سطح فلزات خام، به ویژه فولاد، معمولا پس از تولید دچار آلودگی، زنگ‌زدگی، پوسته و ضایعات دیگر می‌شود. این آلودگی‌ها علاوه بر ظاهر نامناسب، مانع از چسبندگی رنگ یا پوشش‌های دیگر روی سطح می‌شوند. بنابراین، سطح فلز باید قبل از جوشکاری، ماشین‌کاری، رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی، کاملا تمیز و یکنواخت شود تا امکان چسبندگی مناسب فراهم شود.
سندبلاست آهن یکی از موثرترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش‌های پاکسازی و آماده‌سازی فلزات و حذف زنگ زدگی آهن به شمار می‌رود. در این روش، ذرات ریز ساینده با استفاده از هوای فشرده با سرعت بالا به سطح پرتاب می‌شوند و زنگ، گرد و غبار، چربی، رنگ و سایر آلودگی‌ها را پاک می‌کنند. در این مقاله با روش سندبلاست فلزات، انواع و نحوه اجرای آن آشنا می شویم. اگر می‌خواهید درباره مزایا، معایب و کاربردهای این روش اطلاعات بیشتری به دست آورید، مطالعه این مقاله را از دست ندهید.
سندبلاست آهن چیست؟
وجود آلودگی‌هایی مانند گرد و غبار، چربی، روغن یا رنگ‌های قدیمی می‌تواند باعث ناهمواری سطح یا کاهش چسبندگی پوشش‌ها شود و در نتیجه، کیفیت نهایی کار را کاهش دهد. به ویژه زنگ زدگی فلزات که در اثر تماس با هوا و رطوبت ایجاد می شود، لایه مزاحمی روی سطح تشکیل می‌دهد که مانع اجرای صحیح مراحل بعدی مانند رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی می‌شود. به همین دلیل، پاکسازی و آماده‌سازی سطح مرحله بسیار مهمی است که باید پیش از هر گونه عملیات فنی روی سطوح فلزی، سنگی، چوبی یا پلاستیکی انجام شود.
کی از موثرترین روش‌های تمیزکاری سطح فلزات و حذف زنگ زدگی آهن، سندبلاست است. در این روش، ذرات ساینده جامد مانند شن، شیشه یا پودرهای صنعتی با فشار بالا روی سطح پاشیده می‌شوند تا آلودگی، زنگ‌زدگی، رنگ‌های قدیمی یا سایر ناخالصی‌ها را از بین ببرند. در این فرایند، ماده محرک می‌تواند هوا یا آب پرفشار باشد که ذرات ساینده را با شدت به سطح پرتاب کرده و آن را برای مرحله بعدی آماده‌سازی می‌کند. این عملیات باعث می‌شود سطح فلز یکنواخت، تمیز و آماده برای رنگ یا پوشش‌دهی شود.
