso, vernice o altre patine indesiderate, una sabbiatrice può rimuovere completamente i residui e riportare l’oggetto alla sua condizione originale. Quando la lavorazione lascia bave taglienti su un oggetto, le sabbiatrici possono levigarlo fino a renderlo sicuro da maneggiare. La pallinatura è un’altra applicazione utile in cui un metallo viene sottoposto a una raffica di piccoli ma potenti impatti – pensate a quello che fa un martello a sfera – per renderlo più malleabile. Questo dà alla superficie del metallo una qualità plastica e compressiva che ha meno probabilità di sviluppare piccole microfratture.

Guardiamo come funzionano le sabbiatrici e i diversi tipi di mezzi di sabbiatura.

Come funziona una sabbiatrice

Cosa fa una sabbiatrice e come funziona?

Una sabbiatrice usa l’aria pressurizzata per lanciare un fascio di piccoli proiettili, che vanno dai gusci di noce alle perle di vetro e alle piccole particelle di roccia.

Tutto inizia con due componenti: la sabbiatrice e la presa d’aria pressurizzata. La granigliatrice è un grande contenitore che contiene i mezzi di sabbiatura, che siano perle di vetro, pannocchie di mais, graniglia d’acciaio, plastica o altri materiali. Incanala il materiale verso il basso attraverso una serie di valvole che permettono di controllare la quantità che entra nel sistema.

Questo materiale si unisce all’aria pressurizzata mentre entra nella camera. Si noti che la pressione dell’aria è interamente responsabile del processo di sabbiatura – è la forza che sferza il materiale. Regolandola a sua volta, si regola la velocità delle particelle. I requisiti per l’aria della sabbiatrice sono abbastanza severi di conseguenza – è necessario un sistema di controllo remoto sia per la precisione che per la sicurezza.

L’aria e i media viaggiano attraverso il tubo di sabbiatura e escono da un ugello. A questo punto, sono all’interno della camera di sabbiatura, che sia un piccolo compartimento o un’intera stanza, e di solito escono dall’ugello di una pistola manuale. Le particelle viaggiano ad alta velocità e impattano l’oggetto, spogliandolo di qualsiasi cosa si trovi sulla sua superficie. A seconda delle dimensioni, della consistenza e della densità delle particelle, lasceranno anche piccole fessure nel materiale. Queste fessure permettono ai futuri rivestimenti di aderire alla superficie dell’oggetto.

Quello che entra deve uscire. Affinché la camera non si trasformi in una bomba a pressione, l’aria deve uscire alla stessa velocità con cui entra. È qui che una trappola abrasiva è utile. Nel punto in cui l’aria esce dalla camera, c’è una trappola per catturare il mezzo abrasivo – altrimenti volerebbe fuori dalla camera stessa.

Questi due componenti di base si applicano sia ai modelli di sabbiatrici ad armadio che a quelle portatili.

Passiamo ora al componente più importante della sabbiatura: il mezzo stesso. Ci sono molte variabili nei mezzi di sabbiatura per dare agli utenti molte opzioni tra cui scegliere.

Guida ai mezzi di sabbiatura: Che tipo di media dovresti considerare?

Guardare una lista di tipi di mezzi di sabbiatura può essere scoraggiante all’inizio. Le particelle possono essere organiche, di metallo, di silicato, di plastica o di pietra. Perché c’è una così vasta gamma di opzioni? Come si comincia a sceglierne uno?

La ragione per cui esistono così tanti mezzi è che ognuno di essi svolge compiti diversi estremamente bene. Questo è dovuto a una serie di proprietà abrasive chiave del mezzo: forma, dimensione, durezza e densità.

Un risultato importante della sabbiatura è quello che viene chiamato “schema di ancoraggio”. Quando una particella impatta la superficie di un metallo, forma un piccolo cratere. Questo piccolo cratere sarà fiancheggiato da creste, che vengono premute su tutti i lati di esso. La profondità di questo cratere è tipicamente misurata in millesimi di pollice e influisce su quanto bene il rivestimento si legherà alla superficie del metallo. Più profondi sono i crateri, migliore è il legame.

Tuttavia, se i crateri sono troppo profondi, le creste possono spuntare attraverso la superficie del rivestimento. Questo può causare ruggine e debolezza nel rivestimento, il che significa un altro ciclo di sabbiatura.

Guardiamo le proprietà abrasive dei mezzi di sabbiatura e come influenzano il modello di ancoraggio.

Forma

Come avrete capito, le particelle rotonde sono meno abrasive di quelle grossolane. La nitidezza degli angoli di una particella determina quanto profondamente taglierà il metallo. Una particella affilata scaverà più a fondo in una superficie metallica rispetto a una particella rotonda delle stesse dimensioni.

