تمیزکاری قطعات از دیرباز تا اکنون، همواره از دغدغه‌های مصرف‌کنندگان بوده است. سندبلاست (Sand Blast) یا ساب‌پاشی که یکی از روش‌های صیقل دادن سطوح می‌باشد، در لغت به‌معنای شن‌پاشی است.
نام‌گذاری این فرآیند به علت پاشش دانه‌های شن مانند با سرعت بالا به سطح قطعه است که به هدف تمیزکاری انجام می‌گیرد. این فرآیند در صنایع مختلفی همچون کشتی‌سازی و خودروسازی برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و خوردگی قطعات و برای آمادهسازی سطوح قبل از پوشش‌دهی با موادی همچون زینک فلیک انجام می‌گیرد.
در این مقاله به بررسی تاریخچه اختراع این فرآیند، چگونگی انجام، کاربردها و معایب آن می‌پردازیم. تا انتهای مطلب، ما را همراهی بفرمایید.
سندبلاست چگونه اختراع شد؟
فرآیند سندبلاست، توسط یک فرد نظامی به نام بنجامین چو تیلگمن اختراع شد. در حدود سال 1870 میلادی، تیلگمن در یک منطقه بیابانی در حال خدمت بود که با اثر برخورد ماسه‌های بادی به سطح شیشه مواجه شد. او مشاهده کرد که برخورد شدید ذرات ماسه، سطح شیشه را کدر میکند.
تیلگمن با الهام از این پدیده، اولین دستگاه سندبلاستر را اختراع کرد. پس از اختراع آن، متوجه شد که این دستگاه برای تیز کردن ابزار، حکاکی، تمیزکاری و ایجاد شکل‌های زیبا بر روی چوب نیز قابل استفاده است.
عملیات سندبلاست چیست؟
سندبلاست که به انگلیسی Sand Blast نامیده میشود، به فرآیندی گفته میشود که طی آن دانه‌های شن مانند با سرعت بالا به سطح قطعه پرتاب شوند و سبب پرداخت سطح موردنظر گردند. این فرآیند با هدف بهبود خواص مکانیکی قطعات مختلف انجام می‌گیرد.
انواع ساینده در فرآیند سند بلاست کدام است؟
در این فرآیند تمیزکاری پاششی، معمولا ساینده‌ها را به دو نوع اصلی فلزی و غیرفلزی تقسیم می‌کنند. ساینده‌های فلزی و غیر فلزی رایج معرفی شده در استانداردهای 1-13686 و 1-14946 ایران به صورت دانه‌های شن مانند، سیلیس، اکسیدهای فلزی، گارنت، آلومینا، کاربید و غیره می‌باشند.
اجزای دستگاه سندبلاست کدام هستند؟
سیستم‌های ساب‌پاشی معمولا از سه بخش اصلی محفظه مواد ساینده، دستگاه هدایت‌کننده مواد و نازل تشکیل می‌شوند. مشخصات دقیق دستگاه به کاربری مورد نظر و نوع ساینده مورد استفاده بستگی دارد. معمولا به منظور هدایت مواد ساینده درون شلنگ و پاشیدن آن‌ها بر روی سطح از فشار هوا، نیروی گریز از مرکز یا فشار آب استفاده میشود.
فشار هوا: در این سیستم، با تولید هوای فشرده توسط کمپرسور، ساینده به صورت دهشی یا مکشی به درون نازل منتقل شده و به روی سطح پاشیده میشود.
نیروی گریز از مرکز: در این سیستم، یک پروانه دوار با ترکیب نیروهای گریز از مرکز و اینرسی، انرژی لازم برای هدایت و پرتاب مواد ساینده بر روی سطح را فراهم میکند.
فشار آب: این سیستم، با استفاده از فشار هوا (اضافه کردن آب در نزدیکی خروجی نازل) یا فشار آب (اضافه کردن آب به محفظه)، مخلوط ماده ساینده با آب را به روی سطح اعمال میکند.
فرآیند سند بلاست چگونه انجام میشود؟
برای شروع اجرا، نیاز به یک دستگاه کمپرسور هوا برای تولید هوای فشرده برای پاشیدن مواد ساینده بر روی قطعه است. در فرآیند سندبلاست، هوای فشرده از اهمیت زیادی برخوردار است؛ به طوری‌که این فرآیند از لحاظ کیفی و کمی، ارتباط مستقیمی با فشار هوایی دارد که کمپرسور هوا تولید میکند.
