Ikviens, kurš ir strādājis smilšu strūklas apstrādes darbnīcā, zina, ka pareizā abrazīva izvēle ir līdzīga tradicionālās ķīniešu medicīnas ārsta ārstniecības augu izrakstīšanai – tas prasa rūpīgu apsvēršanu un abrazīva saskaņošanu ar konkrēto uzdevumu. Baltais kausētais alumīnija oksīds ar savu augsto cietību un izturību ir smilšu strūklas apstrādes pasaules “zvaigzne”. Tomēr jūs, iespējams, nezināt, ka pat baltā kausētā alumīnija oksīda abrazīvos dažādi graudu izmēri rada ļoti atšķirīgus rezultātus. Šodien parunāsim par šo šķietami vienkāršo, bet patiesībā diezgan sarežģīto graudu izmēru klasifikācijas tēmu.
I. “Rupja, vidēja un smalka”: pamata trīspakāpju sistēma
Pieredzējuši smilšu strūklas speciālisti parasti dalāsbalts kausēts alumīnija oksīdsabrazīvus iedala trīs galvenajās kategorijās: rupji, vidēji un smalki. Šī klasifikācija izklausās vienkārši, taču tā ietver gadu desmitiem uzkrātu pieredzi. Rupjie graudi parasti attiecas uz daļiņu izmēru diapazonu no 20 līdz 60 acīm. Ko tas nozīmē? Tas nozīmē, ka daļiņu diametrs ir aptuveni no 0,85 milimetriem līdz 0,25 milimetriem. Ja turat sauju, varat skaidri sajust granulēto tekstūru. Šāda veida abrazīviem ir spēcīgs trieciena spēks, un tie ir piemēroti "smaga darba" veikšanai. Piemēram, lielu lējumu tīrīšanai: lējuma virsma pēc ieliešanas ir pārklāta ar formēšanas smilšu un oksīda plāvas slāni, kas ir ļoti ciets un prasa spēcīgu rupjo graudu triecienu. Vecais Džans mūsu rūpnīcā bieži saka: "Lai tiktu galā ar šīm "spītīgajām" virsmām, jāizmanto rupjie graudi, tāpat kā ar tērauda vates spilventiņu beržot podu."
Vidēja graudainība ir no 80 līdz 180 sietiem (no 0,18 milimetriem līdz 0,08 milimetriem), un tā ir visbiežāk izmantotā “universālā” šķirne. Nosaukums par “vidēju” attiecas ne tikai uz vidējo graudainības izmēru, bet arī uz mēreno pielietojamību. Tā nav ne tik “spēcīga” kā rupjā graudainība, ne tik “maiga” kā smalkā graudainība. Tērauda konstrukciju virsmas pirmapstrādei, metinājumu tīrīšanai un dažu parastu detaļu rūsas noņemšanai vidēja graudainība ir pareizā izvēle. Tā nodrošina līdzsvarotu virsmas apstrādes efektu, nodrošinot tīrību, neradot pārmērīgu virsmas raupjumu. Smalkā graudainība sākas no 220 sietiem un kļūst vēl smalkāka. Šāda veida abrazīvs ir ļoti smalks, pieskaroties tam, šķiet, ka tas ir kā milti. Nenovērtējiet par zemu tā smalkumu; no tā ir atkarīgs delikāts darbs. Precīzu lējumu virsmu tīrīšanai, veidņu pulēšanai un dažu augstas klases dekoratīvu virsmu apstrādei smalkās smiltis ir absolūti nepieciešamas. Li kungam, mūsu darbnīcas meistaram, kas atbild par precīzijas detaļām, ir iecienīts teiciens: “Rupjā smiltis izārstē slimību, smalkā smiltis izdaiļo.” Tas lieliski ilustrē principu.
II. Vērtēšanas standarti: vairāk nekā tikai “atlase”
Runājot par konkrētu granularitāti, nespeciālisti varētu domāt, ka tā ir vienkārši sietu ar dažādu acu izmēru izmantošana. Tā ir taisnība, bet ne pilnībā. Nacionālajiem standartiem (GB/T) un nozares standartiem ir skaidri noteikumi, piemēram, granularitātes sistēma no F4 (rupjākā) līdz F1200 (smalkākā). Katra granularitāte atbilst stingram daļiņu izmēra sadalījuma diapazonam. Tomēr praksē pieredzējuši tehniķi uzsver arī “vienmērīgumu”. Ko tas nozīmē? Tas nozīmē, ka daļiņām vienā smilšu maisā jābūt aptuveni vienāda izmēra. Ja ir gan rupjas, gan smalkas daļiņas, virsmas efekts pēc abrazīvās attīrīšanas būs nevienmērīgs. Labām smiltīm jābūt stāvai daļiņu izmēra sadalījuma līknei, nevis plakanai.