Le quattro categorie di forma sono angolare, sub-angolare, sub-rotonda e rotonda. Alcuni dei mezzi più grossolani sono le scorie di carbone e il vetro frantumato, che rientrano nella categoria angolare. Olivina, granato e plastica sono meno taglienti e sono esempi di mezzi sub-angolari. Ancora meno abrasivi sono i gusci di noce sub-arrotondati e la staurolite, mentre le perle di vetro lisce e la sabbia di silice sono esempi di mezzi arrotondati.

Ricordati di controllare la forma dei mezzi che scegli. Avrà un grande impatto – letteralmente! – sul profilo dell’ancora.

Dimensione

Misuriamo le particelle secondo la loro dimensione “mesh”. Questo indica la dimensione della maglia attraverso la quale le particelle possono passare. Una maglia di 10 ha 10 fori per pollice quadrato, che si adatta a particelle relativamente grandi, mentre una maglia di 300 indicherebbe particelle molto più piccole. Se la dimensione è data in un formato diviso come 20/40, questo significa che una maglia di dimensione 30 ospiterà il 95% delle particelle, ma non una dimensione 40.

La logica veloce potrebbe farci concludere che le particelle più grandi fanno più lavoro di quelle piccole. Se è vero che una particella più grande può portare più slancio e quindi lasciare un cratere da impatto più grande, c’è anche uno svantaggio. Le particelle grandi fanno impatti più localizzati sulla superficie di un metallo. Cioè, c’è un numero inferiore di particelle per pollice cubo rispetto alle particelle più piccole, quindi il risultato non sarà così completo.

Per creare una finitura accurata e un profilo di profondità uniforme, la risposta è di usare i media più piccoli possibili che vi permetteranno di ottenere il modello di ancoraggio richiesto.

Durezza

Quanto è duro un media gioca anche un ruolo nella profondità di penetrazione delle particelle in una superficie. L’uso di mezzi più morbidi lascerà un modello di ancoraggio molto leggero, o nessuno, a seconda di quanto è morbido l’abrasivo. Questo è utile per rimuovere la sporcizia, la vernice e il grasso.

Mentre può sembrare logico usare il materiale più duro possibile per una sabbiatura efficiente, c’è un problema con gli abrasivi estremamente duri. Gli abrasivi troppo duri possono anche essere fragili, il che li fa fratturare all’impatto. Quando una particella si rompe durante la collisione, una parte della sua energia cinetica va a rompersi. Questo significa che meno energia è disponibile per la superficie.

Tenete a mente quando scegliete un abrasivo che volete puntare alla durezza minima necessaria per raggiungere il vostro obiettivo. È più facile fare più sabbiatura che annullarla.

Densità

La ragione per cui la densità di una particella è più importante della sua massa è perché la densità ci dice molto di più su come la particella reagirà all’impatto. Una particella densa ha più massa per unità di volume. Questo significa più pressione all’impatto, il che significa che scaverà più in profondità di una particella più grande della stessa massa. Pensate a far cadere una biglia d’acciaio sul vostro piede contro una grande palla di schiuma che pesa uguale.

Inoltre, le particelle più dense trasferiscono più della loro energia cinetica negli impatti. Le particelle più morbide e meno dense si comprimono quando si scontrano con l’oggetto, il che significa che assorbono la collisione e trasferiscono la loro quantità di moto in modo meno efficiente. Queste particelle più morbide hanno i loro usi, però, come la rimozione della vernice e la pulizia leggera delle superfici.

Tipi di mezzi di sabbiatura

Questi sono alcuni dei mezzi di sabbiatura più comuni disponibili:

• Pallini d’acciaio e graniglia: quando si deve fare un lavoro pesante, i pallini d’acciaio e la graniglia sono una scelta eccellente. La graniglia d’acciaio è rotonda e la graniglia è angolare. Questo materiale è fatto di acciaio ed è disponibile in diverse varietà di durezza, dimensione e forma. È spesso usato per la sbavatura, la pallinatura e per la rimozione di rivestimenti difficili e la preparazione per il rivestimento epossidico. È un mezzo importante nella preparazione dell’acciaio strutturale per l’uso.

