Сопло для пескоструйного аппарата. Как найти самое долговечное?

Производители

Специалисты рекомендуют сопла следующих фирм:

Contracor — Россия;
CLEMCO — Германия;
ВМЗ — Великолукский механический завод.

Немецкие изделия известны своей надежной работой, долгим сроком службы. Наилучшими считаются сопла фирмы CLEMCO. Компания производит в основном керамические и карбид вольфрамовые вставки.

Не уступают им по качеству насадки для пескоструйки Российской фирмы Contracor. Основная продукция из карбида бора, имеются вольфрамовые и керамические вставки.

На ВМЗ изготавливают обычные сопла с бюджетной стоимостью. Любители могут приобрести разнообразные насадки — металлические, керамические и чугунные для разового ремонта.

Производители

Специалисты рекомендуют сопла следующих фирм:

Contracor — Россия;
CLEMCO — Германия;
ВМЗ — Великолукский механический завод.

Техника безопасности

Описания вредного действия абразивной пыли на все вообще занимают тома. Нормативные документы, регламентирующие порядок производства абразивоструйных работ и правила ТБ для них – тоже. Поэтому, чтобы понять суть, из которой все это вытекает, будем познавать в сравнении. Тем более, что пневмопескоструйный пистолет сейчас можно купить едва ли не в каждом инструментальном магазине или сделать собственноручно, см. далее.

Пескоструйные работы могут производиться на выделенных производственных площадках, в специально оборудованных для данной цели помещениях и камерах, см. далее. Пескоструйная обработка бывает пневмо, или сухая и гидро, или влажная. Гидропескоструйка меньше пылит, но сильнее импрегнирует обрабатываемую поверхность абразивом, см. далее. Абразивный порошок при гидропескоструйной обработке быстро теряет качество и чаще всего используется однократно; абразив после пневмопескоструйки в камере (см. далее) может быть после простейшей очистки использован повторно.

Амуниция пескоструйщика на площадке похожа на скафандр тертого космического волка из старой фантастики, поз. 1 на рис. Сходство усиливается тем, что в шлем с накидкой-пелериной наддувается воздух для предотвращения попадания в него абразивной пыли – ее действие на организм через кожу не менее губительно, чем через органы дыхания.

Правила техники безопасности при производстве пескотруйных работ

Пескоструйщик в спецпомещении может работать в обычной робе и мягком шлеме, но также обязательно с наддувом и пелериной, поз. 2. Гидропескоструйка в спецпомещении может производиться с использованием обычных СИЗ (поз. 3), также как и пневмопескоструйка в камере – при условии, что на данном предприятии не является основным производственным процессом и производится не более 1,5-2 час в смену. А вот отважным молодым людям на поз. 4 и 5 как раз и следовало бы кое-что кое с чем сравнить.

Пескоструйщики на производстве пользуются такими льготами (пределы – в зависимости от местного законодательства):

Ставка по тарифной сетке – на 1-2 разряда выше, чем у «невредников».
К ней – доплата за вредность 25-100%
После 5-20 лет работы – пожизненное медстрахование за счет работодателя или госслужб.
Сокращенная смена, 4-6 час.
Увеличенный ежегодный оплачиваемый отпуск, 30-45 календарных суток.
Возможность выхода на пенсию в 40-50 лет при условии непрерывного стажа по данной специальности.
Начет рабочего стажа на пескоструе для исчисления пенсии – год за 1,5 или 2.

И это в теперешнем мире, где во многих донельзя демократических государствах узаконены МРОТ меньше прожиточного минимума, 6-дневная рабочая неделя, 10-12 часовой рабочий день и оплачиваемый отпуск раз в 2-3 года на 10-15 суток! И при всем этом из пескоструйщиков-ветеранов на пенсии доживают до 60 единицы! Подумайте.

Камера и помещение

Загромождать статью сведениями о правилах размещения и оборудования площадок и ангаров для пескоструйки смысла нет – в домашне-гаражных условиях они невыполнимы. Если уж вы решили сделать пескоструйный аппарат, у вас на выбор 2 варианта: для сухой обработки – пескоструйная камера; для мастерской/гаража с ней и гидропескоструя – помещение с приточно-вытяжной вентиляцией (ПВВ).

