دستگاه سندبلاست چیست؟ {ساختار، عملکرد تا کاربرد و انواع سندبلاست + الزامات ایمنی }

دستگاه سندبلاست ابزاری صنعتی است که برای تمیزکاری، لایه‌ برداری، زبر کردن یا آماده‌ سازی سطح‌ انواع قطعات فلزی، چوبی، شیشه‌ای و سنگی استفاده می‌ شود. در این سیستم، ذرات ساینده‌ مانند سیلیس، گارنت، مسباره یا شن مخصوص با فشار زیاد هوا به سطح موردنظر پاشیده می‌ شوند.

ضربه‌ های مکرر باعث حذف زنگ‌ زدگی، رنگ قدیمی، چربی، پوسته‌ مواد و آلودگی‌ ها می‌ شود. در این روش از طریق ایجاد فشار هوا با یک کمپرسور یا ایجاد نیروی گریز از مرکز مواد ساینده مختلف با سطوح برخورد می کنند. به‌ طور خلاصه، سندبلاست روشی بسیار موثر برای:

• تمیزکاری حرفه‌ ای سطح

• آماده‌ سازی قبل از رنگ‌ کاری یا پوشش‌ دهی

• ایجاد بافت و زبری کنترل‌ شده

• حذف زنگ و خوردگی

 سندبلاست چیست؟

اصطلاح سندبلاست (Sandblast) از دو واژه Sand به‌معنای شن و Blast به‌معنای پرتاب یا انفجار تشکیل شده و به فرایند پاشش ماسه، شن یا سیلیس با فشار زیاد اشاره دارد. با این حال دستگاه سندبلاست چیست، باید گفت این دستگاه اجرای همین فرایند سایشی را بر عهده دارد و یکی از موثرترین روش‌ ها برای پاک‌ سازی، لایه‌ برداری و آماده‌ سازی انواع سطوح در صنایع مختلف محسوب می‌ شود.

در این روش با استفاده از دستگاهی با نام سندبلاستر تمیزکاری، پرداخت و تغییر شکل سطوح سخت انجام می شود. مواد ساینده مورد استفاده در سندبلاست دارای ویژگی‌ های متفاوتی هستند و هرکدام از نظر چگالی، سختی و مقاومت خصوصیات مخصوص به خود را دارند.

اجزای تشکیل دهنده سیستم ساب پاشی یا سندبلاست

سیستم های سندبلاست یا ساب پاشی از چهار بخش اصلی زیر تشکیل شده اند:

• دستگاه هدایت کننده مواد (کمپرسور): اصلی ترین بخش برای اجرای یک عملیات ساب پاشی است. این دستگاه نیروی محرکه لازم برای پاشش مواد ساینده را فراهم می کند.
• مواد ساینده: عمدتا ماسه های سیلیسی و اکسید فلزات هستند.
•  نازل: این جز پاشش مواد ساینده را انجام می دهد.
• مخزن:  محلی برای نگهداری فشار مورد نیاز جهت پاشش مواد ساینده است

نحوه عملکرد سیستم های ساب پاشی

روش Sandblast مبتنی بر پاشش ماسه های ساینده بر سطوح مورد نظر با استفاده از سه سیستم هوای فشرده، نیروی گریز از مرکز یا فشار آب است:

• هوای فشرده: در این سیستم ساب پاشی با استفاده از کمپرسور فشار هوای لازم تامین شده و با انتقال به درون نازل سندبلاستر روی سطوح مورد نظر پاشیده می شوند.
• فشار آب: در این روش با افزودن آب به مخزن مواد ساینده یا در نزدیکی خروج نازل نیروی لازم برای پاشش فراهم می شود.
• نیروی گریز از مرکز: در این سیستم از یک پروانه دوار برای ایجاد نیروی گریز از مرکز و تامین انرژی لازم برای پرتاب مواد استفاده می شود.