فشار هوای مطلوب برای اجرای عملیات سند بلاست ۷ بار یا 105psi است. فشار هوای تولید شده به وسیله کمپرسور هوا، از طریق اتصالات بخش زیرین دیگ سندبلاست با سرعتی زیاد و به صورت مستقیم به سمت شلنگ سندبلاست هدایت میشود. این انتقال سبب ایجاد خلا در بخش زیرین دیگ سندبلاست میشود. مواد ساینده مکش می‌شوند و مخلوط هوا و ماسه با فشار و سرعتی بیش از ۸۰۰ کیلومتر در ساعت به سمت سطوح قطعه پرتاب می‌شوند. دیگ سندبلاست در سایزهای مختلفی وجود دارد و سایز متوسط آن که بیشتر هم مورد استفاده قرار می‌گیرد ۳۰۰ لیتر گنجایش دارد.
انواع سند بلاست شامل چه مواردی میشود؟
سندبلاست را بسته به کاربرد در قالبهای مختلفی اجرا می‌کنند که به شرح زیر می‌باشد:
- ایربلاست
ماشین آلات ایربلاست یا (airblast) می‌توانند در شکل‌های مختلفی تولید شوند. این ماشین‌ها، دارای اتاق بلاستینگ و یا یک کابین هستند. این دستگاه به صورت مکشی یا فشاری وظیفه تمیزکاری قطعات را بر عهده دارد. روش فشاری، قدرت و کاربرد بیشتری دارد. در حالی که روش مکشی اقتصادی‌تر است.
- واتر بلاست
در این روش، آب با فشار بسیار زیاد به سطح پاشیده میشود. البته در این پروسه چون از شن استفاده نمی‌شود، نباید آن را نوعی sand blast نامید چراکه ذرات ساینده متداول، در این حالت به کار نمی‌روند. با این حال جزو همان دسته‌بندی به حساب می‌آید. در واقع در این فرآیند، تنها فشار زیاد آب، سبب زدوده شدن آلودگی‌های سطحی میشود.
- سندبلاست مرطوب
در این فناوری که در انگلیسی (wetblast) خوانده میشود، مواد ساینده در حالی که با آب مخلوط شده‌اند، به وسیله هوای فشرده به قطعه برخورد می‌کنند. کاربردی‌‌ترین دستگاه‌های وت بلاست، دستگاه‌های وت بلاست پرتابل و سیار هستند که عمدتا برای آمادهسازی سطوح قطعات با ابعاد بزرگ و غیرقابل حمل مورد استفاده قرار میگیرند.
- سندبلاست چرخشی (wheelblast)
در ویل بلاست، از طریق چرخش یک چرخ توربین، انرژی الکتریکی به انرژی حرکتی جنبشی ساینده تبدیل میشود. ظرفیت هر چرخ ویل بلاست، از حدود 60 تا 1200 کیلوگرم بر دقیقه است. با این مقادیر زیاد از شتاب ساینده، قطعات بزرگ و یا مناطق وسیعی از قطعات، تمیزکاری و رسوب‌زدایی می‌شوند. اجزای دستگاه ویل بلاست شامل نوار نقاله غلتکی و سیستم پاک‌کننده رسوب نوار است و دارای ماشین‌آلات کنترل کاملا اتوماتیک برای تولیدکنندگان خودرو است.
- میکروسندبلاست
در این روش، نازل دستگاه در سایز بسیار ریز میکرونی، ذرات ساینده را به سطح مشخصی پرتاب میکند. این فناوری دقت بالایی دارد و برای موارد بسیار خاص کاربرد دارد.
- سندبلاست با گرانول‌های شیشه
در این حالت فقط از دانه‌های آمورف شیشه‌ای برای حذف آلاینده‌های سطحی استفاده میشود. در این روش هر گونه قارچ ذره‌بینی، رنگ یا رسوبات کلسیمی نیز از روی سطح زدوده می‌شوند.
- سندبلاست با ذرات یخ
در بعضی موارد، از ذرات جامد یخ برای زدودن آلاینده‌های سطحی استفاده میشود. با این حال، تاکنون ضمانتی در مورد عدم وارد شدن آسیب به بافت سطحی قطعات در این روش به ثبت نرسیده است.
