ARMEX^® - Metoda i środki strumieniowo - ściernej obróbki powierzchni.

Najbardziej rozpowszechniona pneumatyczna obróbka strumieniowo - ścierna z otwartym obiegiem ścierniwa i tradycyjnie stosowanymi ścierniwami jest:

• pracochłonna,
• powodująca zapylenie zarówno oczyszczanych powierzchni jak i otoczenia,
• potencjalnie szkodliwa dla środowiska naturalnego (niemożność całkowitego zebrania odpadów ścierniwa i usuniętych z powierzchni zanieczyszczeń),
• nieskuteczna wobec soli rozpuszczalnych w wodzie (głównie chlorków i siarczanów) znajdujących się na powierzchni i może spowodować uszkodzenia ruchomych części urządzeń znajdujących się w pobliżu stanowiska oczyszczania.

Zastąpienie piasku mineralnymi ścierniwami nie usuwa wszystkich niedogodności pneumatycznej obróbki strumieniowo-ściernej z otwartym obiegiem ścierniwa, poza zagrożeniem wolną krzemionką. Problemy ostatnich lat, takie jak bezpieczne usuwanie starych powłok malarskich zawierających tlenki ołowiu i skuteczne usuwanie z oczyszczanych powierzchni soli rozpuszczalnych w wodzie uwypukliły słabości pneumatycznej obróbki strumieniowo-ściernej z otwartym obiegiem ścierniwa. Niemniej słabości tej obróbki nie powinny przesłaniać jej zalet, takich jak przede wszystkim prostota i duża uniwersalność. W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie najnowszymi sposobami oczyszczania powierzchni [1-4]. Do tych nowych, lub na nowo odkrytych sposobów zalicza się przede wszystkim:

• obróbkę z użyciem rozpuszczalnych w wodzie materiałów ściernych,
• oczyszczanie powierzchni przy wykorzystaniu niskiej temperatury,
• oczyszczanie powierzchni ciekłym CO2,
• wysokociśnieniowe oczyszczanie powierzchni strumieniem wody,
• oczyszczanie powierzchni za pomocą promienia laserowego,
• oczyszczanie za pomocą ksenonowej lampy błyskowej,
• oczyszczanie powierzchni plazmą,
• stosowanie pneumatycznej obróbki strumieniowo-ściernej przy ciśnieniach sprężonego powietrza powyżej 0,7 MPa.

Jedną z technologii oczyszczania powierzchni, coraz szerzej stosowaną w ostatnich latach jest pneumatyczna i hydrodynamiczna obróbka z użyciem kwaśnego węglanu sodu - ARMEX^® Cleaning and Coating Removal System opracowana i opatentowana przez firmę Church & Dwight Co., Inc. Novum prezentowanego sposobu czyszczenia jest ścierniwo. Węglan sodowy kwaśny NaHCO3 (wodorowęglan sodowy, soda oczyszczana, soda do pieczenia) jest od dawna znany i stosowany jako proszek do pieczenia, do produkcji napojów, w medycynie, w gaśnicach pianowych, itp. Jest to środek całkowicie rozpuszczalny w wodzie, a odczyn roztworów wodnych jest słabo alkaliczny. Typowy kwaśny węglan sodu jest drobnoziarnisty, a ze względu na właściwości absorpcyjne zlepia się i zbryla w nieregularne cząstki. Opracowanie przez Church & Dwight Co., Inc. technologii umożliwiającej wytwarzanie regularnych krystalicznych cząstek sody oczyszczonej sprawiło, że znalazła ona zastosowanie w obróbce strumieniowo-ściernej.

OBRÓBKA STRUMIENIOWO-ŚCIERNA ŚRODKAMI ARMEX^®

Obróbka strumieniowo-ścierna z użyciem środków ARMEX^®, ze względu na własności ścierniwa otwiera nowe możliwości stosowania tej technologii nie tylko do przygotowania podłoża pod powłoki ochronne, ale również w wielu innych dziedzinach. Podstawowymi zaletami tej technologii są:

1. Całkowita rozpuszczalność ścierniwa w wodzie.

   Podczas usuwania typowych powłok ARMEX® wymaga zbliżonego czasu pracy jak obróbka strumieniowo-ścierna ścierniwami mineralnymi. Przy konwencjonalnym sposobie czyszczenia powłok malarskich ilość ścierniwa potrzebna do usunięcia powłoki jest wagowo 35-200 razy większa od usuniętej powłoki. Ilość środka ARMEX® jest średnio 5 razy mniejsza niż ścierniw mineralnych. Znacznie większy koszt ścierniwa ARMEX® kompensuje się w warunkach normalnych (tzn. w warunkach gdzie praca fizyczna ma wartość, a odpady po obróbce muszą być usuwane i utylizowane) z kosztami usuwania odpadów po obróbce. Podczas obróbki ścierniwami mineralnymi powstaje odpad złożony z mieszaniny materiału ściernego i usuniętej powłoki malarskiej, która to mieszanina jest klasyfikowana jako odpad niebezpieczny (szczególnie podczas usuwania powłok malarskich zawierających metale ciężkie). W przypadku użycia technologii ARMEX® wystarczy odpady spłukać wodą, a po odseparowaniu cząstek usuniętej powłoki (np. przez sedymentację, filtrację) pozostały roztwór wylać do ścieków (co ze względu na skład chemiczny roztworu - jako środek buforowy wywiera korzystne skutki w procesie oczyszczania ścieków - jest niedopuszczalne tylko w wyjątkowych przypadkach zależnych od lokalnych przepisów dotyczących ochrony środowiska).

2. Kruchość cząstek ścierniwa przy jednoczesnej małej twardości.

   Kruchość cząstek miękkiego ścierniwa ARMEX® powoduje unikalny sposób skrawania obrabianego materiału. Podczas obróbki tymi środkami nie występuje lub występuje w niewielkim stopniu naruszenie materiału podłoża. Cienkie powłoki mogą być usuwane z powierzchni takich materiałów jak aluminium, szkło, stopy miedzi, stale, granit, beton, tworzywa sztuczne, itp., bez zmiany chropowatości podłoża. Jest to szczególna cecha tej technologii. W przypadku renowacji wielowarstwowej powłoki malarskiej można przeprowadzić obróbkę polegającą na usunięciu warstwy uszkodzonej i pozostawieniu nieuszkodzonej warstwy poprzedniej. Istnieje możliwość usuwania powłok ochronnych warstwa po warstwie. W przypadku obróbki elementów stalowych nie ulega zmianie profil chropowatości podłoża, jak również nie ulegają zmianie naprężenia w warstwie wierzchniej metalu. Jest to cecha szczególnie istotna podczas obróbki elementów cienkościennych. W przypadku obróbki maszyn i urządzeń nie jest wymagane maskowanie szklanych, mosiężnych itp.,części aparatury kontrolno pomiarowej. Podczas czyszczenia maszyn wirujących obróbka nie uszkadza łożysk, uszczelnień i innych ruchomych elementów.

3. Chemiczne własności ścierniwa ARMEX^®.

   Obróbka strumieniowo-ścierna z użyciem ścierniw mineralnych pozostawia na obrabianej powierzchni cząstki, smarów, olejów, usuwanych powłok i ścierniwa. Przy znacznym zabrudzeniu powierzchni, przed obróbką strumieniowo-ścierną, za pomocą środków chemicznych zgrubnie usuwa się warstwy smarów olejów itp. Środki ARMEX® ze względu na swój specyficzny skład jednorazowo czyszczą strumieniem cząstek myjąc zarazem obrabianą powierzchnię. Czystość powłoki po obróbce znacznie poprawia przyczepność nakładanych powłok ochronnych. Zdolność do wiązania cząsteczek tłuszczy daje temu rodzajowi obróbki znaczną przewagą nad innymi rodzajami mechanicznego czyszczenia powierzchni. W porównaniu z czyszczeniem strumieniem wody ARMEX® nie powoduje dyslokacji tłuszczy. Własności myjące ścierniw ARMEX® mogą, a nawet powinny zastąpić obecnie jeszcze stosowane odtłuszczanie i odolejanie metalowych powierzchni maszyn i urządzeń rozpuszczalnikami organicznymi typu chlorowcowych pochodnych węglowodorów alifatycznych, głównie czterochlorku węgla i trójchloroetylenu, które są toksyczne i szkodliwe dla zdrowia ludzkiego.

