กระบวนการพ่นทรายมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร และกระบวนการพ่นทรายส่งผลกระทบต่อชิ้นงานอย่างไร?

การพ่นทราย (Shot blasting) เป็นชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งของกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวเชิงกล คล้ายกับการพ่นทราย (Sand blasting) และการพ่นเม็ดทราย (Shot blasting) การพ่นทรายเป็นกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวแบบเย็น ซึ่งแบ่งออกเป็น การพ่นทรายทำความสะอาด และการพ่นทรายเสริมความแข็งแรง การพ่นทรายทำความสะอาดมีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรก เช่น ออกไซด์บนพื้นผิว เพื่อปรับปรุงคุณภาพของพื้นผิว ส่วนการพ่นทรายเสริมความแข็งแรงนั้น ใช้เม็ดทรายที่มีความเร็วสูง (60-110 เมตร/วินาที) พ่นกระแทกพื้นผิวของชิ้นงานที่ต้องการเสริมความแข็งแรงอย่างต่อเนื่อง พื้นผิวและชั้นผิวของชิ้นงาน (0.10-0.85 มม.) จะถูกบังคับให้เกิดการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้ในระหว่างการเสียรูปซ้ำๆ: 1. โครงสร้างจุลภาคถูกปรับเปลี่ยน; 2. พื้นผิวด้านนอกที่อ่อนตัวไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความเค้นอัดตกค้าง และพื้นผิวด้านในทำให้เกิดความเค้นดึงตกค้าง; 3. ความหยาบของพื้นผิวด้านนอกเปลี่ยนแปลง (RaRz) ผลกระทบ: สามารถเพิ่มความต้านทานต่อการแตกหักจากความล้าของวัสดุ/ชิ้นส่วน ป้องกันความล้มเหลวจากความล้า การเสียรูปพลาสติก และการแตกหักแบบเปราะ และยืดอายุการใช้งานจากความล้าได้

หลักการของกระบวนการพ่นทราย:
การพ่นทรายหมายถึงการพ่นวัสดุ (เม็ดเหล็ก) ไปยังพื้นผิวงานด้วยความเร็วสูงและมุมที่กำหนดโดยวิธีการทางกล เพื่อให้เม็ดทรายกระแทกพื้นผิวงานด้วยความเร็วสูง ภายใต้การทำงานร่วมกันของแรงดันลบของเครื่องดูดฝุ่นและแรงสะท้อนกลับ วัสดุเม็ดทรายจะหมุนเวียนอยู่ภายในเครื่อง ในขณะเดียวกัน วัสดุเม็ดทรายและสิ่งสกปรกที่ถูกทำความสะอาดจะถูกเก็บรวบรวมกลับคืนมาโดยผ่านผลการกรองอากาศของเครื่องดูดฝุ่น และเทคนิคนี้ยังช่วยให้สามารถนำเม็ดทรายกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างต่อเนื่อง เครื่องจักรติดตั้งอุปกรณ์ดักฝุ่นเพื่อให้การทำงานปราศจากฝุ่นและมลพิษ ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมอีกด้วย เมื่อใช้งานเครื่องจักร จะมีการเลือกขนาดและรูปร่างของเม็ดทราย และปรับและควบคุมความเร็วในการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์เพื่อควบคุมอัตราการไหลของเม็ดทราย เพื่อให้ได้ความเข้มของการพ่นที่แตกต่างกันและได้ผลลัพธ์การปรับสภาพพื้นผิวที่แตกต่างกัน

