Неотъемлемой частью современного производственного процесса являются подготовительные операции. На подготовительном этапе грубые металлические заготовки обретают оптимальный класс чистоты. Для очистки поверхности заготовок могут использоваться различные методы.
Многие специалисты сходятся во мнении, что наиболее производительным, эффективным и рациональным является метод дробеструйной обработки. В обзоре будет рассказано про разновидности дробеструйных машин.
«Дробеструйка» является близким аналогом пескоструйного принципа зачистки поверхностей. Разница между пескоструйной и дробеструйной видами обработки заключается лишь во фракции абразива. Пескоструйные аппараты работают с мелкозернистым песком, тогда как в дробеструйную машину следует загружать крупную дробь (Ø до 2-3 мм).
Дробеструйная машина – напорная пневматическая установка, создающая направленный поток воздуха, который выходит вместе с дробью. Благодаря воздуху с абразивной взвесью поверхность металлических заготовок очищается от коррозии и прочих загрязнителей. Дробеструйную обработку часто применяют для очистки металлических отливок от шлака и запекшегося песка, которые образуются во время горячего литья.
Дробеструйные агрегаты применимы в том случае, когда проводится обработка грубых сырых металлических заготовок. Касательно же «пескоструйки», взвесью мелкозернистого абразива принято чистить поверхности с невысоким уровнем загрязнения (финишная обработка).
Как выбрать дробеструйное оборудование.
Виды дробеструйных машин
На сегодняшний день насчитываются десятки модификаций дробеструйных установок. Многие производственные компании практикуют создание уникальных дробеструйных машин, которые разрабатываются и создаются в индивидуальном порядке (в единичном экземпляре), под нужды конкретно взятого производства.
Дробеструйные машины можно классифицировать по такому параметру, как «обитаемость»:
- Обитаемые
- Необитаемые
В случае с обитаемым оборудованием, внутри камеры обработки должен находиться оператор. Дробеструйщик экипируется в защитный костюм, что дает человеку возможность свободно дышать и перемещаться в опасной среде. Оператор должен манипулировать дробеструйной пушкой, из которой выходит поток воздушной абразивной взвеси.
Обитаемые дробеструйные камеры хороши тем, что оператор может в ручном режиме зачистить какие-то проблемные труднодоступные места. Слабой стороной обитаемых дробеструек является использование ручного труда. Из-за этого заметно снижается эффективность подготовительных операций.
Касательно необитаемых камер, такие дробеструйки проводят зачистку заготовок в полностью автоматическом режиме. Оператору нужно лишь нажать на кнопку старта. В данном случае абразивная взвесь подается через сопла. Положение сопел может быть как стационарным, так и переменным.
Какие еще существуют разновидности дробеструйных машин.
Назначение оборудования
Это оборудование предназначено для очистки металла от ржавчины, остатков краски и прочих загрязнений по принципу метания дроби. данная уст помогает выполнить следующие операции:
- снимает окалину;
- очищает поверхность от ржавчины;
- можно сделать нужную шероховатость;
- сделать матированную поверхность;
- удаляет очаги коррозии.
С помощью дробеструйной установки можно продлить срок службы мостовых опор и очистить от ржавчины конструкции, которые не подлежат ремонту.
Классификация по степени автоматизации рабочего процесса
Степень автоматизации определяет уровень участия человека в зачистке заготовок. Различают следующие виды дробеструйных машин:
- Ручные
- Полуавтоматические
- Автоматические
От степени автоматизации оборудования напрямую зависит скорость зачистки заготовок.
- В полностью ручных моделях на плечи оператора ложатся обязанности по загрузке дроби в приемный бункер. После каждого цикла зачистки рабочую камеру следует чистить от дроби и засоров. Затем дробь нужно просеять. После этого чистый абразив загружается в бункер и цикл зачистки повторяется.