4. Sposób prowadzenia obróbki.

   Każdy, kto zajmuje się obróbką strumieniowo-ścierną ścierniwami mineralnymi zdaje sobie doskonale sprawę z trudności, jakie występują podczas ręcznego prowadzenia tego procesu. Szczególne niedogodności są spowodowane przez pył powstający podczas obróbki oraz zagrożenie wynikające z odbijających się od obrabianej powierzchni cząstek ścierniwa. Konieczne jest wprowadzanie bardzo sprawnych instalacji odpylajaco-wentylacyjnych oraz szczególna ochrona osobista operatora. Coraz doskonalsze materiały wykorzystywane do produkcji sprzętu ochrony osobistej nie wyeliminują konieczności pracy w kombinezonie pyłoszczelnym i hełmie z niezależnym zasilaniem w powietrze do oddychania. Obróbka detali wymaga dostarczenia ich do miejsca wykonywania obróbki, a w przypadku braku możliwości ich demontażu zmusza do wykonania pracochłonnych prac przygotowawczych związanych z wydzieleniem obszaru prowadzenia obróbki, zapewnieniem odpowiedniej wentylacji i zabezpieczeniem obszarów sąsiednich. Po zakończeniu prac równie pracochłonne jest zdemontowanie stanowiska i uprzątnięcie pozostałych po obróbce odpadów. Obróbka środkami ARMEX® praktycznie eliminuje te niedogodności. Własności ścierniwa powodują, że cząstka ścierniwa po uderzeniu w obrabianą powierzchnię rozpada się na drobne cząsteczki, które albo rozpuszczają się w wodzie, albo tworzą zawiesinę. Ewentualne zagrożenie dla otoczenia stanowią odbicia cząstek usuwanego materiału, które jednak w większości spływają z wodą lub pozostają w zawiesinie i dlatego można je traktować jako nieistotne. Brak odbić ścierniwa od obrabianej powierzchni i minimalizacja zapylenia przez strumień wody dają następujące korzyści: - ochrona osobista operatora sprowadza się do kombinezonu wodoodpornego, okularów, maski przeciwpyłowej i ochronników słuchu, - obróbkę można prowadzić w dowolnym miejscu, bez konieczności montowania zasłon, wentylacji itp., a znajdujące się w najbliższym otoczeniu inne stanowiska nie muszą być wyłączane z eksploatacji podczas prowadzenia obróbki, - jak wspomniano wcześniej praktycznie nie istnieje problem usuwania pozostałych po obróbce odpadów, - z wyłączeniem jednego specyficznego rodzaju ścierniwa środki ARMEX® podczas obróbki nie iskrzą, a powstający w niewielkiej ilości pył nie stanowi zagrożenia wybuchowego. Z tego względu technologia ta może być z powodzeniem stosowana w rejonach zagrożonych wybuchem i pożarem. Wprost modelowym przykładem zastosowania tej technologii może być ekologiczne czyszczenie zbiorników paliwowych i olejowych, gdzie praktycznie wykorzystane są wszystkie zalety tej technologii - wysoka sprawność procesu, brak zagrożenia wybuchem i pożarem, minimalne zapylenie podczas obróbki, czystość powierzchni po obróbce, zachowanie pełnej sprawności aparatury kontrolno pomiarowej oraz bezproblemowe usunięcie odpadów po obróbce przez zawór spustowy.

PODSUMOWANIE

W poprzednich częściach przedstawiono ogólne własności obróbki strumieniowo-ściernej i hydrościernej technologią ARMEX® Cleaning and Coating Removal Systems. Wysoki koszt ścierniwa i niski lub czasem zerowy koszt pracy fizycznej znacznie ogranicza możliwości jej stosowania. Również ekologiczne zalety technologii ARMEX® w konfrontacji z rzeczywistym brakiem jakichkolwiek ograniczeń podczas prowadzenia obróbki strumieniowo-ściernej materiałami mineralnymi i szczególnie podczas obróbki chemicznej, nie sprzyjają jej stosowaniu. Czyszczące i myjące zalety środków ARMEX® znajdują zastosowanie w przypadkach wyjątkowych, gdzie o użyciu technologii decyduje czas obróbki lub niemożność zastosowania innego procesu. Ciągłe prace nad nowymi ścierniwami i nowym sprzętem do obróbki prowadzone w firmie Church and Dwight, w połączeniu ze wzrostem wartości pracy fizycznej oraz zaostrzeniem kontroli dotyczącej BHP i ochrony środowiska, powinny w najbliższym czasie zaowocować znacznie szerszym zastosowaniem tej technologii w Polsce.

Dzięki ponad 20 letniemu doświadczeniu w produkcji urządzeń do obróbki strumieniowo-ściernej środkami na bazie kwaśnego węglanu sodu mamy znakomitą wiedzę w zakresie wykorzystywania tej technologii. Oto niektóre z często zadawanych nam pytań. Zwróć również uwagę na typowe zastosowania obróbki sodą.

Czy mogę używać sody z moim sprzętem do piaskowania?

Możesz, ale daje to bardzo słabe wyniki. Dla efektywnego czyszczenia tą metodą każdy kryształ ścierniwa powinien padać na czyszczoną powierzchnię, co wymaga bardzo dokładnego dozowania ścierniwa, co nie jest możliwe w standardowych urządzeniach do obróbki strumieniowo-ściernej. Nadmierne zużycie ścierniwa byłoby również bardzo kosztowne i zwiększyłoby czas czyszczenia. Nasze urządzenia MicroStrip są zaprojektowane do bardzo dokładnego dozowania ścierniwa i ciśnienia roboczego aby zapewnić maksymalnie wydajny i oszczędny proces obróbki.

