Artykuły branżowe

Obróbka strumieniowo-ścierna z użyciem ścierniw mineralnych pozostawia na obrabianej powierzchni smary, oleje, resztki usuwanych powłok i rozbitego wbitego w powierzchnię ścierniwa. Przy znacznym zabrudzeniu powierzchni, przed obróbką strumieniowo-ścierną należy usuwać warstwy smarów olejów itp. za pomocą środków chemicznych, co nie do końca się udaje. Miejscowe zabrudzenie powierzchni przed obróbką ścierniwami mineralnymi i metalowymi przenosi te zabrudzenia na większe powierzchnie. Po obróbce strumieniowo-ściernej ścierniwami mineralnymi pozostaje kurz pochodzący z rozbitych ścierniw, jak też pozostają nieusuwalne wbite ścierniwa, które po naniesieniu powłoki ochronnej, z czasem przedostania się do nich wody lub wilgoci, reagują z podłożem, stając się początkiem korozji podpowłokowej. Ścierniwa sodowe, ze względu na swój specyficzny skład, czyszczą strumieniem cząstek, myją i pasywują jednocześnie w jednej operacji obrabianą powierzchnię. Czystość powłoki po obróbce ścierniwem sodowym poprawia znacząco przyczepność nakładanych powłok ochronnych.

Fot. 2. Próbki różnych ziaren sody w dużym powiększeniu.

W firmie Tnemec nowe panele ze stali węglowej zostały oczyszczone, spłukane i wysuszone, a następnie pokryte dwiema warstwami farby epoksydowej Tnemec 66 i przeszły badanie przyczepności odrywowej za pomocą Elcometru wg ASTM D-4541. Wszystkie panele przekroczyły 6,89 MPa (1000 psi). Pomiar przyczepności taśmy do podłoża wg ASTM D-3359 wykazał klasyfikację 5B, co wskazuje na brak łuszczenia się farby. Zdolność do wiązania cząsteczek tłuszczy ścierniwem sodowym daje temu rodzajowi obróbki znaczną przewagę nad innymi rodzajami mechanicznego czyszczenia powierzchni. W porównaniu z czyszczeniem, na przykład strumieniem wody, ścierniwo sodowe nie powoduje przemieszczania tłuszczy w inne miejsce. Własności myjące ścierniw sodowych mogą, a nawet powinny, zastąpić obecnie jeszcze stosowane odtłuszczanie i odolejanie metalowych powierzchni maszyn i urządzeń rozpuszczalnikami organicznymi, zwłaszcza chlorowcopochodnych węglowodorów alifatycznych (Tri, czterochlorku węgla, a zwłaszcza dwuchlorku metylenu stosowanego w większości chemicznych preparatów do usuwania powłok lakierowych), które są bardzo toksyczne i szkodliwe dla zdrowia ludzkiego oraz środowiska.

Każdy kto zajmuje się obróbką strumieniowo-ścierną ścierniwami mineralnymi zdaje sobie doskonale sprawę z trudności jakie występują podczas ręcznego prowadzenia tego procesu. Szczególne niedogodności są spowodowane przez pył powstający podczas obróbki oraz zagrożenie wynikające z silnego oddziaływania strumienia ściernego i odbijających się od obrabianej powierzchni ścierniwa lub cząstek rozbitego ścierniwa. Konieczne jest dla ścierniw mineralnych i syntetycznych wprowadzanie bardzo sprawnych instalacji odpylająco-wentylacyjnych oraz szczególna ochrona osobista operatora. Coraz doskonalsze materiały wykorzystywane do produkcji sprzętu ochrony osobistej nie wyeliminują konieczności pracy w kombinezonie pyłoszczelnym i hełmie z niezależnym zasilaniem w powietrze do oddychania. Obróbka detali wymaga dostarczenia ich do miejsca wykonywania obróbki, a w przypadku braku możliwości ich demontażu, zmusza do wykonania pracochłonnych prac przygotowawczych związanych z wydzieleniem obszaru prowadzenia obróbki, zapewnieniem odpowiedniej wentylacji i zabezpieczeniem obszarów sąsiednich. Po zakończeniu prac równie pracochłonne jest zdemontowanie stanowiska i uprzątnięcie pozostałych po obróbce odpadów. Obróbka środkami sodowymi praktycznie eliminuje te niedogodności. Własności ścierniwa powodują, że cząstka ścierniwa, po uderzeniu w obrabianą powierzchnię, rozpada się na drobne cząsteczki, które nie stanowią groźnego dla człowieka ani środowiska pyłu, gdyż nie zawierają krystalicznej krzemionki, metali ciężkich ani toksyn spotykanych w ścierniwach mineralnych lub syntetycznych odpadowych. Rozpuszczalność w wodzie i kruchość wodorowęglanu sodu pozwala na pełne jego wypłukanie z części obrabianych. Po suchej obróbce sodą, zbiera się opadły pył odkurzaczem przemysłowym i poddaje się następnie rozpuszczaniu sody nad sitem, woda trafia do kanalizacji, a odpad w postaci usuniętych powłok i zanieczyszczeń kieruje się jako odpad do utylizacji, którego ilość to znikomy procent w porównaniu ze ścierniwami mineralnymi i syntetycznymi odpadowymi (żużle pomiedziowe i inne). Ziarna sody i zdegradowane powłoki pozostające na powierzchni obrabianej zdmuchuje się sprężonym powietrzem lub spłukuje strumieniem wody. Podczas mokrej obróbki sodą, ziarna odbitej od powierzchni sody rozpuszczają się w wodzie, albo tworzą w niej zawiesinę. Ewentualne zagrożenie dla otoczenia stanowią jedynie odbite cząstki usuwanego materiału, które jednak w większości są zamortyzowane spływającą wodą lub pozostają w zawiesinie i dlatego można je traktować jako nieistotne. Brak odbić ścierniwa od obrabianej powierzchni i minimalizacja zapylenia przez strumień wody dają tę korzyść, że ochrona osobista operatora sprowadza się do kombinezonu wodoodpornego, okularów, maski przeciwpyłowej i ochronników słuchu, a obróbkę można prowadzić w dowolnym miejscu, bez konieczności montowania zasłon, wentylacji itp. znajdujących się w najbliższym otoczeniu. Inne stanowiska nie muszą być wyłączane z eksploatacji podczas prowadzenia obróbki sodą, a także zmniejsza się znacznie problem usuwania pozostałych po obróbce odpadów. Ścierniwa kwaśnego węglanu sodu, z wyłączeniem ścierniwa Formula Profile, nie iskrzą podczas obróbki, a powstający w niewielkiej ilości pył nie stanowi zagrożenia wybuchowego. Z tego względu technologia ta może być z powodzeniem stosowana w rejonach zagrożonych wybuchem i pożarem (czyszczenie zbiorników paliwowych i olejowych). Wysoka sprawność procesu, brak zagrożenia wybuchem i pożarem, minimalne zapylenie podczas obróbki, czystość powierzchni po obróbce, zachowanie pełnej sprawności aparatury kontrolno-pomiarowej oraz bezproblemowe usunięcie odpadów po obróbce przez zawór spustowy - to niewątpliwe zalety tej technologii.