نتیجه سندبلاست آهن مشابه سنباده‌کاری است، با این تفاوت که دقت و یکنواختی بیشتری دارد و سطح قطعه را مات و بدون درخشش می‌کند. از این روش می‌توان برای پاکسازی سطوح متنوعی مانند چوب، پلاستیک، آجر، سنگ، سرامیک، شیشه، بتن، فولاد، آلومینیوم و مس استفاده کرد. نتیجه‌بخشی سندبلاست فلزات به عواملی مانند نوع ماده ساینده، فشار هوا یا آب، جنس سطح مورد نظر و مهارت اپراتور بستگی دارد. با این حال، می‌توان نتایج زیر را از آن انتظار داشت:
- پاکسازی موثر آلودگی‌ها
سندبلاست در حذف زنگ زدگی آهن و سایر آلودگی‌های سطحی مانند گرد و غبار، چربی و رنگ‌های قدیمی بسیار موثر است. بر خلاف روش‌های شیمیایی که ممکن است به سطح آسیب بزنند یا زمان‌بر باشند، سندبلاست فلزات سریع و کم‌خطر بوده و بدون آسیب به سطح، آن را برای مراحل بعدی آماده و تمیز می‌کند. - آماده‌سازی سطح برای رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی
این روش با برداشتن لایه نازکی از سطح، آن را یکنواخت، تمیز و زبر می‌کند. این کار سطح را برای رنگ آمیزی یا پوشش‌دهی آماده کرده و به چسبندگی بهتر پوشش‌ها و لایه‌های جدید کمک می‌کند. - جلوگیری از زنگ‌زدگی و خوردگی
زنگ‌زدگی نتیجه واکنش شیمیایی فلز با اکسیژن است و می‌تواند موجب کاهش استحکام و ظاهر فلز شود. با توجه به بالا بودن قیمت ورق گالوانیزه و استیل، استفاده از آنها برای جلوگیری از زنگ‌زدگی در همه پروژه ها مقدور نیست. در چنین شرایطی، سندبلاست آهن به عنوان یک راهکار موثر و اقتصادی برای حذف زنگ زدگی آهن و آماده‌سازی سطوح فلزی استفاده می‌شود. این روش خوردگی را به طور کامل از سطح فلز پاک کرده و سطحی براق، تمیز و بدون خوردگی ایجاد می کند. - افزایش زبری سطح به صورت کنترل‌شده
در مواردی که به چسبندگی بیشتری نیاز است، سندبلاست فلزات می‌تواند سطح را زبرتر کرده و چسبندگی پوشش جدید به سطح را بهبود دهد. - پاکسازی سطوح حساس
استفاده از مواد ساینده نرم‌تر و فشار پایین‌تر، امکان تمیزکاری سطوح ظریفی مانند سطوح چوبی و آلومینیومی را بدون آسیب فراهم می‌کند. - مرمت و نوسازی
سندبلاست یکی از روش‌های محبوب در مرمت و نوسازی است و برای بازگرداندن ظاهر اولیه اشیای قدیمی مانند مبلمان، عناصر معماری یا وسایل نقلیه کاربرد دارد.
سندبلاست آهن چگونه انجام می‌شود؟
فرایند سندبلاست فلزات با استفاده از دستگاه مخصوصی انجام می‌شود که شامل مخزن نگهداری مواد ساینده، کمپرسور برای تولید هوای فشرده، شیلنگ‌های انتقال هوای فشرده و مواد ساینده و نازل خروجی است. مواد ساینده از طریق نازل و با کمک فشار هوا یا آب با شدت به سطح پاشیده می‌شوند تا آلودگی‌ها را پاک کنند.
برخی دستگاه‌ها مجهز به سیستم مکش نیز هستند که ذرات آلاینده و باقیمانده مواد ساینده را جمع آوری می‌کند. برای جلوگیری از پخش گرد و غبار در محیط، عملیات سندبلاست معمولا در کابین یا اتاق‌های بسته‌ای انجام می‌شود که مخصوص این کار طراحی شده‌اند. همچنین، اپراتور برای حفظ ایمنی خود در برابر گرد و غبار، مواد ساینده و سر و صدا، از لباس‌های مخصوص و ماسک استفاده می‌کند. بسته به نوع سطح، میزان سختی آن و هدف از انجام سندبلاست ، روش‌های مختلفی برای اجرای این فرایند وجود دارد. اصلی‌ترین روش‌های سندبلاست آهن عبارتند از:
سندبلاست خشک
این روش رایج‌ترین نوع سندبلاست است که در آن از هوای فشرده برای پاشیدن ذرات ساینده روی سطح استفاده می‌شود. سندبلاست خشک برای حذف زنگ زدگی آهن، رنگ‌های قدیمی و آلودگی‌های دیگر، به ویژه روی سطوح سخت مانند فلز یا سنگ بسیار موثر است. با این حال، این روش گرد و غبار زیادی تولید می‌کند که استفاده از تجهیزات ایمنی مانند ماسک یا فیلتر هوا را ضروری می‌سازد.
