ساچمه شات بلاست چیست؟
- نویسنده مطلب: satrapjahan.marketing
- تاریخ انتشار :
- تعداد دیدگاه‌ها : بدون دیدگاه
ساینده ماده ای جامد و سخت است که به هدف صیقلی نمودن سطوح در فرآیند شات بلاست مورد استفاده قرار می گیرد. سختی ماده ساینده منجر به لایه برداری مناسب سطح قطعه در این عملیات می شود. جنس ساچمه های شات بلاست عموما از مس ، آلومینیوم و فولاد پرکربن می باشد.
در شات بلاست از ساچمه های کروی و یا شکسته یا دانه های ساخته شده از فولاد، مس و روی یا آلومینیوم به عنوان ماده ساینده استفاده می شود. ساینده های موجود در فرآیند شات بلاست ساچمه فولادی پر کربن ، گریت فولادی ، ساچمه استیل و کات وایر می باشند.
در گذشته از روش سند بلاست به جای شات بلاست استفاده می شد که روش کار در هر دو روش تقریبا یکسان بوده و تنها تفاوت آنها در ساینده( ماده استفاده شده برای پاشش ) بر سطح فلز بود . در سند بلاست از ماده ساینده ای مثل ماسه، گارنت، شیشه ، شن و… استفاده می شد در حالی که در شات بلاست از ساچمه های کروی شکل فولادی، مسی، آلومینیومی و… استفاده می گردد.
با گذشت زمان و پیشرفت در تولید قطعات شاهد تولید و ریخته گری فلزاتی بودیم که سختی و مقاومت به سایش بالایی داشتند ، پس فرآیند شات بلاست گسترش پیدا کرد و در نتیجه نیاز به ساچمه های فولادی نیز بیشتر شد .
به همین دلیل ساچمه شات بلاست فولادی جایگزین نوع ماسه ای آن شد ، البته ساچمه های فلزی علی الخصوص ساچمه های فولادی به جز فرآیند شات بلاست در شات پینینگ هم جهت ایجاد تنش های فشاری در سطح قطعه و بهبود خواص مکانیکی آن نیز کاربرد دارند.
لازم به ذکر است ساچمه شات بلاست علاوه بر قدرت سایندگی بالاتر، از نظر زیست محیطی نیز کاملا پاک و بی خطر است.
مهم ترین بخش فرآیند شات بلاست گوی های مورد استفاده در آن فرایند هستند که تحت عنوان shot نیز شناخته می شوند. ساچمه شات بلاست را می توان بر اساس اندازه هاي استاندارد و بين المللي آنها طبقه بندی کرد. برای مثال، يکي از مهمترين استاندارد هایی که در این رابطه وجود دارد، استاندارد SAE J444 مي باشد. طبق اين جدول استاندارد ساچمه شات بلاست طبقه بندی آنها بر اساس اندازه و قطر ساچمه انجام می شود.
فرآیند تولید ساچمه شات بلاست به چه صورت است؟
در ایتدا تولید کننده می بایست با توجه به کاربرد ساینده نوع ماده اولیه مورد نیاز خود را انتخاب کند. ساینده ها عموما از فولاد ، برنج و یا مواد سرامیکی ساخته می شوند. پس از آن ماده اولیه در کوره ذوب شده و ساچمه ها در شکل و اندازه مورد نیاز ریخته گری می شوند. جهت بهبود خواص مکانیکی ساچمه های تولید شده ، می بایست آنها را تحت عملیات سخت کاری قرار داد. سخت کاری عموما شامل عملیات حرارتی ای است که منجر به افزایش مقاومت و سختی ساچمه ها می شود. در نهایت برای صاف و یکنواخت شدن شکل ساچمه ها آنها تحت عملیات پرداخت مانند سنگ زنی و صیقل دهی قرار می گیرند و پس از انجام تست های کنترل کیفیت و تست های شیمیایی و مکانیکی مورد نیاز استاندارد ساچمه شات ، آنها در تعداد انبوه تولید می شوند.
انواع ساچمه شات بلاست کدامند؟
انتخاب نوع ساچمه بستگی به جنس سطح و کاربرد آن دارد.