III. Piemērojamie scenāriji: dažādi daļiņu izmēri dažādiem darbiem
Rupjas smiltis (20–60 acu izmērs) galvenokārt tiek izmantotas smagajā rūpniecībā. Papildus iepriekš minētajai lējumu tīrīšanai tās ir neaizstājamas lielu tērauda konstrukciju virsmas apstrādei pirms krāsošanas. Piemēram, tilti, kuģi un uzglabāšanas tvertnes – šīs lielās konstrukcijas ir pakļautas laikapstākļiem visu gadu, un to virsmas oksīda slāņi ir biezi un cieti. Rupjās smiltis var ātri noņemt vecos pārklājumus un rūsu, atsedzot metāla pamatni. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka rupjām smiltīm ir spēcīgs trieciena spēks, tāpēc tās nevajadzētu lietot uz plāna metāla loksnēm, pretējā gadījumā tās var viegli deformēties. Mēs to uzzinājām no savas pieredzes: reiz mēs izmantojām 40 acu smiltis, lai apstrādātu 3 mm biezu tērauda plāksni, un plāksne galu galā izskatījās pēc viļņa, liekot mums to nomest un sākt no jauna.
Vidēja graudainības smiltīm (80–180 mesh) ir visplašākais pielietojumu klāsts. Automobiļu rūpniecībā tās izmanto virsbūves paneļu pirmapstrādei pirms krāsošanas; spiedtvertņu rūpniecībā metinājumu tīrīšanai pirms defektu noteikšanas; un kopumā mašīnbūvē detaļu virsmas raupšanai. To raksturo daudzpusība – tās nodrošina labus tīrīšanas rezultātus un rada mērenu enkura rakstu (smalkus izciļņus un ieplakas uz virsmas), kas ir labvēlīgi pārklājuma saķerei. Ražošanas vadītājs mūsu rūpnīcā izmanto spilgtu analoģiju: “Vidēja graudainības smiltis ir kā mājas ēdiena gatavošana – ne pati izsmalcinātākā, bet visapmierinošākā un visbiežāk izmantotā.”
Smalkgraudainas smiltis (220 acu un vairāk) ir paredzētas precīzai ražošanai. Precīzām detaļām aviācijas un kosmosa rūpniecībā, medicīnas ierīču komponentiem un augstas klases elektronisko izstrādājumu korpusu apstrādei ar smilšu strūklu ir nepieciešamas smalkgraudainas smiltis. Tās var kontrolēt virsmas raupjumu (Ra vērtību) līdz ļoti zemam līmenim, vienlaikus panākot vienmērīgu matētu apdari. Pagājušajā gadā mēs apstrādājām ķirurģisko instrumentu partiju medicīnas ierīču uzņēmumam, izmantojot 320 acu smiltis. Prasības bija tik augstas, ka gatavie produkti bija jāpārbauda īpašos apgaismojuma apstākļos, nepieļaujot redzamas skrambas vai nelīdzenumus. Liu, par šo darbu atbildīgais, bija tik saspringts, ka zaudēja matus. "Šī nav smilšu strūkla, šī ir izšūšana," viņš teica ar ironisku smaidu.