کار سندبلاست چیست؟

تمیزکاری، لایه برداری، پرداخت و صافکاری سطوح مختلف و آماده سازی آنها از مهم ترین کاربردهای عملیات سندبلاست است. این عملیات بر روی سطوح مختلفی از جمله سنگ، شیشه ، بتن، فلز  و … کاربرد دارد.

• پرداخت سطوح فلزات
• تمیزکاری بتن
• ساخت شیشه های مات
• تمیزکاری تا ساخت وسایل سنگی
• پرداخت سطوح چوبی
• جرم گیری دندان

پرداخت سطوح فلزات

از مهم ترین کاربردهای ساب پاشی حذف خوردگی، زنگ زدگی و هوازدگی سطوح فلزی است. علاوه بر این، از بین بردن برجستگی های مزاحم روی سطح، ترمیم، صافکاری و آماده سازی این سطوح از دیگر کاربردهای تمیزکاری پاششی است.

تمیزکاری بتن

سندبلاست یک روش مطمئن برای آماده سازی سطوح بتنی است. این روش برای تمیزکاری سطوح خیابان، پیاده روها بسیار مناسب است.

ساخت شیشه های مات

یکی دیگر از کاربردهای سندبلاست در ساخت در، پنجره و المان های تزئینی ساختمان است. سندبلاست یک روش ایده ال برای ایجاد شیشه های مات و طراحی روی آن ها است.

تمیزکاری تا ساخت وسایل سنگی

سندبلاست بر روی سنگ یک روش کاربردی برای ایجاد سنگ های نماست. علاوه بر این، در ساخت مجسمه، کفپوش، حکاکی روی سنگ و ساخت وسایل تزئینی هم کاربرد دارد.

پرداخت سطوح چوبی

ساب‌ پاشی سطوح چوبی یکی از روش‌ های موثر برای حکاکی و پرداخت چوب است و در بسیاری از کارگاه‌ ها، همراه با کمپرسور باد حکاکی برای ایجاد بافت، طرح یا تمیزکاری پوششی به کار می‌ رود. این روش در صنایعی مانند ساخت مبل بسیار رایج است.

جرم گیری دندان

یک روش استاندارد برای جرم گیری و پاک کردن باکتری ها دندان روش ساب پاشی است که با دستگاه میکروبلاست انجام می شود.

انواع دستگاه سندبلاستر از نظر نحوه عملکرد

دستگاه های ساب پاشی یا سندبلاستر شامل دو نوع سندبلاست تر و خشک هستند.

سندبلاستر مرطوب

در این نوع دستگاه عملیات پاشش با ورود آب در محل خروج ساینده و با استفاده از سیستم های ویل بلاست انجام می شود. این روش برای پرداخت سطوحی با ابعاد بزرگ و غیر قابل حمل کاربرد دارد.

سندبلاستر خشک

در این نوع دستگاه سندبلاست از فشار هوا برای پاشش مواد ساینده استفاده می شود. در این روش به دلیل عدم استفاده از مواد افزودنی مایع امکان بازیافت مواد ساینده و استفاده مجدد از آن ها وجود دارد.

انواع سندبلاستر از نظر نوع کاربری

سندبلاست قابل حمل، اتاق و کابین سندبلاست سه نوع رایج این تجهیزات ساب پاشی هستند.

• کابین سندبلاست
• سندبلاست پرتابل
• اتاق سندبلاست

کابین سندبلاست

این کابین سیستمی حلقه بسته است که عموما برای تمیزکاری قطعات مکانیکی کاربرد دارد. در این دستگاه کابینی مجهز به سیستم سندبلاست طراحی شده است. اپراتور با وارد کردن دستان خود به حفره موجود در کابین عملیات را انجام می دهد. تمیزکاری با این کابین با سه سیستم مختلف انجام می شود:

• دهشی: این سیستم مبتنی بر پرتاب مواد ساینده توسط هوای فشرده است.
• مرطوب: در این سیستم دوغابی حاوی مواد ساینده به مسیر جریان هوای فشرده تزریق می شود.
• مکشی: با استفاده از یک کمپرسور مکش در کابین ایجاد شده و در نتیجه ایجاد فشار منفی، ساینده به سطح مورد نظر پرتاب می شود.