ساچمه فولادی :
جهت تمیزکاری و حذف زنگ زدگی و رنگ از سطح فلز
ساچمه برنجی :
به دلیل آنکه سختی خوبی دارند جهت جلوگیری از زنگ زدگی سطوح حساس و نازک و تمیز کاری آنها بدون ایجاد خراش
ساچمه سرامیکی :
جهت تمیز کاری سطوح نرم و حساس
ساچمه گریت :
جهت شات بلاست سطوح سنگی و بتن
ساچمه شیشه ای :
جهت تمیزکاری سطوح حساس بدون ایجاد خراش
عوامل مهم در انتخاب ساچمه های شات بلاست
ترکیبات شیمیایی گوی های شات بلاست
انتخاب ترکیب مواد معدنی مدیا (ساینده) یک تصمیم مهم در فرآیند شات بلاست است. ویژگی مهمی که در انتخاب ساچمه شات بلاست باید به آن توجه کرد آن است که دارای خواص مکانیکی خوبی باشد. در صورتی که خواص مکانیکی ساچمه های مذکور مناسب و رضایت بخش باشد، می توان از آن ها بار ها و بار ها بدون اینکه توانایی خود را از دست بدهند استفاده کرد. به همین دلیل توجه و کنترل دقیق ترکیب شیمیایی ساچمه شات بلاست بسیار مهم است. معمولا ترکیب شیمیایی ساچمه شات بلاست پس از تولید باید توسط دستگاه های آنالیز شیمیایی کنترل شود و در هنگام خرید نیز حتما می بایست جدول ترکیبات شیمیایی نوع ساچمه شات بلاست انتخابی را از فروشنده دریافت کرد. جهت فروش ساچمه شات عموما تولید کننده ساچمه شات بلاست جدول سایز ساچمه و جنس ماده اولیه ساچمه های شات بلاست را به همراه قیمت ساچمه شات بلاست در کاتالوگی آماده به خریداران ارائه می دهند و جهت خرید کافی است تنها کد محصول را به فروشنده اعلام کرد. برای مثال ساچمه های فولادی شات بلاست کربن بالا که در صنعت بسیار پرکاربرد هستند به جز آهن که عنصر اصلی آن هاست معمولا دارای ترکیب ۰.۸ تا ۱.۱ درصد وزنی کربن، ۰.۱ تا ۰.۷ درصد سیلسیم، ۰.۸ تا ۱.۲ درصد منگنز و مقادیر بسیار کمی از فسفر و گوگرد می باشد. تعیین دقیق ترکیب شیمیایی ساچمه شات بلاست این امکان را به ما می دهد که به سختی مناسب و مورد نیاز فرآیند شات بلاست خود برسیم و در نتیجه با این کار می توان از تعویض زود هنگام ساچمه ها جلوگیری کرد و از ساچمه ها تا هزار بار یا بیشتر استفاده کرد.
سایز و جنس ساچمه های شات بلاست
ساچمه شات بلاست را می توان به صورت های مختلفی تقسیم بندی کرد. برای مثال این ساچمه ها معمولا بر اساس سایز و جنسشان تقسیم بندی می شوند. جنس این ساچمه ها به انواع فولادی کم کربن و پر کربن تقسیم بندی می شوند. ابعاد و سایز ساچمه شات بلاست را نیز می توان به دسته های s70 تا s930 تقسیم بندی کرد. درصد پوشش ضربه‌ای که در اثر پرتاب ساچمه به سطح قطعات فلزی وارد می‌شود، به سایز ساچمه بستگی دارد. از طرفی هر چه درصد پوشش ضربه بیشتر باشد، فرآیند پولیش به شیوه شات بلاست در زمان کمتری انجام خواهد شد. در صورتی که ابعاد ساچمه شات بلاست کوچک باشد سطح را بهتر پولیش کرده و در نهایت سطحی صاف تر را خواهیم داشت. به این معنا که با بزرگتر شدن سایز ساچمه شات بلاست ، توانایی شات بلاست در میزان صیقلی نمودن سطح کاهش پیدا کرده و سطح نهایی قطعه نیز زبر تر خواهد بود.
شکل ساچمه های شات بلاست
ساچمه های شات بلاست از نظر شکل هندسی می‌توانند متفاوت باشند. ساچمه ها بیشتر کروی شکل هستند ولی برخی از آنها نیز زاویه دار هستند و سایز کوچکی دارند. با توجه به سطح قطعه مورد نظر، شکل هندسی مناسب ساچمه شات بلاست را میتوان انتخاب کرد. از ساچمه شات بلاست کروی شکل برای تمیزکاری و رفع ناهمواری‌های سطوح صاف و از ساچمه‌های زاویه‌دار و کوچک برای صیقل دادن گوشه‌های فلزات می توان استفاده کرد. شکل ساینده (کروی یا زاویه دار بودن آن) تعیین کننده میزان تمیز کاری سطح و حذف آلودگی های قطعه است و نکته دیگری که در رابطه با ساچمه شات بلاست باید بدانیم این است که این ساچمه ها به دلیل تنوع در کاربرد مشابه یکدیگر نیستند و در انواع گرید ها و ابعاد مختلف تولید می شوند. گرید های مذکور هر کدام تعیین کننده ویژگی نهایی سطوحی است که قرار است تحت فرایند شات بلاست صیقلی شود . برای مثال اگر شکل ساچمه شات بلاست به صورت کروی باشد، سرعت فرایند شات بلاست بالا تر می رود پس ساچمه های کروی دارای بهترین بازدهی هستند.
سختی و جنس قطعه مورد نظر جهت شات بلاست
عامل مهم دیگر نیز که در فرایند شات بلاست موثر است سختی و جنس ماده ای است که قرار است شات بلاست شود. نوع ماده تمیز شده نیز در اثربخشی فرآیند شات بلاست نقش اساسی دارد و به طور معمول، جنس و اندازه ساچمه شات با توجه به ترکیب ماده اولیه ی قطعه ای که سطح آن شات بلاست می شود، انتخاب می شود. فولاد کربن ، فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم ، چدن ، تیتانیوم ، فلز مس ، بتن و انواع خاصی از سرامیک از موادی هستند که میتوان از طریق شات بلاست سطح آن ها را صیقلی نمود.