ข้อกำหนดทางเทคนิคของกระบวนการพ่นทราย:
ด้วยการควบคุมและเลือกขนาดและรูปร่างของเม็ดทราย การปรับและตั้งค่าความเร็วในการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร และการควบคุมอัตราการไหลของเม็ดทราย จะทำให้ได้ความเข้มของเม็ดทรายและผลการปรับสภาพพื้นผิวที่แตกต่างกัน กระบวนการพ่นทรายและอุปกรณ์พ่นทรายจะควบคุมสภาพพื้นผิวหลังการปรับสภาพผ่านพารามิเตอร์สามตัวตามพื้นผิวที่ต้องการปรับสภาพ ได้แก่ การเลือกขนาดและรูปร่างของเม็ดทราย ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ และอัตราการไหลของเม็ดทราย พารามิเตอร์ทั้งสามนี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ผลการปรับสภาพที่แตกต่างกันและรับประกันความหยาบของพื้นผิวที่เหมาะสมหลังการพ่นทราย ตัวอย่างเช่น การใช้เม็ดทรายเหล็ก S330 อัตราการไหล 10A ในการปรับสภาพพื้นผิวคอนกรีต C50 จะได้ความหยาบ 90 การปรับสภาพพื้นผิวแอสฟัลต์สามารถกำจัดชั้นน้ำท่วมและได้ความหยาบ 80 และการปรับสภาพแผ่นเหล็กจะได้มาตรฐานความสะอาด SA3

การพ่นทรายเป็นวิธีการทำความสะอาด เสริมความแข็งแรง (ด้วยการพ่นทราย) หรือขัดเงาชิ้นงานด้วยเครื่องพ่นทราย ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมเกือบทุกประเภทที่ใช้โลหะ รวมถึงอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ การก่อสร้าง การหล่อ การต่อเรือ ทางรถไฟ และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย มีสองเทคนิคหลักคือ การพ่นทรายหรือการพ่นด้วยเม็ดทราย

อย่างแรก: เครื่องพ่นทราย:

1. เครื่องพ่นทรายจะแปลงพลังงานจากมอเตอร์โดยตรงให้เป็นพลังงานในการขัดถูโดยการหมุนใบพัดกังหัน

2. กำลังการผลิตของใบพัดแต่ละใบมีตั้งแต่ประมาณ 60 กิโลกรัมต่อนาที ถึง 1200 กิโลกรัมต่อนาที

3. ในการใช้สารเร่งปฏิกิริยาปริมาณมากเหล่านี้ ต้องใช้เครื่องกัดล้อ ซึ่งชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือพื้นที่ขนาดใหญ่ของชิ้นส่วนจะต้องอยู่ในสภาวะใดสภาวะหนึ่ง เช่น การกำจัดสนิม คราบตะกรัน การลบคม การลอก หรือการทำความสะอาด

4. บ่อยครั้งที่วิธีการขนส่งชิ้นส่วนที่จะทำการขจัดคราบจะเป็นตัวกำหนดประเภทของเครื่องจักร ตั้งแต่เครื่องจักรตั้งโต๊ะแบบง่ายๆ ไปจนถึงเครื่องจักรแบบอัตโนมัติครบวงจรสำหรับผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์หลากหลายประเภท รวมถึงระบบลำเลียงแบบลูกกลิ้งและระบบขจัดคราบด้วยสายพาน

อย่างที่สอง: เครื่องพ่นทราย:

1. เครื่องพ่นทรายสามารถใช้งานได้ทั้งในรูปแบบเครื่องเป่าลมหรือแบบใช้ลม โดยทรายจะถูกเร่งความเร็วด้วยอากาศอัดและพ่นไปยังชิ้นส่วนต่างๆ ผ่านหัวฉีด

2. สำหรับการใช้งานพิเศษ สามารถใช้ส่วนผสมของวัสดุขัดและน้ำได้ ซึ่งเรียกว่าการพ่นทรายแบบเปียก

3. ในการพ่นทรายด้วยลมและทรายเปียก หัวฉีดสามารถติดตั้งในตำแหน่งคงที่ หรือสามารถใช้งานได้ด้วยตนเอง หรือโดยระบบควบคุมหัวฉีดอัตโนมัติ หรือระบบควบคุมอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมด้วย PLC

4. ลักษณะงานพ่นทรายเป็นตัวกำหนดการเลือกใช้วัสดุขัด ในกรณีส่วนใหญ่สามารถใช้วัสดุขัดแบบแห้งหรือแบบไหลลื่นได้ทุกประเภท