سندبلاست مرطوب (تَر)
در این روش، ذرات ساینده به جای هوا با آب مخلوط شده و با فشار بالا به سطح پاشیده می‌شوند. نتیجه این روش مانند سندبلاست خشک است، اما باعث کاهش چشمگیر انتشار گرد و غبار می‌شود و تاثیر کمتری روی ریه‌ها دارد. علاوه بر این، سندبلاست تر نسبت به نوع خشک روش ملایم‌تری است و معمولا برای پاکسازی سطوح نرم و ظریف مانند سطوح چوبی یا پلاستیکی بدون آسیب مناسب است.
شات بلاست
به دلیل تشابه عملکرد، اغلب افراد به اشتباه شات بلاست را نوعی سندبلاست آهن می‌دانند، زیرا در هر دو روش ماده ساینده برای پاکسازی سطح با فشار به آن برخورد می‌کند. با این حال، این دو روش به لحاظ نوع اجرا، مواد ساینده و کاربرد با یکدیگر تفاوت‌های اساسی دارند. در شات بلاست به جای هوای فشرده از نیروی مکانیکی (نیروی گریز از مرکز) برای پرتاب ذرات ساینده استفاده می‌شود. در این فرایند، ذرات فلزی کروی توسط چرخ گریز از مرکز با سرعت بسیار بالا به سطح پرتاب می‌شوند تا زنگ‌زدگی و سایر آلودگی‌ها را از سطح پاک کنند.
این روش برای حذف زنگ زدگی آهن و زدودن پوشش‌های سنگین از سطوح سخت و وسیع مانند قطعات صنعتی بزرگ بسیار موثرتر از سندبلاست فلزات است، به ویژه زمانی که هدف، پاکسازی عمیق‌تر و یک‌دست‌سازی سطوح فلزی باشد.
سندبلاست بخار
این روش یک شیوه پاکسازی ملایم سطح است که خصوصیات سندبلاست خشک و مرطوب را به طور هم‌زمان داراست. در این روش، از جریان بخار با مقدار کمی ماده ساینده برای تمیزکاری استفاده می‌شود. این شیوه برای سطوحی که پاکسازی آنها نیاز به دقت بالایی دارد، مانند قطعات مکانیکی یا الکترونیکی حساس، بسیار مناسب است.
سندبلاست خلاء (وکیوم بلاست)
در این روش، هم زمان با فرایند سندبلاست، مواد ساینده و آلودگی‌ها از طریق مکش جمع‌آوری می‌شوند که باعث کاهش قابل توجه گرد و غبار می‌شود. این روش برای فضاهای بسته و محیط‌هایی که کنترل گرد و غبار در آنها اهمیت دارد، بسیار مناسب است.
انواع مواد ساینده در سندبلاست آهن
کلمه سندبلاست در اصل به معنای شِن‌زنی است، زیرا در گذشته به دلیل فراوانی و در دسترس بودن، از ذرات شن برای پاکسازی سطح استفاده می‌شد. اما پاشیدن شن و ماسه با هوای فشرده به دلیل مرطوب بودن آن دشوار بود. علاوه بر این، ذرات شنی حاوی آلاینده‌ها و ناخالصی‌های طبیعی بودند و از همه مهم‌تر، استنشاق ذرات شنی خطر ابتلا به بیماری‌های تنفسی مانند سرطان ریه را افزایش می داد.
