در سندبلاست با دانه شیشهای، درجهای که در مخزن میریزید تقریباً همه چیز بعدی را تعیین میکند: سرعت انجام
کار، شکل بروفیل سطح، مقدار واسطهای که مصرف میشود، و اینکه قطعه بهعنوان محصول نهایی بیرون بیاید یا ضایعات.
فشار، فاصله و زاویه همه روی نازل قابل تنظیماند. اما درجه نه – این یک تصمیم خرید است و وقتی واسطه داخل ماشین
باشد، تغییر آن بدون توقف کار دیر شده است.
دانه شیشهای مثل ماسه یا گریت فولادی برش نمیدهد. دانه گرد میکوبد: با ضربههای کنترلشده و
همپوشان سطح را میکوبد و پرداخت ساتنی میسازد، بدون آنکه ماده پایه را جهتدار بردارد. همین دلیل است که این
فرایند ابعاد را حفظ میکند، و همین دلیل است که درجه اشتباه یا پرداختی میدهد که پوشش روی آن نمینشیند، یا
زبریای که هیچکس نخواسته بود.
این راهنما واحدها، درجهها، کاری که هر یک انجام میدهد و نحوه تطبیق درجه با کار را پوشش میدهد. اعداد
ابعادی و گردی که در ادامه آمده از مشخصات نظامی آمریکا برای دانه شیشهای سندبلاست و شاتپینینگ،
MIL-PRF-9954B، گرفته شده که همچنان مرجع بیشتر خریداران صنعتی است.
1. مش، میکرون و میلیمتر: یک جدول، سه واحد
مش تعداد سوراخهای الک در هر اینچ طولی است که دانه از آن گذشته. بنابراین با اندازه ذره
معکوس است: دانه ۳۰ مش درشت است و دانه ۲۰۰ مش ریز. همین یک واقعیت بیش از هر چیز دیگری در
این صنعت باعث خطای سفارش میشود.
عدد مش بهتنهایی هم مبهم است، چون سری الکهای ASTM، تایلر و سریهای ملی دقیقاً بر هم منطبق نیستند. به
همین دلیل خریداران باتجربه بر حسب میکرون مشخص میکنند یا هر دو را مینویسند. جدول زیر مجموعه تبدیلی است
که در عمل با آن کار میکنیم:
| مش | میکرون (µm) | میلیمتر (mm) | توصیف رایج |
|---|---|---|---|
| ۱۸ | ۱,۰۰۰ | ۱.۰۰ | درشتترین درجه صنعتی |
| ۲۰ | ۸۵۰ | ۰.۸۵۰ | بسیار درشت |
| ۳۰ | ۶۰۰ | ۰.۶۰۰ | درشت |
| ۴۰ | ۴۲۵ | ۰.۴۲۵ | درشت تا متوسط |
| ۵۰ | ۳۰۰ | ۰.۳۰۰ | متوسط |
| ۷۰ | ۲۱۲ | ۰.۲۱۲ | متوسط تا ریز |
| ۸۰ | ۱۸۰ | ۰.۱۸۰ | ریز |
| ۱۰۰ | ۱۵۰ | ۰.۱۵۰ | ریز |
| ۱۲۰ | ۱۲۵ | ۰.۱۲۵ | بسیار ریز |
برای خرید بر پایه مشخصات، جدول I از MIL-PRF-9954B بازههای اندازه را همراه با حداقل گردی برای هر
باند تعریف میکند – گردی هرچه دانه ریزتر شود بالاتر میرود. نتیجه عملی این است که درجههای ریز به معیار شکل
سختگیرانهتری از درشتها بسته میشوند، چون یک دانه ریز شکسته فوراً روی سطح تزئینی دیده میشود.