Пескоструйная камера представляет собой пыленепроницаемый изнутри кожух (поз. 1 на рис.); все соединения и уплотнения рассчитываются на избыточное давление внутри (поз. 2 вверху справа). Работают в камере, сунув руки в резиновые рукава с перчатками, поз. 2. Смотровое стекло и плафоны светильников освещения камеры делают заменяемыми из силикатного стекла, т.к. они быстро мутнеют от абразивной пыли.

Устройство и порядок использования пескоструйной камеры

Насыщенный пылью воздух из камеры выходит через 2-х ступенчатый фильтр (поз. 4): сначала через мягкий ламельно-шторный (шторка из техткани, нарезанной полосками, показана стрелкой на поз. 2) в буферную камеру Б, а из нее через фильтрующий материал, обеспечивающий очистку не ниже 5-го уровня, и отверстия в кожухе (показаны стрелкой на поз. 1) – наружу. Загрузочный люк желательно располагать со стороны, противоположной стенке с фильтром, поз. 3. В камере устанавливается сетчатый под для размещения обрабатываемых деталей; под подом располагается бункер для сбора отработанного абразива.

Помещение с пескоструйной камерой оборудуется ПВВ с вентилятором на вытяжке. Производительность вытяжки – не менее 1,5 предельной производительности компрессора для пескоструйки (см. далее). В вытяжке должен стоять сетчато-масляный фильтр не менее чем из 4 звеньев. Каждое звено – рамка с частой стальной сеткой (ячея – 1,5-3 мм), смоченной невысыхающим маслом. Фильтр нужно регулярно промывать и отмытые сетки смачивать маслом.

Что такое абразивоструйное сопло?

Это техническое средство, для направления воздушной или водяной струи с абразивом (абразив — кварцевый песок, дробь, стеклянная, пластиковая крошка и т.п.) находящегося под давлением в среду с меньшим давлением. Получаем – направленный, управляемый поток абразива на обрабатываемую поверхность. В простом представлении абразивоструйное сопло или как его называют пескоструйное сопло, имеет вид цилиндрического или конического патрубка, одним концом крепится к абразивоструйному шлангу, второй служит для направления абразивостуйной струи. Пескоструйное сопло так же служит для увеличения скорости потока пескоструйной смеси при пескоструйной очистки поверхности, формирует определенный факел распыла и площадь контакта. Абразивоструйные сопла производятся различных форм и размеров и у каждой модели есть свое предназначение. Канал сопла (ствол) влияет на форму струи. К примеру: прямой ствол создаст компактную струю и лучше всего подходит для небольших рабочих площадей. Канал Вентури увеличивает скорость прохождения абразива, создает широкую струю, предназначен для очистки больших поверхностей

Не менее важное значение имеют длина и форма внутреннего канала абразивоструйного сопла, определяющие скорость частиц абразива. Оптимальная длина сопла составляет не менее 10 диаметров выходного отверстия и обычно находится в пределах 100-250 мм. Выбор правильного сопла для конкретного случая зависит от правильного представления применения различных эффектов воздействия каждого вида на характеристику очистки и стоимость производимых работ

Выбор правильного сопла для конкретного случая зависит от правильного представления применения различных эффектов воздействия каждого вида на характеристику очистки и стоимость производимых работ.

Материал абразивоструйного сопла

Сопла подвергаются очень интенсивному износу и зависит это главным образом от материала сопла, используемого абразива, скорости движения частиц и рабочего давление.

Пескоструйные сопла из оксид — алюминия – пригодны при нечастом использовании, когда цена – определяющий фактор, а срок эксплуатации сопла менее важен.
Пескоструйные сопла из карбид — вольфрама — предназначен для более длительного срока эксплуатации , приемлемы для использования с большим спектром абразива.
Пескоструйные сопла из карбид бора — прекрасно подходит для использования агрессивных абразивов типа окисей алюминия и минеральных заполнителей. Срок эксплуатации сопел из карбида бора при использовании агрессивных абразивов по сравнению с карбид-вольфрамовыми в 5-10 раз больше, а карбид-кремниевых — в 2-3 раза.

