Чем дробеструйная обработка отличается от пескоструйной?

Абразивом. В дробеструе летит стальная или чугунная колотая дробь фракцией 0,3–2 мм , в пескоструе кварцевый песок фракцией 0,1–0,8 мм . Дробь тяжелее и бьёт наклёпом, упрочняя поверхность, песок раскалывается и режет. Дробь работает в замкнутом цикле с рекуперацией, песок чаще одноразовый и сильно пылит.

Какой профиль шероховатости Rz нужен под порошковую краску?

Оптимум 30–70 мкм по Rz. Ниже 30 мкм порошку не за что зацепиться механически, выше 70 мкм пики профиля начинают выступать из плёнки и в этих точках просаживается антикор. Профиль замеряют профилометром или по компаратору Rugotest.

Что такое наклёп при дробеструйной обработке?

Это упрочнение верхнего слоя металла от ударов дроби. Каждая дробинка при скорости 60–80 м/с пластически деформирует поверхность на глубину 0,1–0,5 мм , твёрдость этого слоя растёт, наводятся сжимающие напряжения. Побочный эффект дробеструя, у пескоструя почти нет из-за лёгкого абразива.

Можно ли дробеструить тонкий листовой металл?

Тонкий лист тоньше 1,5–2 мм дробеструить нельзя, его поведёт. Тяжёлая дробь наклёпывает одну сторону, наводит односторонние напряжения, и лист выгибает коробом. Для тонкого металла берут пескоструй с мелким абразивом или химическую подготовку, чтобы не деформировать деталь.

Почему нельзя красить сразу после дробеструя, если абразив запрессовался?

Осколки дроби, забитые в поры металла, это точки, где нет сцепки краски с основой и куда подсасывается влага. Под покрытием такие места дают коррозию и отслоение. Поэтому после дробеструя деталь обдувают сжатым воздухом и обеспыливают, а состояние абразива в цикле контролируют по фракции.

Как быстро изнашивается дробь и чем это грозит профилю?

Колотая дробь скругляется в цикле за 200–400 проходов, острые грани сглаживаются. Округлившаяся дробь бьёт наклёпом, но почти не режет профиль, и Rz падает ниже 30 мкм . Профиль беднеет незаметно, адгезия просаживается. Дробь досыпают свежей и просеивают на сепараторе, отбирая мелочь.

Дробеструй или пескоструй под ржавый толстый прокат?

Под толстый прокат с окалиной и ржавчиной берут дробеструй: тяжёлая дробь фракцией 0,8–2 мм сбивает прокатную окалину и рыхлую ржавчину быстрее песка и не боится деформации на металле от 3 мм . Пескоструй оставляют для тонких, сложных и нежёстких деталей.

Главная / Подготовка поверхности

Дробеструйная обработка металла перед порошковой покраской

Q: Какой класс очистки Sa нужен перед порошковой покраской?

Под порошок целятся в Sa 2,5 по ISO 8501: почти белый металл, допустимы лёгкие тени от прежней коррозии не более чем на 5% площади. Для ответственных изделий берут Sa 3 (белый металл). Sa 2 для порошка мало, под плёнкой останутся очаги коррозии.

Короткий ответ

Дробеструй бьёт по металлу стальной или чугунной колотой дробью фракцией 0,3–2 мм на скорости 60–80 м/с, пескоструй режет кварцевым песком 0,1–0,8 мм. Дробь тяжелее, даёт наклёп и упрочнение, работает в замкнутом цикле с рекуперацией. Под порошок нужен профиль Rz 30–70 мкм и класс очистки Sa 2,5. Дробеструй берут под толстый прокат, окалину и ржавчину, но тонкий лист тоньше 1,5–2 мм им нельзя, поведёт.

Дробинка диаметром 1 мм на скорости 70 м/с прилетает в металл с энергией, которой хватает не только сбить окалину, но и промять поверхность на 0,1–0,5 мм в глубину. Это и есть развилка между дробеструем и пескоструем: песок при ударе раскалывается и режет, тяжёлая дробь ещё и наклёпывает металл. Отсюда зависит, какую деталь чем готовить. Ошибка в выборе абразива всплывает потом, когда порошок отслаивается, о чём статья про отслаивание краски.

Стальная колотая дробь бьёт по стальной пластине, создавая профиль шероховатости под порошковую покраску — fig.01 — колотая стальная дробь фракции 0,3–2 мм создаёт профиль Rz 30–70 мкм и наклёпывает поверхность

01 / абразивДробь против песка: в чём разница по существу

Обе технологии чистят металл и создают шероховатость под краску, но разными снарядами. Дробь бывает стальная литая, стальная колотая или чугунная колотая. Литая круглая работает наклёпом и почти не режет, колотая с острыми гранями режет и наклёпывает разом, под порошок берут именно колотую. Песок это дроблёный кварц или купершлак, лёгкий и хрупкий.

Разница в массе меняет всё. Стальная дробь тяжелее песка той же фракции в несколько раз, при равной скорости несёт больше энергии и сбивает прокатную окалину с плотной ржавчиной быстрее. Песок при ударе крошится на острые осколки, дорезает поверхность, но гибнет за один проход.