Дробеструйные машины ручного типа предназначены для нечастого и непродолжительного использования. Чаще всего подобные установки применяются в мелкосерийном производстве. Главным преимуществом ручных моделей является доступная цена. Ручные дробеструйки отличаются предельно компактными габаритами и простой конструкцией.
- Полуавтоматические дробеструйные установки используют автоматизацию некоторых рабочих процессов. Это может быть либо автоматическая загрузка дроби в бункер, либо автоматическое просеивание, либо самостоятельная чистка рабочей камеры.
Некоторая степень автоматизации дает возможность оператору дробеструйной машины экономить свои силы. Вместе с тем возрастает производительность зачистки заготовок. Полуавтоматические модели хорошо себя зарекомендовали как в мелкосерийном, так и в серийном производстве.
Разумеется, наличие автоматизации некоторых процессов заметно отражается на стоимости оборудования. Цена полуавтоматов существенно превышает стоимость аналогичных по производительности ручных моделей. Дополнительно полуавтоматы крупнее ручных дробеструек. Все это отражается и на уровне ремонтной сложности. Наличие автоматики заметно усложняет конструкцию техники, что предполагает проведение периодического сервиса и плановых ремонтных работ.
- Автоматические дробеструйные машины берут на себя выполнение основных технологических процессов обработки. От оператора требуется по большей части лишь находиться у панели управления и нажимать соответствующие кнопки. Полностью автоматические дробеструйки являются незаменимыми в серийном и массовом производстве.
Автоматика делает дробеструйные машины неимоверно производительными. При этом уменьшается процент потери дроби. Абразив можно использовать многократно, до полного износа фракции.
Конечно, полная автоматизация технологических процессов делает дробеструйные машины дорогими, крупными и сложными. Хорошо автоматизированная дробеструйная линия требует содержания в штате специально обученного обслуживающего персонала.
Что еще нужно знать о том, как выбрать дробеструйное оборудовавние.
Системы сбора дроби
Для снижения себестоимости очистки, вовремя или после обработки необходимо собирать стальную или чугунную дробь, очищать ее от пыли и примесей, накапливать в специальном устройстве и снова загружать в дробеструйные аппараты.
Использованную дробь можно собирать:
- вручную, используя специальное вакуумное оборудование (обычно в конце рабочей смены). Этот способ неудобен, так как снижается производительность, необходимо выделять дополнительное время;
- с использованием скребкового пола, работающего в автоматическом режиме. Отработанный абразив собирается непосредственно в процессе очистки. Преимуществом является отсутствие перерывов в работе для уборки дроби.
Принцип размещения заготовок
Дробеструйные машины можно классифицировать и по принципу загрузки заготовок. Для размещения заготовок может использоваться:
- Неподвижный стол
- Поворотный стол
- Крюковые подвески
От принципа загрузки зависит тип обрабатываемых заготовок, а также сам характер дробеструйной обработки.
- Неподвижный стол чаще всего используется для размещения достаточно крупных заготовок. В данном сопла подачи абразивной взвеси размещаются с разных сторон стола. Дополнительно неподвижный стол может находиться и в обитаемых камерах. То есть оператор сам обходит вокруг заготовки и чистит проблемные поверхности.
- Подвижный стол используется в дробеструйках с односторонним расположением сопла. По мере обработки оператору нужно вращать стол, при помощи пульта управления, открывая доступ к еще необработанным поверхностям.
У столов имеется один существенный недостаток. Та поверхность, на которую опирается заготовка, не обрабатывается абразивом. В данном случае нужно остановить процесс обработки и перевернуть заготовку. Такелажные операции отнимают драгоценное время.
- Крюковые зацепы дают возможность подвесить заготовку, что обеспечивает доступ ко всем обрабатываемым поверхностям. В случае же со столом, к опорной поверхности дробь не получает доступа. Крюковые подвески нередко используются для зачистки маленьких и среднеразмерных заготовок. Но бывают и иисключения.