| درجه MIL | الک آمریکایی | بازه میکرون | حداقل گردی |
|---|---|---|---|
| ۳ | ۲۰–۳۰ | ۸۵۰–۶۰۰ | ۶۵٪ |
| ۴ | ۳۰–۴۰ | ۶۰۰–۴۲۵ | ۷۰٪ |
| ۵ | ۴۰–۵۰ | ۴۲۵–۳۰۰ | ۷۰٪ |
| ۶ | ۵۰–۷۰ | ۳۰۰–۲۱۲ | ۸۰٪ |
| ۷ | ۶۰–۸۰ | ۲۵۰–۱۸۰ | ۸۰٪ |
| ۸ | ۷۰–۱۰۰ | ۲۱۲–۱۵۰ | ۸۰٪ |
| ۹ | ۸۰–۱۲۰ | ۱۸۰–۱۲۵ | ۸۰٪ |
| ۱۰ | ۱۰۰–۱۷۰ | ۱۵۰–۹۰ | ۹۰٪ |
| ۱۱ | ۱۲۰–۲۰۰ | ۱۲۵–۷۵ | ۹۰٪ |
| ۱۲ | ۱۴۰–۲۳۰ | ۱۰۶–۶۳ | ۹۰–۹۵٪ |
| ۱۳ | ۱۷۰–۳۲۵ | ۹۰–۴۵ | ۹۵٪ |
درجه MIL 8 (۷۰–۱۰۰ مش، ۲۱۲–۱۵۰ µm) پرکاربردترین باند در کارهای صنعتی عمومی و پرتکرارترین
مورد روی سفارشهای خرید است. اگر نمیدانید از کجا شروع کنید، معمولاً همین باند را اول آزمایش میکنند. شرح
کاملتر کار الک و معنای ستونهای درصد در گزارش دانهبندی را در راهنمای
خواندن تحلیل الک آوردهایم.
2. هر درجه واقعاً چه کاری با سطح میکند
این سه خانواده رفتارشان بهقدری متفاوت است که ارزش دارد جداگانه به آنها فکر کنیم:
- درشت (۱۸–۴۰ مش / ۱,۰۰۰–۴۲۵ µm). سریعترین برداشت در هر گذر و عمیقترین
بروفیل. برای تمیزکاری سنگین، برداشتن زنگ زدگی سبک و پوسته نازک، و پاککردن سریع آثار ماشینکاری بهکار
میرود. همچنین خشنترین رفتار را روی مقاطع نازک و آلیاژهای نرم دارد – درجهای که بیشتر از همه ممکن است قطعه
حساس را تغییر شکل دهد یا فرورفته کند. - متوسط (۵۰–۸۰ مش / ۳۰۰–۱۸۰ µm). باند همهکاره. پلیسهگیری، یکدستکردن
آثار ابزار، تولید پرداخت ساتنی یکنواخت، و آمادهسازی سطح برای پوشش. بیشتر سندبلاست تولیدی اینجا قرار
میگیرد. - ریز (۱۰۰–۳۲۵ مش / ۱۵۰–۴۵ µm). پرداخت تزئینی و تقریباً تزئینی. سطح
مات نرم و یکنواخت میسازد. کندتر است، به فشار حساستر است، و چیز قابلتوجهی برنمیدارد – درجههای ریز سطح را
صیقل میدهند، نه تمیز میکنند.
نکتهای که خریداران تازهکار را غافلگیر میکند: درجه ریز لزوماً «بهتر» نیست. اگر روی سطح چیزی برای
برداشتن باشد، درجه ریز آن آلودگی را صیقل میدهد نه اینکه بردارد. درجه از کار تبعیت میکند، نه برعکس.
3. انتخاب درجه بر پایه کاربرد
جدول زیر اهداف رایج سندبلاست را به یک درجه شروع نگاشت میکند. این نقطه شروع برای آزمون نمونه است، نه
مشخصات – پاسخ درست همیشه به جنس قطعه، وضعیت فعلی سطح و پرداخت خواستهشده در نقشه بستگی دارد.