Какая дробь лучше под порошковую покраску, литая или колотая?

Колотая. Острые грани режут металл и дают резкий профиль Rz 40–70 мкм, к которому цепляется порошок. Литая круглая наклёпывает, но профиль оставляет пологий, Rz 20–40 мкм, на грани минимума. Под покраску идёт колотая стальная или чугунная фракции 0,3–1,2 мм.

02 / профильЗачем нужен Rz 30–70 мкм

Порошок держится на металле не только химией конверсионного слоя, но и механически, зацепом за микрорельеф. Гладкий металл после проката имеет Rz 1–5 мкм, держаться там почти не за что. Абразив поднимает профиль в десятки раз, и тут важен коридор.

Оптимум это Rz 30–70 мкм. Ниже 30 мкм профиль пологий, площадь сцепления мала, адгезия просаживается. Выше 70 мкм острые пики выступают за толщину плёнки. Порошок кладут слоем 60–120 мкм, и если пики торчат на 80–100 мкм, над ними краски почти нет, там пробивается коррозия. Про толщину плёнки есть отдельная статья.

Чем замерить профиль шероховатости в цеху?

Грубо по компаратору Rugotest или эталонной пластине на глаз, это отсеивает явный недобор. Точно электронным профилометром, он выдаёт Rz в микронах. Для потока берут по детали с партии, замер в 3–5 точках, чтобы поймать разброс по площади.

Что будет, если профиль слишком грубый, больше 70 мкм?

Пики профиля прокалывают плёнку, над ними остаётся 10–20 мкм краски вместо полной толщины. Коррозия стартует именно с этих точек, покрытие идёт язвами. Плюс расход порошка растёт, глубокие впадины надо заполнять. Грубый профиль лечат сменой фракции дроби на мельче и снижением давления.

03 / наклёпУпрочнение поверхности как побочный эффект

Когда тяжёлая дробь лупит по металлу, верхний слой пластически деформируется. Зёрна сминаются, твёрдость растёт, наводятся сжимающие напряжения. Это наклёп, глубина его при дробеструе 0,1–0,5 мм в зависимости от фракции и скорости. У пескоструя наклёпа почти нет, лёгкий песок не продавливает металл, а только царапает.

Для деталей на усталость (пружины, рессоры, валы) наклёп это плюс: сжатый слой тормозит рост усталостных трещин, на этом стоит отдельный процесс упрочнения. Для покраски это палка о двух концах.

Минус вылезает на тонком металле. Дробь наклёпывает сторону, по которой бьёт, наводит односторонние напряжения, и деталь ведёт. Тонкий лист выгибает коробом, профиль скручивает. Наклёп, полезный на массивной детали, губит тонкую.

Наклёп мешает адгезии порошка или помогает?

Напрямую на сцепку порошка наклёп не влияет, адгезию задаёт профиль Rz и чистота поверхности. Наклёп важен для механики и геометрии детали: на массивной безвреден или полезен, на тонкой опасен деформацией. Под покраску следят не за наклёпом, а за тем, чтобы деталь от него не повело.

04 / деталиЧто дробеструить, а что нельзя

Дробеструй раскрывается на тяжёлом металле. Толстый прокат от 3 мм, швеллер, уголок, лист с окалиной, ржавые металлоконструкции, отливки, поковки. Дробь фракции 0,8–2 мм сбивает окалину и рыхлую ржавчину за один проход, а жёсткость детали не даёт ей повести от наклёпа.

Что дробеструить нельзя:

Тонкий лист тоньше 1,5–2 мм. Поведёт коробом от односторонних напряжений.
Тонкостенные профили и трубы малого сечения. Скрутит или сомнёт.
Детали с точной геометрией, где важна плоскостность. Наклёп сдвинет размеры.
Мягкие металлы вроде алюминия и оцинковки под стальную дробь. Стальная дробь загрязнит поверхность железом и запрессует его в мягкий металл, пойдёт контактная коррозия. Про подготовку таких металлов есть статья про алюминий, оцинковку и литьё.

Для тонкого и мягкого металла остаётся пескоструй с мелким абразивом или химия. Что выбирать в паре с химической подготовкой, разбирает статья про пескоструй или химию.

Толстый стальной швеллер с окалиной подходит для дробеструя, тонкий лист поведёт — fig.02 — толстый прокат и отливки под дробеструй, тонкий лист и профили тоньше 1,5–2 мм только под пескоструй

Можно ли дробеструить алюминий или оцинковку?

Стальной дробью нет, она втирает железо в мягкий металл, и под краской пойдёт контактная коррозия. Нужен абразив по алюминию, берут нержавеющую или керамическую дробь, либо мелкий кварц. Чаще для алюминия и оцинковки идут на химическую конверсию, а не на абразив.

05 / износОбеднение профиля и запрессовка абразива

Свежая колотая дробь острая и режет как надо. Но в замкнутом цикле она гоняется по кругу и скругляется. За 200–400 проходов грани сглаживаются, дробь становится ближе к круглой. Она ещё наклёпывает, но режет всё хуже, и Rz потихоньку падает.

