Пескоструйный аппарат применяется для обработки, очистки от загрязнений и шлифовки изделий из металла, дерева, бетона. Конструкция данного устройства не сложна, но обязательно включает несколько основных узлов.
Сопло для пескоструя – это полая трубка с резьбой, предназначена для подачи абразивной смеси на загрязненную поверхность. При желании можно сделать сопло своими руками, хотя самые качественные насадки удастся приобрести только в готовом виде.
Конструктивные особенности сопла для пескоструйного аппарата
Любое пескоструйное сопло на вид напоминает трубу, которая одним концом присоединяется к соплодержателю. Профиль внутреннего отверстия детали обуславливает расход абразивной смеси, ее возможные потери, скорость движения на входе и выходе. От профиля сопла зависит суммарное гидравлическое сопротивление, следовательно, срок службы этой важной детали пескоструйной установки.
Чаще всего встречаются изделия с цилиндрическим внутренним отверстием, которые считаются наиболее простыми по конструкции. Самыми эффективными в работе признаются трубки с двумя коническими участками:
- входным конфузором, увеличивающим энергию потока воздушно-песчаной смеси,
- выходным диффузором, повышающим площадь поверхности, проходящей обработку одновременно.
Сопла «Вентури», имеющие лучший профиль внутреннего отверстия, обеспечивают минимально возможные потери воздушно-песчаной смеси. Внутри отверстия есть три связанных участка: кроме двух конических присутствует еще одна цилиндрическая часть, способствующая снижению гидродинамического сопротивления рабочей смеси. Такие трубки позволяют развивать скорость струи абразива до 720 км/час, тогда как обычные устройства с равным по всей их длине диаметром внутреннего отверстия не способны обеспечить скорость потока более 320 км/час.
Готовые серийные сопла имеют стандартные диаметры: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм. Чем больше этот показатель, тем выше будет мощность струи, выпускаемой пескоструйной установкой. Примерная мощность устройства с соплом минимального размера (6 мм) равна 30 куб. м/час.
Входящий диаметр в месте присоединения шланга в стандартной комплектации равен 2,5 или 3,2 см. Насадка соединяется с соплодержателем посредством присоединительной резьбы, либо через накидную гайку и герметизирующую шайбу. Если деталь делают самостоятельно, ее прикрепляют к рукавам (шлангам) хомутами.
Схема подсоединения насадки через шаровой кран
Как выбрать сопло для пескоструйного аппарата
Кроме типа отверстия и диаметра, важнейшими техническими параметрами сопла, которые напрямую обуславливают его работу, являются:
- длина,
- материал изготовления.
Длину следует подбирать в зависимости от степени загрязненности поверхности, которая подлежит обработке. Если ржавчина, грязь, налет не слишком толстые, можно выбрать короткую деталь (7–8 см). Для поверхностей с трудно выводимыми, сложными, толстыми слоями грязи покупают более длинные трубки (до 23 см).
Для создания сопла своими руками применяют разнообразные материалы и подручные приспособления. Что касается покупных изделий, они тоже могут быть абсолютно разными относительно основы, при этом срок службы будет сильно различаться:
- керамическое – 2 часа,
- чугунное – до 8 часов,
- вольфрамовое – до 300 часов,
- из карбида бора – до 1000 часов.
Долговечность работы сопла сильно зависит и от типа абразивного материала: так, при замене песка на стальную дробь срок службы возрастает в 2,5 раза. Недорогие изделия обычно выходят из строя быстрее всего, поэтому для выполнения большого объема работ они совершенно не подходят. Для разового бытового применения можно купить керамическое или чугунное сопло, или их комплект, чтобы заменять по мере необходимости. Профессионалы используют детали из карбида вольфрама или бора, которые стоят дорого, но при регулярном использовании намного экономичнее.
Не стоит приобретать стальные сопла – обычная углеродистая сталь мало подходит для изготовления насадок для пескоструйного аппарата, так как очень чувствительна к ударным нагрузкам. Вольфрамовые изделия тоже имеют свой недостаток: они плохо переносят нагрев и при температуре +80…+100 градусов могут пойти трещинами. Детали из карбида бора в этом отношении выигрывают у прочих: они могут испортиться только при +600…+750 градусах, что при пескоструйной обработке маловероятно. Зато цена их достигает 1600–7000 рублей, потому они не слишком доступны непрофессионалам.
Тип каналов пескоструйных сопел
Канал сопла напрямую влияет на скорость разгона абразива и воздушного потока и производительность всей установки. Изделия с прямолинейным (прямоточным) каналом обычно применяются для обработки небольших поверхностей или узких деталей. Самыми эффективными считаются сопла, диаметр которых меняется в зависимости от участка, а не остается постоянным.
Типичным представителем качественных изделий являются сопла «Вентури». Они помогают предприятиям повысить качество и эффективность работы, снизить временные и трудовые затраты, а также себестоимость очистки. Для их применения не нужно менять абразив (подойдет любой) или увеличивать мощность компрессора.