با توجه به این مشکلات، امروزه به ندرت از شن استفاده می‌شود. در عوض، از مواد ساینده متنوع‌تری شامل دانه‌های شیشه‌ای، ساچمه‌های فولادی و حتی مواد طبیعی مانند پوسته گردو استفاده می‌شود. انتخاب ماده ساینده به نوع سطح و هدف مورد نظر بستگی دارد. برخی از رایج‌ترین انواع مواد ساینده عبارتند از:
- شن سیلیس: این ماده ساینده به دلیل قیمت پایین و فراوانی در گذشته کاربرد بسیاری داشته است. اما استنشاق گرد و غبار سیلیس خطرات جدی برای سلامت دارد و به همین دلیل استفاده از آن به شدت محدود شده است.
- دانه‌های شیشه‌ای: این مواد ساینده به صورت خرده شیشه یا دانه‌های کروی هستند که برای صیقل دادن و پرداخت سطوح حساس بدون آسیب زدن به آنها استفاده می‌شوند.
- جوش شیرین (سودا): جوش شیرین ماده موثری برای تمیزکاری، حذف رنگ و آلودگی‌های آلی از سطوح ظریف است که به دلیل ملایم بودن، آسیبی به سطح مورد نظر وارد نمی‌کند.
- یخ خشک: در این روش نوآورانه از یخ خشک (کربن دی‌اکسید منجمد) به عنوان ماده ساینده استفاده می‌شود. این روش کاملا تمیز است، زیرا یخ خشک هنگام برخورد با سطح تبخیر می‌شود و هیچ‌گونه باقی‌مانده‌ای بر جا نمی‌گذارد.
- اکسید آلومینیوم: این ماده به دلیل استحکام و دوام بالا، قابلیت استفاده مکرر را دارد و به طور رایج برای سندبلاست خشک و مرطوب در پاکسازی فلز، شیشه و چوب به کار می‌رود.
- پلاستیک: ذرات پلاستیکی ساینده‌های نرمی هستند که بدون آسیب زدن به سطح، رنگ و آلاینده‌های دیگر را از سطوح فلزی و پلاستیکی پاک کنند.
- کاربید سیلیکون: این ماده سختی بسیار بالایی دارد و به همین دلیل برای حکاکی روی سنگ و شیشه کاربرد دارد.
- پومیس (سنگ پا): ذرات پومیس برای لایه‌برداری سبک سطوح به کار می‌روند.
- گریت فولادی: ساینده‌های فولادی بسیار بادوام بوده و برای پاکسازی تهاجمی، حذف زنگ زدگی آهن و حکاکی سطوح فلزی بسیار موثر هستند.
- سنگ گارنت: یک ساینده طبیعی و سازگار با محیط زیست است که سخت و تیز بوده و برای سندبلاست دقیق و برش با واترجت بسیار مناسب می‌باشد. این ماده دارای گرد و غبار کم و قابلیت بازیافت بالا است.
- پوسته گردو: این ماده به دلیل نرمی و زیست‌تخریب‌پذیری برای پاکسازی موتور، قالب‌ها یا سطوح حساس بدون ایجاد زبری مناسب است.
- ذرت آسیاب‌شده: ذرت برای تمیزکاری ملایم و از بین بردن پلیسه از مواد نرمی مانند چوب یا سنگ، بدون آسیب‌زدن به بستر استفاده می‌شود.
مزایا و چالش‌های سندبلاست آهن
- سندبلاست یکی از سریع‌ترین و کارآمدترین روش‌ها برای پاکسازی، براده‌برداری، حکاکی و آماده‌سازی سطوح است. با رعایت نکات ایمنی، سندبلاست مزایای بسیاری دارد از جمله:
- اجرای آسان و سریع: اجرای سندبلاست فلزات نیاز به فرایند پیچیده‌ای ندارد و امکان تمیزکاری سطوح وسیع را در مدت زمان کوتاهی فراهم می‌کند. این روش در مقایسه با روش‌های دستی، بسیار سریع‌تر و موثرتر است.
- تمیزکاری کامل: این روش در حذف زنگ زدگی آهن، رنگ قدیمی، چربی و آلودگی‌های سطحی بسیار موثر است و سطح هموار و تمیزی را برای رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی بر جا می‌گذارد.