Штука коварная: визуально всё работает, деталь чистая, а профиль просел ниже 30 мкм. Адгезия падает, причину ищут где угодно, только не в дроби. Лечение простое: дробь досыпают свежей на подмес, поток гоняют через сепаратор, отсеивающий мелочь и бой. Смесь острой и подношенной дроби держит профиль в коридоре.

Второй риск это запрессовка абразива. Осколки песка или бой дроби вбиваются в поры металла. Каждый осколок это точка без сцепки краски и вход для влаги, под плёнкой пойдёт коррозия и вспучивание. Поэтому после обработки деталь обдувают сжатым воздухом и обеспыливают, а перед конверсией моют, о чём статья про обезжиривание.

Частая ошибка на потоке

Дробь не подмешивают и не сепарируют месяцами, работают на округлившемся абразиве. Профиль давно ниже нормы, порошок отслаивается партиями, а винят краску или конверсию. На деле надо восстановить фракционный состав дроби и проверить Rz профилометром.

Как понять, что дробь пора менять или досыпать?

По профилю на деталях и по фракции в цикле. Rz на контрольной пробе пополз ниже 30 мкм при прежнем режиме, дробь округлилась. Проверяют рассев: много мелочи и боя, а острой дроби мало, состав восстанавливают подмесом свежей. Ориентир задаёт паспорт дробемёта.

06 / циклЗамкнутый контур дробемёта и запылённость

Дробеструй по-крупному это дробемётная камера с замкнутым циклом. Дробь метают турбинами, она бьёт по детали и падает вниз, транспортёр собирает её, элеватор поднимает наверх, сепаратор чистит от пыли и боя. Расход низкий, гоняется одна и та же с досыпкой на угар.

Пыль тут отдельная тема. При ударе часть дроби, окалины и ржавчины идёт в мелкую пыль. Её тянет аспирация в циклон и рукавный фильтр, иначе камера встанет в облаке и профиль забьётся. Замкнутый контур пылит меньше открытого пескоструя, потому что всё внутри и под отсосом. Открытый пескоструй в боксе даёт куда больше пыли, а песок часто одноразовый.

Аспирация тут не роскошь, а условие качества: без отсоса пыль садится на деталь, и профиль под ней грязный. Как устроена вытяжка в связке с окраской, разбирает статья про вытяжку и вентиляцию.

Параметр	Дробеструй	Пескоструй
Абразив	стальная/чугунная дробь	кварцевый песок, купершлак
Фракция	0,3–2 мм	0,1–0,8 мм
Скорость	60–80 м/с	до 100 м/с
Наклёп	есть, 0,1–0,5 мм	почти нет
Цикл абразива	замкнутый, 200–400 проходов	часто одноразовый
Запылённость	ниже, под аспирацией	высокая
Тонкий лист	нельзя, поведёт	можно, мелкий абразив

Почему дробеструй дешевле в расходниках, чем пескоструй?

Дробь служит 200–400 циклов, расход идёт только на угар и подмес. Кварцевый песок в открытом пескоструе часто одноразовый, ушёл в пыль за проход. На объёме дробеструй выигрывает по расходникам, хотя сама камера дороже как оборудование.

07 / чистотаКласс Sa 2,5 и что делать после обработки

Чистоту после абразива меряют по классам Sa из ISO 8501. Под порошок целятся в Sa 2,5: почти белый металл, окалина, ржавчина и старая краска удалены, допустимы лёгкие тени от прежней коррозии не более чем на 5% площади. Для ответственных изделий берут Sa 3, полный белый металл без теней. Sa 2 под порошок мало, останутся очаги, под плёнкой они прорастут.

Голой деталь оставлять надолго нельзя. Чистый металл на воздухе цеха ржавеет за 2–4 часа, при влажности быстрее. Поэтому её ведут на конверсию и покраску в тот же день, а между операциями держат в сухом помещении.

Порядок такой: очистка до Sa 2,5, обдув и обеспыливание, обезжиривание, конверсионный слой, сушка, напыление, полимеризация. Пропуск любого шага после дробеструя стоит адгезии. Даже идеальный профиль не спасёт, если по нему прошли жирными руками.

Стальная деталь после дробеструя класса Sa 2,5, почти белый металл под порошковую покраску — fig.03 — поверхность после дробеструя, класс Sa 2,5: почти белый металл, готовый к обезжириванию и конверсии

Сколько можно хранить деталь после дробеструя до покраски?

В сухом отапливаемом цеху не больше смены, а голый металл без конверсии ржавеет за 2–4 часа. Во влажном помещении ещё меньше. Оптимально гнать деталь по цепочке в тот же день: очистка, обезжиривание, конверсия, покраска без пауз.

Нужна ли конверсия после дробеструя или хватит одного профиля?

Профиль даёт механическое сцепление, но под антикор этого мало на голой стали. После дробеструя всё равно ведут обезжиривание и конверсионный слой (фосфат или нанокерамику), они добавляют химическую сцепку и тормозят подпленочную коррозию. Абразив и конверсия работают в паре, а не вместо друг друга.