Форма канала сопла

Широкое применение получили сопла с расширяющимся к выходу каналом (форма трубы Вентури). Это позволило при одинаковых параметрах (диаметре сопла, давлении и пр.) увеличить скорость частиц в 1,5-1,8 раза, что соответствует увеличению, в 2-3 раза кинетической энергии частиц.

Вентури: пескоструйные сопла с каналом Вентури обеспечивают широкую площадь контакта абразива с поверхностью и позволяют на 100% сохранять кинетическую энергию (скорость) абразива на выходе из сопла. Сопла Вентури — лучший выбор для высокой производительности при обработке больших поверхностей. Производительность сопел с каналом Вентури на 40% выше, чем у схожих сопел с прямым каналом. К тому же, расход абразива снижается до 40%
Двойное Вентури: пескоструйные сопла «Двойной Вентури» фактически представляют собой два сопла Вентури, размещенные друг за другом. Между ними имеется промежуток с отверстиями в корпусе для подсоса атмосферного воздуха во вторую часть составного сопла. Второй канал Вентури у составного сопла шире, чем у обычного сопла Вентури. Данная модификация позволяет увеличить пятно контакта абразива с поверхностью при минимальной потере его скорости (кинетической энергии).
Угловые сопла: угловые сопла разработаны для очистки труднодоступных участков — углов, задних сторон фланцев или внутренних поверхностей труб..Сопла имеют компактный размер и выход струи абразива под регулируемом углом.

Диаметр сопла

Диаметр сопла непосредственно связан с расходом воздуха (а отсюда и параметры производительности компрессора) и, в конечном итоге, производительность и качество очистки и расход абразива. Диаметр сопла измеряется в узкой части канала, указывается в мм, определяет расход требуемого количества сжатого воздуха (м3/мин.) и абразива в целом. Диаметр сопла обычно выбирается, исходя из эмпирического правила: диаметр сопла = диаметр наибольшей частицы абразива х 4; полученная величина округляется до ближайшего размера в сторону увеличения.

Как выбрать для пистолета?

Во время выбора нужно понимать, что наиболее дешевые детали являются самыми недолговечными. В итоге замена таких сопел обойдется дороже, чем сразу купить качественное. В особенности это касается тех случаев, когда требуется обрабатывать большие объемы.

https://youtube.com/watch?v=I5raiRInlUk

Тип каналов

Самая простая конструкция — сопло, которое имеет цилиндрическое отверстие с одинаковым диаметром по всей длине. Чтобы повысить аэродинамические характеристики, часто на данных элементах делаются 2 конических участка:

Входной конфузор. Он повышает силу потока входящей песчано-воздушной смеси.
Выходной диффузор. Благодаря ему увеличивается площадь обрабатываемой поверхности. При этом энергия потока снижается.

Самыми эффективными соплами являются те, что имеют профиль Вентури. В них отверстие имеет 3 связанных участка с разной геометрией. У каждого из них есть свои функции:

На входе есть конфузорное расширение с углом до 20 градусов (это меньше, чем у обычного сопла).
Цилиндрическая часть. Длина составляет около 15%.
Диффузорная часть с углом до 15 градусов. Длина зависит от размеров самого сопла.

Чтобы уменьшить сопротивление, переходы между отдельными частями выполнены с радиусным закруглением.

Также существуют и другие типы:

Двойное Вентури. Добавляет атмосферный воздух в поток. Входное отверстие зачастую имеет большее сечение, чем в стандартных Вентури. Двойное позволяет увеличить площадь обрабатываемой поверхности. Такое сопло используется на больших плоскостях.
Канал Вентури с широким выходным отверстием. Отпечаток струи с максимальной силой шире, чем у простых Вентури. Но такие сопла используются редко.
Вентури с квадратным сечением. Такие сопла являются наиболее производительными, но они применяются редко, так как стоят довольно дорого из-за сложности в изготовлении.