| هدف | درجه شروع | مش | میکرون |
|---|---|---|---|
| زنگ زدگی سنگین، پوسته ضخیم، پوشش قدیمی | ابتدا واسطه زاویهدار | — | — |
| زنگ سبک، پوسته نازک، تمیزکاری عمومی | درشت | ۲۰–۴۰ | ۸۵۰–۴۲۵ |
| پلیسهگیری و برداشتن آثار ماشینکاری | متوسط | ۵۰–۸۰ | ۳۰۰–۱۸۰ |
| پرداخت ساتنی / مات تزئینی | متوسط تا ریز | ۷۰–۱۲۰ | ۲۱۲–۱۲۵ |
| آمادهسازی پولیش، پرداخت تزئینی | ریز | ۱۰۰–۳۲۵ | ۱۵۰–۴۵ |
سطر اول توصیه درجه نیست، یک هشدار است. دانه شیشهای نمیتواند زنگ ضخیم، پوسته سنگین یا پوشش قدیمی سالم را
بردارد – دانه گرد فقط روی آنها میکوبد. اگر مشخصات Sa 2.5 / SSPC-SP10 میخواهد، سطح باید ابتدا با یک واسطه
زاویهدار (آلومینا، گارنت یا گریت فولادی) کنده شود و مرحله دانه شیشهای بعد از آن بهعنوان پرداختکاری
میآید. تلاش برای انجام مرحله کندن با دانه، واسطه و زمان و گاهی خود قطعه را میسوزاند.
4. درجه و زبریای که واقعاً به دست میآورید
سندبلاست با دانه شیشهای معمولاً زبری سطحی در حدود Ra ۰.۸–۳.۲ µm تولید
میکند؛ سر درشت این بازه از درجههای درشت و فشار بالاتر میآید و سر ریز آن از درجههای ریز با فشار کم. نکته
عملی مهم این است که نوشتن زبری بیجهت سخت روی نقشه، راه رایجی برای تولید ضایعات است: اگر مشخصات بروفیلی
ریزتر از حدود ۳۲ µin Ra بخواهد، دستیابی پایدار به آن یک مسئله توسعه فرایند میشود، نه مسئله واسطه.
زبری را فقط درجه تعیین نمیکند. فشار، فاصله نازل، زاویه و وضعیت واسطه همه آن را جابهجا میکنند. اجرای
همان درجه در ۲ بار و در ۶ بار دو پرداخت آشکارا متفاوت میدهد. اگر پرداخت در طول یک شیفت شروع به انحراف کرد،
قبل از دستزدن به رگولاتور وضعیت واسطه و فاصله را بررسی کنید.
5. تطبیق درجه با فشار و نازل
دانه شیشهای یک واسطه پرداخت است و در باند فشاری نسبتاً باریکی بهترین عملکرد را دارد – بهطور کلی
۳.۵ تا ۵ بار (حدود ۵۰ تا ۷۳ psi)، و بسیاری از کارگاهها کار جدید را حدود ۵۰ psi شروع
میکنند. بالای حدود ۸۰ psi دانه از جهیدن میایستد و شروع به شکستن میکند.
دانه شکسته سه کار را همزمان انجام میدهد: شکل گردی را که سطح صاف میسازد از دست میدهد، تراشههای تیز
ایجاد میکند که میتوانند سطح را خط بیندازند یا در قطعه فرو بروند، و بار غبار داخل کابین را بالا میبرد.
وقتی کاری بیش از حد کند پیش میرود، پاسخ معمولاً یک درجه درشتتر است نه فشار بیشتر – بالا بردن فشار از
باند، نرخ برداشت را به قیمت پرداخت و واسطه میخرد. یادداشت ما درباره
فشاری که دانه شیشهای واقعاً نیاز دارد این را مفصلتر بررسی میکند.
نظم نازل بهاندازه درجه مهم است. فاصله معمولاً در ۱۵۰–۳۰۰ میلیمتر (۶–۱۲ اینچ)
و ثابت نگه داشته میشود؛ نزدیکشدن حفره میاندازد و بیش از حد میکوبد، دورشدن الگوی ناهموار میدهد. زاویه
پاشش نزدیک ۹۰° نگه داشته میشود. درجههای ریز هر دو را کمتر تحمل میکنند، چون فشاری که برای دانه
۲۰۰ µm ملایم است، دانه ۵۰ µm را خرد میکند.
خود هوای فشرده هم بخشی از تصمیم درجه است. رطوبت دانهها را کلوخه میکند و تغذیه را پرشی میکند، و هیچ
تنظیم رگولاتوری واسطه خیس را درست نمیکند. نقطه شبنم زیر حدود −۱۰ °C هدف کاری معمول است و واسطه
تا لحظه ریختن در مخزن در بستهبندی مهروموم میماند.