سندبلاست بر روی چه سطوحی قابل انجام است؟
این فرآیند را بر روی انواع سطوح انجام می‌دهند. این موارد به شرح زیر می‌باشد:
- سندبلاست فلزات
تمیزکاری فلز از اصلی‌ترین کاربردهای ساب‌پاشی است. سطوح فلزی معمولا در معرض هوازدگی، خوردگی و زنگ‌زدگی قرار میگیرند و گاها نیز به دلیل عدم آمادهسازی مناسب، رنگ و پوشش این سطوح کنده میشود. علاوه بر این، در حین تولید قطعات فلزی امکان تشکیل برجستگی‌های زائد بر روی سطح وجود دارد. در این مواقع، استفاده از تمیزکاری پاششی برای صاف‌کاری، ترمیم و آمادهسازی لازم است.
- سندبلاست بتن
علاوه بر کاربردهای صنعتی و مکانیکی، این فرآِیند یک روش قابل اطمینان برای تمیزکاری خیابان، پیاده‌رو، روسازی و دیگر سطوح بتنی است. تمیزکاری این نواحی معمولا نادیده گرفته میشود؛ در حالی‌که تمیزکاری و نگهداری منظم، عمر مفید آن‌ها را افزایش و احتمال رخ دادن تصادفات را کاهش می‌دهد. علاوه بر تمیزکاری، می‌توان برای ساخت واش بتن و تمیزکاری بتن اکسپوز نیز از آن استفاده کرد.
- سندبلاست شیشه چیست؟
سند بلاست روی شیشه فرآیندی است که برای ساخت شیشه مات و طراحی بر روی شیشه به کمک شابلون مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیشه مات برای ساخت در، پنجره، لیوان و المان‌های تزئینی کاربرد دارد. میزان مات شدن این شیشه‌ها به نوع ماسه و فشار برخورد بستگی دارد.
- سندبلاست سنگ
نمای بیرونی بسیاری از ساختمان‌ها از سنگ ساخته میشود. به علاوه، سنگ در ساخت تابلو، مجسمه، کف‌پوش و المان‌های مختلف دیگر نیز به کار می‌رود. هدف از انجام آن بر روی سنگ، تمیزکاری، حکاکی، ساخت وسایل تزئینی و آثار هنری است.
- سندبلاست چوب چیست؟
سطوح چوبی، یکی از بهترین سطح‌ها برای ساب پاشی هستند. به دلیل نرمی نسبی این سطوح امکان تمیزکاری سریع، حکاکی و پرداخت را دارند. سندبلاست مبل یکی از رایج‌ترین فعالیت‌های مرتبط با تمیزکاری پاششی سطوح چوبی است.
- سندبلاست دندانپزشکی
سندبلاست، یک روش ساده و استاندارد برای جرم‌گیری دندان است. این روش، باکتری‌های روی دندان را پاک و رنگ دندان را روشن میکند. دستگاه مورد استفاده در آن، میکروبلاست است و از مواد تمیز‌کننده در آن استفاده میشود.
چه پارامترهایی در اجرای این فرآیند حائز اهمیت است؟
- اپراتور کارآزموده
برای اجرای سریع و باکیفیت، به یک اپراتور سندبلاستکار حرفه‌ای نیاز است. این اپراتور باید شیوه استفاده از نازل دستگاه و هندسه آن را بسته به شکل و نوع قطعات بداند.
- وضعیت سطح قطعه
در فرآیند شن‌پاشی، لازم است فاصله نازل تا سطح، بین ۴۰ تا ۵۰ سانتی‌‌متر و زاویه پاشش ۷۰ تا ۷۵ درجه باشد. هر چه سختی ناخالصی‌‌های سطح بیشتر باشد، فاصله نازل تا سطح کمتر و زاویه آن با سطح باید بیشتر باشد تا جایی که ممکن است حتی فاصله به ۲۰ سانتی متر و زاویه به ۹۰ درجه برسد.
- رعایت نکات ایمنی
در اجرای این فرآیند، ذرات ساینده با سرعتی بسیار بالا، از نازل خارج می‌شوند تا بتوانند سایندگی سطح را انجام دهند. این ذرات اگر با پوست انسان برخورد کنند، بدون تردید منجر به ساییده شدن و جراحت آن می‌شوند. از این رو سندبلاستکار باید از وسایل و تجهیزات ایمنی کامل نظیر دستکش، عینک، ماسک دهان و بینی و لباس کار مخصوص شن‌پاشی استفاده کند. قابل توجه است که در فضاهای بسته مثل مخازن، اپراتور حتما باید به لباس و کلاه دارای اکسیژن مجهز باشد.