Материал внутренней износостойкой вставки

Для бытовых целей подойдут сопла из керамики или чугуна. Но следует понимать, что они быстро изнашиваются, из-за чего увеличивается расход абразивного материала. Для выполнения больших работ такие элементы не рекомендуется использовать. Сопла из карбида вольфрама и карбида бора обладают очень высоким сроком службы. Также их можно применять практически с любым абразивом. Исключением является окись алюминия и карборунд.

Конструкция защитной оболочки и качество сборки

Оболочка необходима для фиксации износостойкой втулки. Именно она защищает сопло от ударов. Оболочки бывают таких видов:

Полиуретановая. Легкая и стойкая к воздействию абразивов, но из-за недостаточной жесткости она быстро изнашивается.
Металлическая. Обычно изготавливается из стали или алюминия. Надежно закрепляет втулку, но у нее низкая стойкость к действию абразивных материалов.
Комбинированная. Используется полиуретан и алюминий. Это наиболее долговечная оболочка.

Качество сборки также имеет большое значение. Существуют сопла, где резьбовая часть запрессована в тело. Зачастую они быстро портятся. Если создать давление в 8 бар, то такая деталь вовсе может стать причиной травмы или поломки аппарата. Необходимо, чтобы сопло вытачивалось из цельной заготовки.

Как правильно выбрать сопло для пескоструйной обработки

Выбирая сопло для своего пескоструйного аппарата, учитывайте тот факт, что самые недорогие изделия являются и самыми недолговечными. Такие сопла в итоге обойдутся вам дороже качественной продукции, особенно если вам предстоит выполнить большой объем работ.

Пескоструйные износостойкие сопла из карбида вольфрама

Для бытовых целей подходят сопла из чугуна и керамики. Многие домашние умельцы даже самостоятельно изготавливают керамические сопла, используя для этого отработанные свечи зажигания. Для того чтобы из такой свечи сделать сопло, достаточно удалить из ее керамической оболочки металлический электрод.

Используя для пескоструйного аппарата чугунные и керамические сопла, следует иметь в виду, что из-за своего ускоренного износа они увеличивают расход как воздуха, так и абразива, поэтому их не рекомендуется применять при выполнении масштабных работ. Дорогостоящие сопла из карбида бора и карбида вольфрама отличаются не только высочайшей долговечностью, но также и тем, что их можно использовать практически с любым абразивным материалом, за исключением карборунда и окиси алюминия. Этим, собственно, и объясняется достаточно высокая стоимость таких сопел для пескоструйного аппарата, которые способны прослужить очень долго, не теряя своих характеристик, не увеличивая расход абразивного материала и воздуха.

Особенности

Пескоструйный аппарат – давно и успешно применяемый прибор, который используется для очистки поверхности от загрязнений. Его основное назначение – создание мощной подачи абразивной смеси. Самый простой соплодержатель можно изготовить своими руками в домашних условиях, но современные конструкции не только формируют факел (направленную струю из воздуха и песка), но и подготавливают ее, экономно расходуют, придают необходимые для конкретной поверхности характеристики.

Применять такие аппараты можно в самых различных ситуациях – от чистки стен домов до удаления ржавчины с металлической плоскости, и даже для выполнения гравировки на стеклянной поверхности. Отсюда и многообразие моделей, простых, но изготовленных в разных размерах. Необходимость работы с определенным материалом, создания должного напора диктует требования к габаритам аппарата и составным элементам. Один из них – сопло для пескоструя.

Важность этой детали сложно переоценить, поскольку именно она увеличивает скорость потока смеси из агрегата, формирует факел. Она подбирается по целевому назначению и рабочим характеристикам, а также соплодержателю, который иногда мастерами причисляется к составным частям функционального раструба. Несмотря на схожесть конструкции (состоит из корпуса, резьбы для надежного крепления, конфузора и диффузора), разделяется на разные виды по:

Несмотря на схожесть конструкции (состоит из корпуса, резьбы для надежного крепления, конфузора и диффузора), разделяется на разные виды по:

материалу корпуса (от этого зависит его прочность и длительность эксплуатации) и способу фиксации к рукоятке – гайке или хомуту;
диаметру отверстий в конфузоре (выбирается по показателю производительности пескоструя);
углу расширения диффузора;
форме выходного отверстия (круглое или овальное, определяемое формой и размерами очищаемого предмета).