Czego potrzebuję by zacząć?

Podstawowe wymagania to system MicroStrip i źródło czystego i suchego powietrza. MicroStrip dostarczany jest z wężem i dyszą gotową do pracy na mokro lub na sucho. Woda używana jest tylko do tłumienia kurzu. Źródło powietrza zależy od wielkości systemu ale powinno być suche z dostateczną wydajnością dla dyszy.

Jaki rozmiar systemu powinienem wybrać?

To zależy od rodzaju prac, które chcesz wykonywać. Prędkość pracy związana jest z rozmiarem dyszy (rozmiar zbiornika nie ma znaczenia). Większa dysza wymaga większej ilości powietrza a więc również większego kompresora co dla mobilnych systemów jest ograniczone do rozmiarów, które mogą być racjonalnie ciągnięte lub zamontowane na samochodzie co wpływa na wybór najodpowiedniejszego systemu.

Chcę czyścić tylko małe przedmioty. Posiadacie mały system?

Tak, Pequena-MS jest zaprojektowana dla małych użytkowników posiadających jedynie sprężarkę warsztatową. Ma ona wszystkie cechy pełnowymiarowego systemu MicroStrip ale wyposażona jest w 3 lub 4mm dyszę potrzebującą tylko niewielkiej ilości powietrza. Jest to profesjonalne urządzenie do pracy pod ciśnieniem i nie da się go porównać z jednostkami ssącymi typu gaśnicowego sprzedawanych do samodzielnego użytku.

Czy ARMEX to tylko soda?

Nie do końca. ARMEX to wodorowęglan sodu, który jest specjalnie opracowanym ścierniwem, dlatego na torbach jest napis „Blast media”. Kryształy są kanciaste i media zawierają dodatki wspomagające przepływ i wchłaniające wilgoć, nieobecne w zwykłej sodzie. To sprawia że ARMEX jest dużo lepsze niż zwykła soda do obróbki. Jeśli na worku nie jest napisane „Blast media” to znaczy że nie jest to ścierniwo do obróbki.

Czy soda jest najlepszym ścierniwem?

To zależy od zastosowania. Soda jest rozpuszczalnym i miękkim ścierniwem, używanym do nieniszczącej obróbki i doskonale nadaje się do wielu zastosowań, takich jak czyszczenie budynków i usuwanie graffiti, zabytków, w przemyśle spożywczym, maszynowym i remoncie części, oceniania zniszczeń po pożarach, w lotnictwie oraz do usuwania powłok z delikatnych powierzchni. Jednak w niektórych zastosowaniach wykorzystanie specjalistycznego, twardego ścierniwa pod niskim ciśnieniem jest dużo efektywniejsze i bardziej opłacalne, szczególnie w przypadku czyszczenia cegły lub piaskowca albo usuwania farby ze stalowej karoserii samochodu.

W naszym centrum testowym zawsze możemy sprawdzić czy obróbka sodą jest rzeczywiście dobrym rozwiązaniem dla Twoich potrzeb.

Czy soda może usuwać rdzę?

Tylko bardzo lekkie ślady rdzy mogą być usunięte. Gdy tylko chcesz zmienić strukturę powierzchni, jak w przypadku usuwania rdzy, soda nie jest odpowiednim ścierniwem. Jest ona do tego zbyt miękka i krucha.

Czy przy tej maszynie można używać również innych ścierniw?

Tak, maszyny MicroStrip są zaprojektowane do pracy z drobnymi ścierniwami jak soda ARMEX i inne drobne media. Aby pomyślnie konkurować w biznesie obróbki wymagane jest aby być w stanie pracować z więcej niż jednym rodzajem ścierniwa.

Czy soda robi bałagan?

Każda obróbka może tworzyć pył i faktem jest że soda ze względu na swoją drobną i kruchą naturę może wytwarzać dużo pyłu. Może on być zredukowany przez obróbkę na mokro ale jest to istotne podczas wykonywania prac w których ważne jest powstrzymywanie pyłu i zbieranie/usuwanie odpadów.

Czy mogę zobaczyć i wypróbować obróbkę z użyciem ARMEX?

Tak, posiadamy sprzęt i ścierniwa oraz mamy możliwość zaprezentowania ich działania. Zalecamy każdemu kto myśli o kupieniu maszyny aby przyjechał i zobaczył sprzęt oraz porozmawiał z ekspertami.