- انتخاب صحیح مواد ساینده
ذرات ساینده، مهم‌ترین مواد اولیه در اجرای شن‌پاشی هستند. بنابراین هیچ‌گونه مواد زائد مانند آهک نباید در بین این ذرات وجود داشته باشد. مواد ساینده باید سخت و زاویه‌دار باشند. اندازه ذرات ساینده باید نسبت به سطح انتخاب شود. بهتر است ماسه و شن استفاده شده در این فرآیند، اندازه و شکل یک‌نواختی داشته باشند.
- هوای فشرده
لازم است هوای فشرده کاملا خشک و عاری از رطوبت و هرگونه چربی باشد. اگر فشار هوای فشرده در سندبلاست کمتر از ۷ بار باشد، سرعت اجرای فرآیند کاهش یافته و چنان‌چه بیشتر از حد معمول باشد، باعث آسیب رسیدن به سطح فلز و خورده شدن آن میشود.
فرآیند سندبلاست چه کاربردهایی دارد؟
این عمل به‌طور کلی باهدف بهبود خواص سطحی قطعات صورت می‌گیرد. بااین حال به جز آن در موارد دیگری نیز کارایی دارد که تعدادی از آن‌ها به شرح زیر هستند:
- رفع تنش پسماند قطعات با ابعاد کم
- تمیزکاری سطوح سنگی، چوبی، بتنی و غیره
- پاک‌سازی زاویه‌ها و گوشه و کنار سطوح از هرگونه آلودگی
- رفع تنش پسماند سطحی در قطعات بزرگ
- پاک‌سازی سطوح قدیمی و یا رنگ‌کاری شده
- حکاکی نقش‌های برجسته روی سطوح مختلف همچون ام دی اف، سرامیک و غیره
- زبر کردن قطعات، عملیات لعاب کاری و تفلون کاری
- پرداخت سطحی انواع ورق با سرعت و دقت بالا
- پاکیزه نگه داشتن انواع قالبهای صنعتی در گذر زمان
فرآیند سندبلاست چه معایبی دارد؟
سندبلاست صرف نظر از تمامی کاربردهای آن، معایبی نیز دارد. 5 مشکلی که انجام آن به‌وجود می‌آورد به شرح زیر می‌باشد:
- به علت آن‌که این فرآیند را در فضای باز انجام می‌دهند، مواد ساینده به اطراف پخش میشود و چندین متر از پیرامون آن نیز آلوده میشود.
- فرآیند سند بلاست به علت نحوه انجام و مواد مصرفی در آن، دوام بالایی ندارد.
- در صورت استفاده از ماسه (مخصوصا نوع سیلیسی)، احتمال رخ دادن بیماری سیلیکوزیس در کارکنان افزایش می‌یابد.
- به دلیل استفاده از ساچمه‌های فولادی، دانه‌های شیشه‌ای و دیگر مواد سخت، برخورد ذرات ساینده به پوست می‌تواند باعث آسیب فیزیکی شود.
- فرآیند سندبلاست خشک، با تولید گرد و خاک زیاد همراه است. به همین دلیل، اجرای این فرآیند باید در یک محیط دارای تهویه صورت گیرد.
کلام آخر
در این مقاله به بررسی نحوه انجام فرآیند سند بلاست، کاربردها و معایب انجام آن پرداختیم. باتوجه به نکات گفته شده، سندبلاست معایب قابل توجهی دارد که نمی‌توان از آن صرف نظر کرد. مهم است که در چنین مواردی، دیگر روش‌های تمیزکاری از جمله شات بلاست که در کارخانه شاهین فلز سپاهان با بالاترین کیفیت انجام میشود را جایگزین کنیم.
سوالات متداول
سندبلاست چوب چیست؟
سطوح چوبی، به دلیل نرمی نسبی، امکان تمیزکاری سریع، حکاکی و پرداخت را دارند و به همین علت یکی از بهترین سطح‌ها برای ساب‌پاشی هستند.
سندبلاست شیشه چیست ؟
سندبلاست روی شیشه فرآیندی است که برای ساخت شیشه مات و طراحی بر روی شیشه به کمک شابلون مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سندبلاست دندانپزشکی چیست؟
سندبلاست، یک روش ساده و استاندارد برای جرم‌گیری دندان است. این روش، باکتری‌های روی دندان را پاک و رنگ دندان را روشن میکند. دستگاه مورد استفاده در سندبلاست دندان میکروبلاست است و از مواد تمیز‌کننده در آن استفاده میشود.
سندبلاست مبل چیست؟
سندبلاست مبل یکی از معمول ترین فعالیت‌های مرتبط با تمیزکاری پاششی سطوح چوبی است و امکان حکاکی و غیره در آن وجود دارد.