Отдельно от простого модельного ряда стоит сопло Вентури. Его невозможно сделать в домашних условиях, поскольку это не позволит сделать ступенчатое изменение сечения.

Необходимые элементы

Пистолет состоит из сопла, переходных соединений, клапана подачи песка. Отверстия для подвода воздуха и абразива устанавливаются в обязательном порядке перед клапаном. Правильная установка, соединение всех шлангов позволяет продлить срок службы оборудования и улучшить результат производства. Все штуцера пистолета должны быть соединены правильной последовательностью. В первую очередь, соединение происходит с компрессором. Шланг для подачи песка опускается в емкость, для забора изготавливается подсос воздуха через специальную трубку.

Сопла своими руками

Состоит пескоструйная установка из:

Компрессор, создающий давление, разряжение в воздушной системе для работы и забора песка.
Оснащенный соплом и специальным наконечником пистолет, для удобной работы модернизации предполагают спусковой крючке.
Система, которая обеспечивает сжатым воздухом, состоящая из шланга.
Заборный патрубок.

Для экономии абразивного материала в большинстве случаев используют специальную камеру. Такое устройство возможно изготовить из доступных материалов. Внешний вид камеры напоминает ящик, имеющий отверстия для рук и стекло для просмотра.

Преимущества и недостатки

Пескоструйное оборудование позволяет быстро очистить поверхность от различных загрязнений и устаревшей отделки:

грязь;
масло;
окалина;
жир;
краска;
грунтовка;
шпатлевка.

На подготовку детали к дальнейшей обработке и покраске времени уходит в несколько раз меньше, чем с применением моющих веществ и растворителей.

Песок легко приобрести. При постоянной работе он может использоваться несколько раз. Его необходимо просеивать и прокаливать.

Поток воздуха с песком и другими абразивами проникает в узкие щели и небольшие отверстия. Скорость очистки не зависит от сложности конструкции.

Пескоструйные аппараты имеют простую конструкцию. Достаточно соединить шлангами компрессор и емкость с песком.

К недостаткам относится работа оборудования под большим давлением. При прорыве шланга или попадании в рабочую зону, человек может получить серьезную травму.

Насадки быстро изнашиваются. Металлического сопла из стойкой к стиранию стали хватает на 1 – 2 часа работы.

Преимущества и недостатки

грязь;
масло;
окалина;
жир;
краска;
грунтовка;
шпатлевка.

Насадки быстро изнашиваются. Металлического сопла из стойкой к стиранию стали хватает на 1 – 2 часа работы.

Самодельное сопло для пескоструйного аппарата: как для этого правильно разобрать свечу зажигания

Через сопло пескоструйных аппаратов под большим давлением пролетают частицы абразива, которые очищают обрабатываемые поверхности. Абразив активно действует на посторонние вещества, которые нужно удалить. Также этот рабочий поток агрессивен к внутреннему диаметру сопла.

Поэтому сопла относятся к расходным материалам, их приходится регулярно менять. Для промышленных установок сменные сопла можно приобрести в режиме сервисного обслуживания. Но сегодня есть самодельные и заводские установки для небольших мастерских. Для них многие мастера делают сопла сами из отслуживших свой срок свечей зажигания бензиновых ДВС.

Как выбирать сопло для пескоструйного аппарата?

Сопло с профилем Вентури позволяет увеличить скорость перемещения песчано-воздушной смеси в 2,5…3 раза по сравнению с соплами иной конфигурации внутреннего отверстия. Современное сопло для пескоструйного аппарата с профилем Вентури способно обеспечить движение частиц на выходе до 700…720 км/ч. При этом производительность очистки при тех же расходах смеси и давлениях увеличивается примерно в 2 раза.