سندبلاست پرتابل

این دستگاه از طریق یک کمپرسور هوای فشرده مورد نیاز تامین می شود. دیزل ژنراتور به عنوان جز دیگر این دستگاه برای تامین انرژی لازم جهت راه اندازی کمپرسور عمل می کند. در نتیجه حجم بالای هوای فشرده هدایت شده به مخزن، ساینده موجود در آن به سمت شلنگ هدایت و از نازل ها با فشار بالا خارج می شود.

اتاق سندبلاست

این دستگاه شامل اتاقی بزرگ برای ورود اپراتور و انجام عملیات ساب پاشی است. این اتاق ها عمدتا برای پرداخت سطوح بزرگ چون هواپیما، واگن یا ماشین آلات کاربرد دارند.

متداول ترین ساینده ها در تمیزکاری پاششی

ساینده ها همان مواد جامد و سختی هستند که به دلیل سختی بالا قابلیت لایه برداری خوبی دارند و مهم ترین جز در فرایند Sandblast هستند. ساینده های مورد استفاده در این فرایند شامل دو دسته فلزی و غیر فلزی هستند.

• ماسه سیلیسی: از رایج ترین انواع ساینده های غیر فلزی مورد استفاده در سندبلاست است.
• گارنت: گارنت یکی از ساینده های متداول در تمیزکاری پوششی است. در مقایسه با ماسه سیلیسی هزینه بیشتری دارد. اما کیفیت اجرایی آن با ماسه سیلیسی تفاوتی ندارد. گرد و خاک تولید شده با استفاده از این ساینده به نسبت کمتر است و مشکلات تنفسی چندانی برای کارکنان ایجاد نمی کند.
• کاربید سیلیسیم و آلومینا (یا اکسید آلومینیوم): یکی دیگر از جایگزین های رایج ساینده های ماسه ای هستند. دوام بیشتر، تولید گرد و خاک کمتر، قابلیت بازیابی و استفاده مجدد از ویژگی های این نوع ساینده هاست.
• ساچمه: قطعاتی کروی و فلزی هستند که عمدتا از چدن و فولاد ساخته می شوند. این ساینده ها جهت حذف آلودگی ها بر روی سطوح مختلف قابل استفاده هستند و از قابلیت بازیابی بالایی برخوردارند.
• سرباره زغال سنگ: از ساینده های غیر فلزی است که میزان سیلیس پایینی دارد. کاربرد اصلی آن در کارخانه های کشتی سازی است.
• استارولیت: ترکیبی از انواع ابعاد ریز و درشت ماسه است که میزان سیلیس پایینی دارد. این ساینده ها جهت حذف خوردگی سطوح فلزی کاربرد دارند.
•  مواد قابل بازیابی: از رایج ترین این ساینده ها می توان به پلاستیک، پوست گردو، چوب بلال و دانه های شیشه ای اشاره کرد. این ساینده ها در مقایسه با سرباره زغال سنگ و ماسه گرد و خاک کمتری ایجاد می کنند.

انواع روش های ساب پاشی

صرف نظر از سندبلاسترها، که متداول ترین روش حذف آلودگی، پرداخت و آماده سازی سطوح مختلف است، روش های دیگری هم در عملیات تمیزکاری پاششی استفاده می شوند. متداول ترین این روش ها عبارتند از:

ویژگی های موثر بر عملکرد سندبلاست

مشخصات ساینده ها به عنوان مهم ترین جز در یک سیستم تمیزکاری پاششی، تاثیر زیادی بر کیفیت سندبلاست دارد. اصلی این از این مشخصات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• چگالی پایین: این فاکتور نقش موثری در نرمی سطوح تمیزکاری شده دارد.
• سایز کوچک ساینده ها: این ویژگی باعث ایجاد سطح نرم تر در عملیات پرداخت یا تمیزکاری می شود.
• اشکال کروی ساینده: برای ایجاد سطوحی صاف و شفاف ضرورت دارد.
• سختی بیشتر: این فاکتور در افزایش کیفیت و طول عمر محصول موثر است.