6. درجه و مصرف واسطه
درجههای درشت در هر گذر سریعتر ماده برمیدارند اما سریعتر هم میشکنند، پس نرخ جبران بالاتر است. درجههای
ریز در گردش بیشتر دوام میآورند اما در ساعت کار بسیار کمتری جابهجا میکنند. بنابراین تصویر هزینه نه «درشت
گران است» و نه «ریز ارزان» – به این بستگی دارد که چقدر واسطه باید اضافه کنید تا پرداختی را که تعیین کردهاید
حفظ شود.
دو نکته اجرایی بیش از انتخاب درجه در مصرف اثر میگذارند:
- جداکننده را همیشه روشن نگه دارید. هر ضربه دانه را کمی گردتر میکند و در نهایت آن را
میشکند. جداکننده پیوسته مواد شکسته زیراندازه را از مخلوط کاری بیرون میکشد. اگر این مرحله را حذف کنید،
تراشههای تیز در بار میمانند، سطح را خط میاندازند و پرداخت را آلوده میکنند. - واسطه را بر اساس وضعیت اضافه کنید، نه بر اساس تقویم. یک محرک عملی وقتی است که سهم مواد
شکسته و زاویهدار در بار کاری از حدود ۱۵–۲۰٪ بگذرد. بعد از آن بار دیگر مثل دانه
رفتار نمیکند.
7. چرا منطق درجهبندی با واسطههای زاویهدار تفاوت دارد
در واسطههای زاویهدار، درشتتر معمولاً یعنی بروفیل تثبیت عمیقتر، و همان بروفیل هدف است – پوششها به
جایی برای گیرکردن نیاز دارند. در دانه شیشهای این منطق در یک نکته مهم برعکس میشود: دانه گرد اصلاً بروفیل
به معنای «دندان تثبیت» نمیسازد. سطحی فرورفته و کارسختشده با تمرکز تنش پایین تولید میکند و همین دلیل
است که سندبلاست با دانه جایی بهکار میرود که بروفیل برشی زیانبار است یا خود سطح محصول نهایی است. اگر
تغییر واسطه را هم بررسی میکنید، مقایسه ما میان
دانه شیشهای و ماسه نشان میدهد واقعاً چه چیزی تغییر میکند.
قاعده عملی که از این نتیجه میآید: درشتترین واسطه زاویهداری را انتخاب کنید که کار تمیزکاری را انجام
میدهد، سپس درجه دانه شیشهای را که پرداخت خواستهشده در نقشه را میسازد انتخاب کنید. از دانه نخواهید کار
واسطه زاویهدار را انجام دهد.
یک محدودیت تجهیزاتی را هم باید صریح گفت. دانه شیشهای و ساچمه یا گریت فولادی نباید کابین یک ماشین را
مشترک استفاده کنند، مگر آنکه کابین بین دو واسطه کامل تمیز شده باشد. هر اثر جزئی فولاد، فولاد زنگنزن و
آلومینیوم را آلوده میکند و خوردگی تأخیری میسازد که هفتهها بعد ظاهر میشود، مدتها پس از ارسال قطعه.
8. اجرای آزمون نمونه: روش سه مرحلهای انتخاب
انتخاب درجه با یک آزمایش کوچک سریعتر قطعی میشود تا با یک بحث طولانی درباره مشخصات.
- به دو یا سه گزینه محدود کنید. یک درجه در هر طرف بهترین حدس خود بگیرید – مثلاً ۵۰، ۸۰ و
۱۲۰ مش – نه اینکه پنج درجه را همزمان آزمایش کنید. - قطعات آزمون یکسان را سندبلاست کنید. همان جنس، همان فشار، همان فاصله، همان مدت. هر بار
فقط یک متغیر را تغییر دهید و آنچه را تغییر دادهاید ثبت کنید. - در برابر نیاز واقعی قضاوت کنید. آیا سطح پوشش یا چسب را میپذیرد، آیا با نمونه تأییدشده
مطابقت دارد، و آیا در بازرسی تراشههای فرورفته و تغییر شکل قبول میشود؟ درشتترین درجهای که قبول شود
معمولاً اقتصادیترین است.