Ориентировочно выбор параметров сопла можно производить по следующим критериям:

По производительности. При требуемой производительности установки до 10…12 м3/ч внутренний диаметр сопла не превышает 8 мм, при 12…22 м3/ч – 10 мм, при более высоких значениях производительности диаметр внутреннего канала должен быть 12 мм;
По наибольшему давлению воздуха. Если оно не превышает 5 ат, то диаметр канала может приниматься 6…8 мм, при давлениях до 7 ат – 8…10 мм, при более высоких давлениях – 12 мм;
В зависимости от удельного расхода абразива. Если данный параметр не превышает 200…250 кг/ч, то пригодно сопло диаметром 6 мм, при 350…400 кг/ч – 8 мм, при 600…900 кг/ч — 10 мм, в остальных случаях – 12 мм.

Данные рекомендации касаются сопел с цилиндрическими внутренними отверстиями. Для пересчёта приведённых данных на сопло для пескоструйного аппарата с профилем Вентури данные по производительности обработки следует увеличить на 35…50%, по расходу – на 60…75%, а по давлению – на 15…20%.

Важным элементом выбора считают материал сопла. Обычные высокоуглеродистые стали с повышенной абразивной стойкостью (например, стали типа 75 или 65Г) для этих целей подходят мало, поскольку при состоянии закалки на максимальную твёрдость отличаются повышенной чувствительностью к ударным нагрузкам, которые неизбежно возникают в начальный момент подачи в сопло абразивной смеси.

Ещё меньшую стойкость имеют керамические композиции. Например, при изготовлении сопла своими руками часто используют в качестве исходной заготовки отработанную свечу от автомобильного двигателя, удаляя из неё металлический корпус. При этом не учитывают, что керамика в конструкции свечи рассчитана на работу с газовым потоком, в котором отсутствуют твёрдые абразивные частицы. Поэтому стойкость таких керамических сопел, изготовленных своими руками, не превышает нескольких часов.

Более работоспособным является вариант с твердосплавными соплами, которые изготавливаются из карбида вольфрама. Поверхностная твёрдость таких изделий достигает 85…90 HRA, при поверхностной прочности по изгибу до 1400…1600 МПа. Недостаток таких решений – высокая чувствительность карбидов вольфрама к температуре. При повышении температуры до 80…100ºС (что вполне вероятно при длительной пескоструйной обработке) на поверхности сопла могут появиться температурные трещины. Стойкость сопел из твёрдых сплавов достигает 750…800 ч.

Наилучший вариант – изготовить сопло из карбида бора. При примерно такой же твёрдости и прочности, карбиды бора выгодно отличаются своей высокой устойчивостью от температурных перепадов, поэтому сохраняют свою работоспособность при температурах 600…750ºС.

Небезынтересно сравнить и цены на сопла пескоструйных установок. Промышленные изделия из карбида бора в зависимости от длины, профиля и диаметра внутреннего отверстия можно приобрести за 1200…1600 руб., а твердосплавные сопла – за 2500…7000 руб.

Станина для болгарки. Превращаем инструмент в станок.

Кевларовый трос для лебёдки. Преимущества и недостатки.

Обзор видов

Типы функционального приспособления могут подразделяются на:

напорные (предназначены для большой площади, которую нужно обработать);

инжекторные (идеальные для работ непромышленного масштаба).

В свою очередь инжекторные подразделяются на:

всасывающие;

вакуумные (абразив не остается на поверхности, а всасывается вакуумом обратно);

пневматические – оптимальные для проведения работ на значительной площади.

Сопло для пескоструйного аппарата может быть:

разного диаметра (как выходное, так и в отверстиях на насадке);

круглого или овального сечения;

сделано из разных материалов – керамическое, стальное и чугунное, из карбида бора, фтора (до 1 тыс. часов работы) или вольфрама.

Отдельно отстоит сопло Вентури, сложной конструкции и недешевое, но если прямоточное дает скорость подачи абразива не более 340 км, оно обеспечивает показатель почти в два раза больше. При его создании был учтен принцип сопла Лаваля, во многих случаях решающий оптимизацию работы и регуляцию направления извергаемой струи.

Сопло для пескоструйного аппарата. Как найти самое долговечное?

Производители

Производители