IV. Smilšu izvēles māksla: pieredzes un zinātnes apvienojums
Kā praksē izvēlēties pareizo graudu izmēru? Tas ietver gan zinātniskus aprēķinus, gan pieredzes spriedumu. Vispirms jāņem vērā sagataves materiāls. Cietākiem materiāliem var izmantot rupjākas smiltis, savukārt mīkstākiem materiāliem (piemēram,alumīnijsun vara) nepieciešamas smalkas smiltis. Otrkārt, ņemiet vērā sagataves biezumu; plānām detaļām nevajadzētu izmantot rupjas smiltis. Treškārt, ņemiet vērā galīgās virsmas prasības. Pārklājumu gadījumā ņemiet vērā pārklājuma biezumu; dekoratīviem nolūkiem ņemiet vērā estētiku. Mūsu rūpnīcas tehniskā nodaļa ir apkopojusi vienkāršu mnemoniku: “Cietiem un bieziem materiāliem izmantojiet rupju; mīkstiem un plāniem materiāliem izmantojiet smalku; dekorēšanai izvēlieties smalkāku; saķerei izvēlieties vidēji smalku.” Taču šī mnemonika ir tikai sākumpunkts; konkrētiem projektiem nepieciešama īpaša analīze. Piemēram, nerūsējošajam tēraudam, ja tas ir paredzēts ķīmisko iekārtu iekšējo sienu apstrādei, ātrai tīrīšanai var izmantot vidēji rupjas smiltis; bet pārtikas mašīnām smalkas smiltis ir nepieciešamas, lai nodrošinātu vieglu tīrīšanu un dezinfekciju.
Daudzas rūpnīcas tagad reklamē “vienas smiltis, viena specifikācija”, kas nozīmē izveidotoptimāla smilšu strūklakatra produkta parametru profils, kur galvenais elements ir graudu izmēra izvēle. Šī profila izveide ir laikietilpīga un prasa atkārtotu testēšanu, taču, kad tas ir izveidots, tas kļūst par vērtīgu resursu. Mūsu izstrādātais profils noteiktam automašīnas dzinēja cilindru blokam parāda, ka, izmantojot 100 acubaltas korunda smiltis, pie 0,5 MPa spiediena un 200 mm attāluma virsmas raupjums lieliski atbilst optimālajām pārklājuma prasībām. Šie dati tika iegūti pēc vairāk nekā trīsdesmit izmēģinājumiem. V. Bieži sastopami nepareizi priekšstati un piesardzības pasākumi
Iesācēji bieži pieļauj vairākas kļūdas. Pirmkārt, tas ir nepareizs uzskats, ka "jo rupjāka virsma, jo labāk", uzskatot, ka rupjāka virsma tīra ātrāk. Tomēr pārāk rupja virsma var radīt dziļus virsmas bojājumus, kas prasa turpmāku remontu un galu galā laika tērēšanu. Otrkārt, dažādu grants partiju sajaukšana, kas ir absolūti nepieņemama. Pat ja grants ir ar vienādu šķirošanas numuru, faktiskais daļiņu izmēra sadalījums starp partijām var atšķirties, kā rezultātā virsmas apstrādes rezultāti kļūst nevienmērīgi. Treškārt, tas ir grants pārstrādes reižu skaita ignorēšana. Baltā korunda grants var tikt pārstrādāta vairākas reizes, bet, palielinoties tās lietošanai, daļiņas pakāpeniski kļūst apaļākas un smalkākas, samazinot tīrīšanas efektivitāti. Pieredzējuši tehniķi var noteikt, vai grants ir jānomaina, spriežot pēc grants strūklas skaņas un krāsas.
Mūsu darbnīcas vadītājs Olds Čangs bieži saka: “Grauds ir kā karavīri; lai uzvarētu cīņā, ir jāsaprot katra karavīra īpašības.” Šis apgalvojums ir vienkāršs, bet dziļdomīgs. Daļiņu izmēra klasifikācija var šķist vienkāršs fizikāls parametrs, taču tā ir saistīta ar zināšanām no vairākām jomām, tostarp materiālzinātnes, virsmu inženierijas un šķidrumu mehānikas. Baltā korunda graudu spektrs, no rupjiem līdz smalkiem, ir kā pilnīgs instrumentu komplekts. Īsts meistars neizmanto tikai vienu vai divus instrumentus, bet var precīzi izvēlēties vispiemērotāko “instrumentu”, pamatojoties uz dažādiem “apstākļiem”. Šajā laikmetā, kad virsmas kvalitātei ir arvien lielāka nozīme, dziļa daļiņu izmēra klasifikācijas izpratne un prasmīga pielietošana ir kļuvusi par neaizstājamu prasmi. Tas nav uzkrītoši, bet tas patiesi ietekmē produkta kvalitāti un kalpošanas laiku. Varbūt šī ir viena no tām “neredzamajām atslēgām” rūpnieciskajā ražošanā.