- قابلیت اجرا روی سطوح مختلف: این روش روی سطوح مختلفی از جمله فلزی، چوبی، پلاستیکی، سنگی و بتنی قابل استفاده است. همچنین می‌توان با تغییر نوع ماده ساینده و میزان فشار، آن را برای سطوح سخت، نرم یا حساس متناسب‌سازی کرد.
- ایجاد سطح یکنواخت: سندبلاست سطح یکنواخت و همواری ایجاد می‌کند که با روش‌های سنتی مانند سنگ‌زنی یا تمیزکاری دستی به راحتی به دست نمی‌آید.
- سازگار با محیط زیست: برخلاف روش‌های دیگر که به مواد شیمیایی خطرناک نیاز دارند، سندبلاست آهن از مواد طبیعی و قابل تجزیه مانند پوسته گردو، گارنت یا یخ خشک استفاده می‌کند که اثرات زیست‌محیطی این روش را به حداقل می‌رسانند. همچنین با استفاده از روش‌های سندبلاست مرطوب می‌توان پخش گرد و غبار را کاهش داده و ایمنی محیط را افزایش داد.
- صرفه‌جویی در زمان و هزینه: در مقایسه با برخی روش‌های سنتی مانند سایش دستی یا استفاده از ابزارهای مکانیکی که زمان‌بر هستند و به نیروی انسانی بالایی نیاز دارند، سندبلاست آهن قابلیت پوشش‌دهی سطوح وسیع را در زمان کوتاهی دارد و مقرون‌به‌صرفه‌تر است. این ویژگی‌ها باعث شده است که این روش در میان صنایعی که به دنبال صرفه‌جویی در زمان و هزینه، در عین حفظ کیفیت هستند، محبوبیت بالایی داشته باشد.
با وجود مزایای متعدد، این روش معایبی نیز دارد، از جمله:
- ایجاد گرد و غبار و آلودگی: این فرایند مقدار قابل توجهی گرد و غبار تولید می‌کند که می‌تواند برای محیط زیست مضر باشد. به همین دلیل استفاده از تجهیزات ایمنی فردی، فیلترها و سیستم‌های مکش گرد و غبار در هنگام انجام آن ضروری است.
- سر و صدای زیاد: سندبلاست فلزات فرایند پر سر و صدایی است و برای جلوگیری از آسیب شنوایی، استفاده از محافظ گوش ضروری است.
- هزینه تجهیزات و نگهداری: دستگاه‌های سندبلاست و تجهیزات جانبی آن از جمله کمپرسورها و سیستم‌های فیلتراسیون گران هستند و نگهداری آنها نیز هزینه‌بر است.
- احتمال آسیب به سطح: اگر نوع مواد ساینده یا میزان فشار هوا (یا آب) به درستی انتخاب نشود، می‌تواند به سطوح حساس مانند چوب یا فلزات نازک آسیب برساند.
سندبلاست آهن یکی از موثرترین روش‌ها برای پاکسازی، حذف زنگ زدگی آهن و آماده‌سازی سطوح فلزی است که در صنایع مختلف مانند ساخت‌وساز، خودروسازی، تعمیرات و نوسازی کاربرد گسترده‌ای دارد. کارشناسان فولادسل، مرجع تخصصی خرید و فروش آهن‌آلات، سندبلاست را به عنوان راهکاری سریع، موثر و مقرون به صرفه برای نوسازی سازه‌های فلزی، آماده‌سازی خودروها برای رنگ‌آمیزی یا حذف آلودگی‌های سطحی انباشته‌شده توصیه می‌کنند. این روش نه تنها موجب صرفه‌جویی در زمان و کاهش هزینه‌ها می‌شود، بلکه با استفاده از مواد ساینده طبیعی و سازگار با محیط‌زیست، مخاطرات زیستی را نیز به حداقل می رساند.