قدرت توربین های پرتاب کننده
یکی از فاکتورهایی که در روش صیقلی نمودن سطح قطعات فلزی با استفاده از دستگاه شات بلاست موثر است، سرعت انتقال ساچمه ها می باشد. به طور معمول سرعت پرتاب ساچمه فلزی بین 50 تا 100 متر بر ثانیه است. بدیهی است که هر چه سرعت پرتاب بیشتر باشد، تمیزکاری سطح هم سریعتر اتفاق می‌افتد. در سرعت‌های بالا به منظور کنترل کیفیت پولیش سطوح لازم است که ثبات قطعه مورد نظر، سایش ساچمه‌ها و افزایش دما تحت کنترل اوپراتور باشد.
جرم ساچمه
جرم ساچمه فلزی عامل موثر بعدی در نحوه کار دستگاه شات بلاست می باشد. هر چه وزن ساچمه بیشتر باشد، ضربه‌ای که به سطح قطعه وارد می‌شود، عمیق‌تر خواهد بود. در نتیجه برای اینکه فرآیند تمیزکاری سطوح به بهترین شکل ممکن انجام شود، باید میزان ضربه‌ای را که قرار است به سطح وارد شود، اصولی انتخاب کرد. پس دو عامل سایز و وزن قطعه فلزی در انتخاب جرم ساچمه شات بلاست مهم هستند.انتخاب نادرست وزن ساچمه های پرتابی احتمال آسیب رسیدن به سطح قطعه را بالا میبرد.
زاویه برخورد ساچمه ها
زاویه برخورد مناسب گلوله‌های فلزی به سطح می‌تواند در سرعت و کاهش هزینه روش شات بلاست بسیار موثر واقع شود.
مزایای استفاده از ساچمه شات بلاست نسبت به سایر مواد ساینده چیست؟
- ساچمه شات بلاست به دلیل آنکه نیروی مکانیکی را از طریق زاویه بهینه پرتاب به قطعه وارد می کند منجر به کاهش زمان تمیزکاری و افزایش کارایی می شود.
- ساچمه های کروی شات بلاست نسبت به سایر ساینده ها آسیب کمتری به سطح قطعه وارد می کنند.
- ساچمه های شات بلاست نسبت به سایر ساینده ها احتیاج به صرف زمان و هزینه کمتری دارد.
- ساچمه های شات بلاست در تمیز کاری آلودگی های سخت و قطعات بزرگ کارا هستند.
کاربرد ساچمه شات در صنایع مختلف چیست؟
صنایع ریخته گری :
برای زدودن رنگ و آلودگی ها از سطح قطعات ریخته گری
صنایع هوافضا :
برای تمیز کاری و صیقل دادن قطعات حساس
ساختمان و سنگبری :
بهبود کیفیت سطوح و زیباسازی ، تمیز کاری و اماده سازی سطوح قبل از عملیات نهایی
کشتی سازی :
آماده سازی سطوح فلزی جهت رنگ آمیزی
صنعت خودروسازی :
تمیز کاری و پولیش قطعات فلزی
صنایع تولیدی :
فرآیندهای تولیدی مانند بتن و ...
نفت و گاز :
تمیزکاری تجهیزات و سطوح فولادی و فلزی در پالایشگاه ها و سکوهای نفتی
صنایع تولیدی و ریلی :
تمیز کاری و آماده سازی سطوح فلزی در تجهیزات سنگین
ضایعات ساچمه شات بلاست
پس از انجام فرآیند شات بلاست گروهی از ساچمه ها به دلیل تماس با قطعه ساییده شده و فرسوده می شوند پس در نتیجه ساچمه ها شکسته و خرد می شوند که دیگر قابل استفاده مجدد نیستند ، همچنین زنگ زدگی ها ، رنگ و آلودگی های جدا شده از قطعه نیز پس از فرآیند شات بلاست به جا می مانند. مجموع این ضایعات به جا مانده از آلودگی ها و ساچمه ها جهت جلوگیری از آلودگی محیط زیست می بایست جمع آوری ، مدیریت شود و بازیافت شود.
استفاده مجدد و بازیافت ساچمه شات بلاست به چه صورت است؟
ساچمه های شات بلاست پس از مدتی استفاده به دلیل آلوده شدن به مواد مختلف و ساییده شدن کارایی خود را از دست می دهند. پس می بایست ان ها را بازیافت و قابل استفاده مجدد نمود.
جهت بازیافت ساچمه های شات بلاست در ایتدا می بایست ساچمه ها جداسازی مغناطیسی شوند یعتی ساچمه های فولادی از سایر ذرات جدا شوند. سپس فرآیند غربالگری انجام شده و ذرات ریز و درشت جدا می شوند ، پس از آن ساچمه ها شسته شده و آلودگی از آن ها پاک می شود و در آخرین مرحله رطوبت از ساچمه ها گرفته شده و آنها خشک می شوند .ساچمه ها را می توان پس از طی این مراحل مجددا استفاده نمود.
