Przygotowanie Powierzchni

Granulaty ze skorupek orzechów

Surowcem do wytwarzania granulatów są skorupki orzechów włoskich i innych odmian orzecha (czarny, pekan itp.). Granulaty otrzymane w procesie rozdrabniania ze skorupek orzecha włoskiego są najczęściej stosowanym medium do obróbki strumieniowo-ściernej (rys. 3). Jest to medium obróbkowe stosowane na szeroką skalę. W obróbce strumieniowo-ściernej zastosowanie znalazły ziarna o nominalnej wielkości od 0,4 do 4,8 mm w postaci frakcji ziarnowych, zgodnie z podziałem zamieszczonym w tab. 5.
Podobnie jak w przypadku granulatów kukurydzianych nie są znormalizowane dokładnie wymogi dotyczące rozkładu ziarnowego poszczególnych frakcji granulatu. Podane w tab. 5 przedziały wielkości ziaren dotyczą frakcji nominalnej, a poszczególni producenci dostarczają granulaty odbiegające często od nominalnego zakresu wymiarowego. Mają oni też własne wymagania w tym zakresie. W tab. 6 zamieszczono przykład takich wymagań dla kilku wybranych frakcji granulatów orzecha włoskiego. Dopiero próby technologiczne obróbki strumieniowej z użyciem danego granulatu pozwolą dobrać jego odpowiednie uziarnienie do określonego procesu obróbki.

Oferowane granulaty orzecha zawierają nieregularne i ostrokrawędziowe ziarna. Niektórzy producenci oferują też okrągłe ziarna orzecha. Na rys. 4 zamieszczono zdjęcia dwóch wybranych granulatów orzecha włoskiego, mające zastosowanie w obróbce strumieniowo-ściernej.
Wartości gęstości skorupek orzecha (około 1,28 g/cm3) oraz nieregularny kształt ziaren w granulatach mają wpływ na wartości gęstości nasypowych granulatów. Zawierają się one w zakresie 0,53–0,65 g/cm3. Wartości gęstości nasypowych poszczególnych granulatów badanego gatunku orzecha włoskiego są następujące: GN 07 – 0,54 g/cm3, GN 12 – 0,65 g/cm3, GN 20 – 0,65 g/cm3, GN 30 – 0,60 g/cm3, GN 80 – 0,57 g/cm3. Granulat orzecha włoskiego jest medium wielokrotnego użytku i jest biodegradowalne, a tym samym przyjazne środowisku naturalnemu.

Tabela 5. Zakresy uziarnień podstawowych granulatów orzecha włoskiego [5].

Tabela 6. Wymagania dotyczące uziarnienia wybranych granulatów orzecha włoskiego (w % wag. ziaren przechodzących przez dane sito) stosowanych przez firmę Composition Minerals Co. [7].

Zakres zastosowania mediów roślinnych w obróbce strumieniowo-ściernej

Wprowadzenie do praktyki obróbki strumieniowo-ściernej miękkich śrutów roślinnych miało swoje źródło w problemach armii amerykańskiej w czasie II wojny światowej z usuwaniem z powierzchni części silników, głównie lotniczych, takich jak tłoki, cylindry, warstw skoksowanego oleju [8]. Takie warstwy narastają w czasie użytkowania silników i z upływem czasu zakłócają pracę silników (rys. 5). Śruty roślinne okazały się skuteczne w usuwaniu tych warstw, jak również usuwaniu oleju i produktów korozji z powierzchni silników lotniczych. Amerykańska norma wdrożyła ten proces obróbki strumieniowo-ściernej i w następstwie tego powstała odpowiednia norma MIL-G-5634 [3]. Określa ona wymagania w stosunku do śrutów roślinnych (ang. soft abrasive grains) stosowanych do usuwania warstw zawęglonych z powierzchni metalowych oraz oczyszczania użytkowanych silników odrzutowych. W kolejnych latach stwierdzono uniwersalność śrutów roślinnych i zostały one wprowadzone do praktyki obróbki strumieniowo-ściernej również w innych procesach oczyszczania powierzchni [10]. Współcześnie śruty roślinne stały się bezpiecznym medium do obróbki delikatnych części oraz do usuwania zanieczyszczeń powierzchni oraz powłok malarskich z małym oddziaływaniem na materiał podłoża. Po takiej obróbce podłoże nie jest zmienione. Są one ścierniwem wielokrotnego użytku, chociaż są stosowane w otwartych systemach obróbki jako ścierniwo jednorazowego użytkowania. Śruty roślinne mogą być stosowane zarówno w oczyszczarkach pneumatycznych, jak i w wirnikowych.

Trwałość ścierniw roślinnych jest w wielu przypadkach wyższa niż ścierniw mineralnych.
Wskazują na to wyniki badań w urządzeniu typu KP-1 firmy Georg Fischer AG zamieszczone na rys. 6. Wysoką trwałością wyróżniają się granulaty z pestek moreli. Widoczny jest też znaczny wpływ pochodzenia produktu roślinnego na właściwości otrzymanego z niego granulatu. Trzy analizowane granulaty z pestek moreli różnego pochodzenia różnią się od siebie znacznie trwałością.
Granulaty roślinne, szczególnie z orzecha włoskiego, wyeliminowały w wielu przypadkach obróbki strumieniowo-ściernej piasek kwarcowy. Takimi przypadkami było na przykład usuwanie farby, graffiti z powierzchni metalowych i budowli czy restauracja mostów, budynków, pomników. Są one też alternatywą dla śrutów z tworzyw sztucznych, szczególnie przy usuwaniu starych powłok malarskich. Stały się skutecznym medium do takich operacji obróbki powierzchni, jak: usuwanie powłok z karoserii samochodowych, oczyszczanie delikatnych form, armatury i silników elektrycznych przed przewijaniem, usuwanie wypływek z wyprasek z tworzyw sztucznych, odlewów ciśnieniowych z cynku i aluminium oraz akcesoriów elektronicznych. Stosowane są do oczyszczania silników samolotowych oraz turbin parowych. W przemyśle chemicznym i olejowych przy ich zastosowaniu oczyszczane są powierzchnie instalacji z oleju.
Granulaty roślinne stały się podstawowym ścierniwem do restauracji budynków drewnianych, zarówno elewacji, jak i wewnętrznych elementów pomieszczeń (sufity drewniane) (rys. 7). Zastosowanie znajdują również do oczyszczania wewnętrznych elementów architektury pomieszczeń, jak na przykład kominków kamiennych zanieczyszczonych produktami spalania (rys. 8).