Преимущества и недостатки применения
В использовании дробеструя есть ряд плюсов:
- Если применяется чугунная, стальная или корундовая дробь, то происходит упрочнение поверхности.
- Повышенные показатели прочности абразивного материала позволяют обрабатывать поверхности из однородных материалов и сплавов.
- Создается матированная или шероховатая поверхность при необходимости.
- Эффективная очистка металла от окалины, ржавчины и прочих налетов.
Если установка промышленного типа, то это значительно повышает производительность труда на предприятии. Среди минусов стоит отметить, что установка не позволяет произвести очистку в некоторых труднодоступных местах, а сами процессы очистки имеют низкий уровень автоматизации, необходимо постоянное присутствие оператора.
Принцип передачи заготовок
Дробеструйные камеры могут работать как в рамках какого-то отдельного процесса, так и в составе единой технологической производственной линии. В данном контексте дробеструйные машины можно разделить на 2 категории:
- Непроходные
- Проходные
Непроходные камеры являются глухими. То есть в таких дробеструйках есть один общий вход и выход. Непроходные машины принимают заготовки на обработку, зачищают детали и отдают их в обратном направлении.
Проходные камеры используют отдельный вход и отдельный выход. Заготовки принимаются, обрабатываются и передаются дальше, на следующие технологические процессы.
Широкое распространение получили конвейеры, обслуживающие сложносоставные технологические процессы. То есть длинный цепной привод с крюковыми подвесками может проходить через дробеструйную камеру, мойку и малярную линию. Данный метод передачи заготовок экономит операторам уйму времени и сил, так как отпадает надобность в ручной загрузке и выгрузке заготовок.
Принцип проведения работ
Обработка деталей из металла в дробеструйной камере осуществляется путём воздействия цельной или колотой дроби на поверхность изделий. Под давлением на высокой скорости дробь вылетает из дробеструйного аппарата и сталкивается с поверхностью, которая требует обработки. В результате этого создаётся защитный слой. Размер дроби выбирается согласно поставленной задаче и зависит от требуемой силы воздействия.
Альтернатива дробеструйным камерам
Дробеструйное оборудование появилось не на пустом месте. Это не ноу-хау, а глубокая модернизация другой техники для абразивной обработки. Речь идет о дробометных устройствах.
Первые дробометы появились еще в конце XIX века.
В дробометах не используется сила сжатого воздуха. Абразивные частицы выталкиваются лопастями вентилятора, который приводится в движение электромотором. Интересно, что классические дробометные установки есть в продаже даже сегодня.
Основным преимуществом дробометной техники перед дробеструйной является невысокий уровень шума. Дополнительно дробометы не нуждаются в компрессоре. Зачистка заготовок при помощи дробометов актуальна на тех объектах, где нежелательно создание большого шума, а также где нет источника сжатого воздуха.
Но что касается надежности, долговечности и производительности, дробеструйные машины намного превосходят дробометы.
Устройство дробеметных проходных установок:
- Камера дробеметной очистки
- Винтовой конвейер-шнек
- Электромагнитные вентили-дозаторы дроби
- Сепаратор дроби/пыли — барабанное сито/воздушный сепаратор
- Щеточный узел для удаления остатков дроби — вращающаяся щетка с блоком подъема/опускания
- Дробеметные аппараты -метатели
- Ковшовый элеватор
- Центробежный вентилятор
- Бункер абразива
- Пневматическое оборудование
- Фильтр — Пылеуловитель
- Электрошкаф для аппаратуры управления
Дробеметные аппараты или метатели УМД(А)-11
Метатели собственной разработки нашего конструкторского отдела позволили изготовить метательную турбину высокого качества. Восьми-лопастная турбина позволяет очищать изделия со скоростью до 2,2 метров в минуту. Двигатель с прямым приводом на ось турбины выдерживает высокие нагрузки. Данные технологии позволяют развить скорость полета дроби до 90 м/с.