• perle di vetro: Anche le perle di vetro sono disponibili in una varietà di dimensioni e sono fatte di soda-calce che mette pochissimo stress sul substrato. Sono eccellenti per la preparazione di superfici metalliche per la verniciatura e il rivestimento a polvere, così come per la rimozione di macchie superficiali indesiderate come bave, ruggine, vernice e scaglie.
• Bellezza nera: Questo è un tipo speciale di materiale abrasivo di scorie di carbone. È estremamente grossolano, il che lo rende perfetto per la manutenzione e le riparazioni automobilistiche e industriali. Rimuove anche la vernice e le scaglie di laminazione dalle superfici, oltre a rimuovere la ruggine: Questo materiale è sintetizzato per essere duro e riutilizzabile. È spigoloso, durevole e a basso costo, il che lo rende una scelta popolare per lavori di sbavatura e rettifica. Può arrotondare i bordi ed è disponibile in una varietà di dimensioni, il che significa che può contenere un alto numero di particelle per pollice cubo. Questa granulometria più piccola è ottima per lucidare e lisciare le superfici.
• Carburo di silicio: Il carburo di silicio è il mezzo più duro disponibile oggi per la sabbiatura. Poiché è così duro, richiede meno tempo rispetto a mezzi comparabili. Il carburo di silicio è disponibile in diverse dimensioni, che vanno dalla grana grossa alla polvere fine, che è utile per lucidare la roccia dura come il granito. Questo abrasivo è utile per smerigliare il vetro, rimuovere le scaglie di mulino e qualsiasi altra applicazione dove sono richiesti abrasivi aggressivi.
• Staurolite: La staurolite è un abrasivo che viene estratto da rocce metamorfiche. Utile per rimuovere i rivestimenti più sottili di vernice, scaglie di laminazione e ruggine, è anche un abrasivo ideale per rimuovere i rivestimenti che si sono indeboliti sull’acciaio e sui componenti meccanici. Gli abrasivi DuPont Starblast sono fatti di questa sostanza. Staurolite produce anche meno polvere di altri abrasivi, il che rende più facile per gli operatori vedere cosa stanno facendo sul lavoro.
• Plastica: Le graniglie di plastica hanno una vasta gamma di usi nella sabbiatura. Questo è dovuto al fatto che le materie plastiche sono variabili nelle loro dimensioni, durezza, forma e densità, e possono essere prodotte per soddisfare diverse esigenze. In genere, gli abrasivi di plastica provengono da policarbonato, polistirolo o altri composti simili.

• Gusci di noce: Si dà il caso che i gusci di noce nera siano un eccellente mezzo abrasivo. Poiché si trova in natura e non è duro come alcune delle sue controparti di metallo e plastica, la noce è utile per applicazioni più delicate come la pulizia e la lucidatura. Tuttavia, può anche essere usata in applicazioni più aggressive come la burattatura di barili e lavori di sbavatura.
• Paglia di mais: simile ai gusci di noce, le pannocchie di mais possono essere macinate e utilizzate come un altro mezzo di sabbiatura. È sicuro da usare su componenti delicati e rimuoverà sporcizia, grasso, acqua e rivestimenti lasciando la superficie sottostante in gran parte illesa. I suoi usi si estendono anche alla lucidatura e alla sbavatura. Inoltre, è resistente alla rottura ed è quindi riutilizzabile.
• Sabbia: Menzioniamo la sabbia perché si pensa comunemente che sia un componente principale della sabbiatura. In realtà, viene usata sempre meno al giorno d’oggi. Questo è in gran parte dovuto al suo contenuto di silice, che, se respirato dagli operatori, può portare a gravi malattie del sistema respiratorio. Inoltre, la sabbia trattiene l’umidità e la trasferisce all’attrezzatura di sabbiatura, il che porta ad un invecchiamento prematuro.

Come scegliere il giusto mezzo di sabbiatura

Queste pratiche generali di sabbiatura riguardano come scegliere il giusto mezzo per i risultati desiderati:

1. In caso di dubbio, vince il “morbido”: Si può sempre aggiungere un abrasivo più duro, ma è significativamente più impegnativo annullare il lavoro di un abrasivo troppo duro. Soprattutto se si sta sabbiando qualcosa di morbido come il legno, è una grande idea iniziare con pannocchie di mais o gusci di noce. Non danneggeranno il substrato sottostante.
2. Il vetro è lucido, ma fa anche brillare le superfici: Se hai bisogno di un look lucido, le perle di vetro sono un ottimo punto di partenza. Sono un fantastico rifinitore e lasciano le superfici lisce e brillanti. Essendo un abrasivo riutilizzabile, sono anche un risparmio di denaro.
3. L’ossido di alluminio rimuove la vernice: Avete bisogno di togliere la vernice da un oggetto? Con la sua struttura dura e spigolosa e la sua riutilizzabilità, l’ossido di alluminio è l’abrasivo che fa per voi.
4. Se dovete sverniciare la vetroresina, scegliete la plastica: La plastica è ottima per le applicazioni in cui la vetroresina deve essere pulita. La plastica è molto più morbida del metallo e rimuoverà la vernice senza danneggiare la vetroresina sottostante.
5. Per un’incisione rapida e aggressiva, usate il carburo di silicio: Il carburo di silicio è l’abrasivo più duro sul mercato. Fa un lavoro veloce di incisione e di rimozione di ruggine e vernice indesiderate.
6. L’acciaio si presenta in forme rotonde e angolari: Se state rimuovendo la vernice da superfici in acciaio, assicuratevi di scegliere il giusto tipo di abrasivo in acciaio. Se si ottengono graniglie d’acciaio rotonde, è meglio usarle per la pallinatura e la lucidatura, mentre la graniglia è meglio per la rimozione della vernice.

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