مزایا و معایب Sandblast

در مقایسه با دیگر روش های ماشین کاری سایشی این روش از مزایای زیر برخوردار است:

• تمیزکاری با سرعت و کیفیت بالا
• امکان انجام پرداخت سطوح با حداقل تجهیزات (با استفاده از یک دیگ یا کمپرسور این فرایند قابل انجام است.)
• سازگار با محیط زیست و عدم ایجاد اسیب های زیست محیطی
• روشی کم هزینه (به دلیل سرعت بالای انجام فرایند و حداقل تجهیزات)
• کاربری در حوزه های متعدد (عمران، مکانیک، شیمی، پلیمر و …)

و از معایب این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• احتمال ایجاد آسیب فیزیکی کاربر به دلیل استفاده از مواد سخت چون ساچمه های فولادی، دانه های شیشه ای
• به دلیل تولید گرد و خاک زیاد در این فرایند، انجام آن باید در محیطی با تهویه بالا صورت گیرد.
• احتمال ایجاد بیماری های تنفسی برای کاربر وجود دارد ( به ویژه در فرایند ساب پاشی با استفاده از ماسه)

الزامات اجرایی فرایند جهت حفظ ایمنی

• اجرای فرایند سندبلاست برای کاربر و دیگر افراد حاضر در میدان عملیات خطرآفرین است. به همین دلیل رعایت نکات ایمنی اهمیت بالایی دارد.
• شناسایی و رفع خطرات احتمالی ناشی از افتادن وسایل
• ممنوعیت هر گونه نوشیدن و خوردن کارکنان در میدان عملیات
• اطمینان از کارکرد درست کمپرسورهای هوا، منبع تغذیه و دستگاه های شستشو
• بررسی تجهیزات از نظر وجود ترک یا آسیب
• بازرسی فیلترهای تنفسی و تجهیزات اندازه گیری مونواکسید کربن
• عدم استفاده از ساینده های سمی
• استفاده از پوشش محافظتی مناسب برای کارکنان اجرایی (دستکش، کلاه، عینک ایمنی، تجهیزات تنفسی و لباس)
• پاکسازی محیط با سیستم های فیلتراسیون مکشی در انتهای عملیات
• عدم پاکسازی محیط با سیستم های دهشی به دلیل ایجاد گرد و غبار بیشتر در محیط

پارامترهای مهم در کیفیت سندبلاستینگ

سندبلاست، یکی از قدیمی‌ ترین روش های ساب پاشی است که با ایجاد هوای فشرده و پاشش با سرعت بالای مواد ساینده ( ذرات سیلیس یا کوارتز) باعث حذف آلودگی ها، پرداخت و آماده سازی سطوح مختلف می شود. به شرط انتخاب نوع مناسب دستگاه و رعایت الزامات ایمنی بهترین خروجی را می توان در این روش دریافت کرد. اما عوامل موثر در کیفیت بالای دستگاه سندبلاست چیست؟

در پاسخ باید به چهار جز کلیدی دستگاه یعنی طول نازل، فشار، نوع ساینده و ویژگی های آن اشاره کرد. پیش از اجرای عملیات ساب پاشی باید این فاکتورها در دستگاه کالیبره شوند. در غیر اینصورت نه تنها کیفیت مطلوب در فرایند تمیزکاری به دست نمی آید بلکه احتمال آسیب به سطح هم وجود دارد.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.