Сопло карбид бора GN UBC
Это – наиболее часто встречающиеся на рынке насадки для пескоструев. Они создают широкий отпечаток частиц абразива, позволяют развить высокую скорость, большую кинетическую энергию. Обычно используются для выполнения значительного объема работ.
Сопло карбид бора GN UBC XL
Длина канала в таких изделиях равна 3,5 см, их производительность на 30–50% выше, чем у предыдущих. Цена насадок довольно высока, а для небольшого объема работ применять их не получится из-за сильного разгона абразивных частиц.
Сопло карбид бора GN DVBC
Технология «Двойное Вентури» задействует эффект эжекции – когда воздух из атмосферы вводится в поток абразива. Диаметр выходного отверстия трубки тут больше, чем в классическом варианте, а струя песка подается с максимальной кинетической энергией. Для использования такого сопла нужна установка с мощным компрессором, длинными рукавами, при этом применять его целесообразно только на больших обрабатываемых поверхностях.
Материал и конструкция внутренней износостойкой вставки
Что касается материала для изготовления внутренней части сопла, он может быть недорогим, но недолговечным, или более качественным, но дорогостоящим. Самыми популярными для этой цели считаются карбиды бора, вольфрама и кремния. Из-за разницы в технологиях обработки этих материалов конструкции сопел могут сильно отличаться друг от друга (например, невозможно сделать из карбида бора цилиндр более 7 см длиной, что обуславливает конструктивные особенности насадок – их приходится делать составными из нескольких элементов). Толщина стенок внутренних втулок также разнится от 3 до 6 мм, что влияет на стойкость к действию абразива.
Конструкция защитной оболочки и качество сборки сопла
Оболочка изделия нужна для фиксирования износостойкой втулки, для защиты ее от быстрого повреждения. Именно на оболочку приходится большая часть ударных нагрузок, поэтому она сильнее подвержена износу. Чтобы срок службы сопла был достаточным, защита должна быть выполнена из абразивостойкого материала, плотно присоединяться к втулке, иметь надежную резьбу.
Существуют такие типы оболочек:
- Полиуретановая. Легкая, стойкая к повреждениям абразивом, но вследствие небольшой жесткости резьба ее изнашивается довольно скоро. Из-за плохого сцепления полиуретана с основными материалами для изготовления втулок последние начинают двигаться, воздух проникает между ними, и защитная оболочка портится.
- Металлическая (стальная, алюминиевая). Надежно крепит износостойкие втулки, но стойкость к действию абразива у нее низкая. Оболочка страдает от коррозии, слишком тяжелая по весу. Конструкция с такой деталью будет жесткой, но может быстро повреждаться.
- Комбинированная (алюминий плюс полиуретан). Считается наиболее популярным вариантом, жесткая, но легкая, имеет резьбу с крупным шагом. Полиуретан в передней части защищает изделие от абразивного износа. Важно только крепко фиксировать оболочку внутри втулки, иначе сопло начнет разрушаться.
Качество сборки тоже играет важную роль в сроке службы всей конструкции. В продаже встречаются низкокачественные сопла, где тело и резьбовая часть запрессованы друг в друга. Чаще всего они быстро портятся, а при давлении выше 8–10 бар и вовсе могут стать причиной травмы человека или поломки всего пескоструйного аппарата. Самая нагруженная часть сопла должна вытачиваться из цельной заготовки, иначе резьбовую зону вырвет во время работы.
Как сделать бюджетное сопло для пескоструя своими руками
Если сопло пескоструйной установки пришло в негодность, можно изготовить замену самостоятельно. Правда, срок непрерывной службы такого изделия будет небольшим, зато стоимость расходных материалов не ударит по бюджету. Основной для сопла может быть керамическая свеча зажигания или старый керамический резистор с внутренним диаметром 2–4 мм.
Порядок работы с резистором таков:
- шляпки, ножки оторвать кусачками или отпилить болгаркой.
- взять металлический болт М14, отрезать верх, просверлить сквозное отверстие сверлом №5.
- углубить отверстие сверлом №8 примерно на 1,4 см.
- на прижимную гайку М14 сверху приварить широкую шайбу М5, сверлом №8 сделать изнутри конус, поджимающий будущее сопло.
Для создания насадки из свечи зажигания нужно действовать так:
- при помощи плоскогубцев вытащить из свечи контактный стержень, предварительно прогрев ее газовой горелкой.
- сточить завальцованную кромку корпуса свечи на станке.
- выбить керамический изолятор.
- точилом надрезать края гайки, снять ее.
- алмазным кругом срезать часть керамического изолятора, где расположен центральный электрод.
- присоединить к стержню купленный или заранее выточенный из болта переходник с прижимной гайкой.
В продаже есть разнообразные сопла для пескоструев, причем срок службы и производительность самых современных изделий будет в разы выше, чем у самодельных. При регулярном применении пескоструя имеет смысл приобрести качественную деталь в готовом виде, а для разовой работы при наличии необходимого оборудования и навыков можно сделать сопло самому.