اگر بعد از آن مرحله پوشش یا آنودایز هست، قطعات آزمون را سندبلاست و بعد پوشش دهید، چون بعضی مشکلات پرداخت
فقط پس از فرایند بعدی ظاهر میشوند.
9. پنج اشتباه رایج در انتخاب درجه
- بالاتر دانستن عدد مش. عدد مش بالاتر یعنی دانه ریزتر. این ارتقا نیست، ابزار دیگری است.
- نوشتن مش بدون میکرون. سریهای الک بین استانداردها دقیقاً منطبق نیستند، پس مش تنها، جا
برای ارسال اشتباه باز میگذارد. - استفاده از درجه ریز برای تمیزکاری. دانه ریز صیقل میدهد. اگر زنگ، پوسته یا پوششی برای
برداشتن هست، آن را صیقل میدهد نه برمیدارد. - بالا بردن فشار برای رفع کار کند. بالای باند کاری، واسطه میشکند و پرداخت آسیب میبیند.
بهجایش درجه را عوض کنید. - مشترککردن کابین با واسطه فولادی. آلودگی جزئی فولاد خوردگی تأخیری روی فولاد زنگنزن و
آلومینیوم ایجاد میکند.
چند مورد از اینها با فهرست گستردهتر خطاهای فرایندی که پرداخت سندبلاست را خراب میکنند همپوشانی دارد؛
آن فهرست در راهنمای هفت اشتباهی که پرداخت دانه شیشهای را خراب میکند آمده است.
10. پرسشهای متداول
آیا ۱۸ مش درشتتر از ۱۰۰ مش است؟ بله. مش تعداد سوراخ در اینچ است، پس ۱۸ مش
(۱,۰۰۰ µm) درشت و ۱۰۰ مش (۱۵۰ µm) ریز است.
آیا میتوانم مش را خودم به میکرون تبدیل کنم؟ تقریبی بله – جدول تبدیل بالا را ببینید. برای
سفارش خرید، امنتر است هر دو را بنویسید یا یک باند درجه استاندارد را مشخص کنید.
آیا دانه شیشهای زنگ را برمیدارد؟ زنگ سبک و پوسته نازک، بله. زنگ ضخیم، پوسته سنگین و
پوشش قدیمی سالم ابتدا به واسطه زاویهدار نیاز دارد؛ دانه بعد از آن سطح را پرداخت میکند.
یک درجه استفاده کنم یا چند درجه؟ بسیاری از کارگاهها دو درجه دارند: یک درجه متوسط برای
تمیزکاری عمومی و یکدستسازی، و یک درجه ریز برای کار تزئینی. همین بیشتر ترکیبهای تولیدی را پوشش میدهد.
از کجا بفهمم وقت تعویض واسطه است؟ سهم مواد شکسته و زاویهدار در بار کاری را آزمایش کنید.
بالای حدود ۱۵–۲۰٪ بار دیگر مثل دانه رفتار نمیکند.
11. انتخاب درجه برای کار شما
اگر بتوانید جنس قطعه، وضعیت فعلی سطح و پرداخت مورد نیاز را توضیح دهید، درجه معمولاً سریع مشخص میشود.
جنس، وضعیت فعلی سطح و نتیجه خواستهشده را به ما بگویید – و اگر مرحله پوشش یا آنودایز در ادامه هست، آن را هم
بگویید، چون پاسخ را تغییر میدهد. ما دانه شیشهای را در تمام بازه از ۱۸ مش تا درجههای پرداخت ریز تأمین
میکنیم و خوشحال میشویم درباره نقطه شروع برای یک آزمون صحبت کنیم.
انتخاب درجه فقط نیمی از ماجراست – نظم عملیاتی حول آن تعیین میکند که درجه هفتهبههفته پایدار بماند.
راهنمای ما درباره نکات احتیاطی سندبلاست با دانه شیشهای سقف فشار، وضعیت واسطه و
قواعد آلودگی را پوشش میدهد که پشت یک پرداخت تکرارپذیر ایستادهاند.