Raesuihkupuhdistus

Raesuihkupuhdistus on tärkein korroosionestomaalauksen esikäsittelymenetelmä, se on myös tehokkain menetelmä valssihilseen ja ruosteen poistamiseen. Suihkupuhdistamisella, jota merkitään lyhenteellä ”Sa”, tarkoitetaan mekaanista pinnanpuhdistusta, jossa epäpuhtaudet irrotetaan raesuihkulla. Raesuihkupuhdistuksessa raesuihku iskeytyy käsiteltävään pintaan suurella nopeudella. Puhdistusrakeet kiihdytetään tyypillisesti joko keskipakoisvoiman tai suurella nopeudella virtaavan ilman tai nesteen avulla. Puhdistuksen lisäksi raesuihku tuottaa halutunlaisen pinnanprofiilin.

Raesuihkupuhdistusmenetelmät

Suihkupuhdistus jaotellaan kuivaan raesuihkupuhdistukseen (Sinkopuhdistus, paineilmaraesuihkupuhdistus ja alipainepuhallus).

sekä märkään raesuihkupuhdistukseen (Kostea raesuihkupuhdistus, märkä paineilmaraesuihkupuhdistus ja nesteraesuihkupuhdistus).

Sinkopuhdistus

Sinkopuhdistuksessa puhdistusrakeet syötetään nopeasti pyöriviin siipipyöriin, jotka sinkoavat puhdistusrakeet puhdistettavaan pintaan tasaisesti ja suurella nopeudella.

Sinkopuhdistus on hyvin tehokas menetelmä, kun kappaleet ovat muodoltaan yksinkertaisia.

Laitteisto vaatii kappalekohtaiset asetukset ja siksi se soveltuu lähinnä sarjatuotantoon.

Paineilmaraesuihkupuhdistus

Paineilmaraesuihkupuhdistuksessa rakeet johdetaan ilmavirtaan, jossa ne saavat suuren nopeuden. Ilman ja rakeiden muodostama suihku suunnataan puhdistettavaan pintaan.

Rakeet voidaan syöttää ilmavirtaan paineen avulla tai imeä ohivirtausperiaatteella.

Paineilmaraesuihkupuhdistus soveltuu kaikentyyppisten kappaleiden puhdistukseen. Menetelmää voidaan käyttää tehdastiloissa, puhallushuoneissa ja kenttäolosuhteissa. Menetelmä tuottaa vapaata pölyä, mikä voi rajoittaa sen käyttöä.

Puhdistustehokkuus

Tehokkain puhdistus saavutetaan pitämällä suutinta 30 – 40 cm:n etäisyydellä puhallettavasta kohteesta ja 50 – 70:n kulmassa pintaan nähden.

Puhallusmateriaalin ja ilman sekoitussuhteen on oltava oikea.

Optimaalinen tulos saavutetaan sekoitussuhteella 1 litra puhallusraetta 1m3:ä ilmaa kohden.

1 litra ei-metallista puhallusainetta painaa noin 2 kg.

1 litra metallista puhallusraetta (esim. teräshiekkaa) painaa noin 5 kg.

Alipainepuhdistus

Alipainepuhdistus on samanlainen kuin paineilma-raesuihkupuhdistus, mutta puhallussuutin on suljetussa tilassa imusuulakkeen sisällä. Imusuulake asettuu tiiviisti teräspintaa vasten ja kerää käytetyt puhdistusrakeet ja epäpuhtaudet.

Alipaine imee puhallusrakeet ja epäpuhtaudet takaisin koneeseen, jossa epäpuhtaudet erotetaan uudelleen käytettävistä puhallusrakeista.

Kostea raesuihkupuhdistus

Kostea eli kosteusinjektioraesuihkupuhdistus on samanlainen kuin paineilmaraesuihkupuhdistus, mutta ilma-puhdistusraeseokseen lisätään ennen suulaketta pieni määrä nestettä, tavallisimmin vettä, joka estää pölyämisen.

Viimeiseen huuhteluveteen voidaan lisätä korroosioinhibiittiä estämään puhtaan teräspinnan ruostuminen uudelleen.

Märkä paineilmaraesuihkupuhdistus

Märkä paineilmaraesuihkupuhdistus on samanlainen kuin paineilma-avusteinen raesuihkupuhdistus, mutta suulakkeen jälkeen lisätään nestettä (tavallisesti puhdasta vettä), jolloin muodostuu ilmasta, vedestä ja puhdistusrakeista koostuva suihkuvirtaus.

Veteen voidaan lisätä korroosioinhibiittoria.

Menetelmä soveltuu erityisesti vesiliukoisten epäpuhtauksien poistamiseen ja pölyämisen minimointiin.

Puhdistuksessa pintaan jää lietettä, joka on poistettava kuivalla puhalluksella tai vesisuihkulla.

Puhdistussuihku voi koostua myös pelkästään nesteestä ja rakeista, jolloin ne sekoitetaan toisiinsa joko säiliössä (lietesuihkupuhdistuksessa) tai partikkelit lisätään korkeapaineiseen nestevirtaukseen (painenestesuihkupuhdistuksessa).

Raesuihkupuhdistusmenetelmien vertailu

Suihkupuhdistusrakeet

Puhdistukseen käytettävä raetyyppi riippuu puhdistettavan pinnan ruostumisasteesta, tavoiteltavasta pinnankarheudesta, tarvittavasta puhdistustehokkuudesta, puhalluslaitteistosta sekä rakeiden uudelleen käytöstä.

Rakeet jaetaan kahteen pääryhmään metallisiin (M) ja ei-metallisiin (N). Nämä jaetaan edelleen muodon perusteella pyöreisiin (shot S), särmikkäisiin (grit G) ja lankakatkoina valmistettaviin sylinterinmuotoisiin (cylindrical C).

S-, G- ja C-teräsrakeita

Metallisia suihkupuhdistusrakeita

Ei-metallisia suihkupuhdistusrakeita

Suihkupuhdistusrakeet

Pyöreillä metallirakeilla saadaan aaltomainen pintaprofiili. Ne eivät kuluta puhalluslaitetta yhtä paljon ja kestävät kauemmin kuin särmikkäät.

Teräväsärmäisillä rakeilla saadaan terävä pintaprofiili, joka parantaa maalin tartuntaa.

Teräväsärmäiset valurautarakeet ovat hauraita ja rikkoontuvat helposti puhalluksessa. Niiden kulutus on suurta ja ne kuormittavat kierrätyslaitteita.

Puhallusrakeina voidaan käyttää myös teräväsärmäisten ja pyöreiden rakeiden sekoitusta. Tällöin saadaan hyvä puhdistusvaikutus ja hyvä pohjamaalin tartunta samalla, kun puhallusmateriaalia säästetään.

Lankakatko ei puhdista kovin tehokkaasti. Sitä käytetään pääasiallisesti sinkopuhalluksessa. Teräslankakatko kestää jopa 4300 suihkutuskertaa.

Mineraaleista valmistetaan rakeita murskaamalla ja seulomalla.

Oliviinihiekka on väriltään harmaan vihreää. Sen koostumus voi vaihdella ja joskus voi pintaan jäädä valkoisia, talkkimaisia jäämiä.

Stauroliitti on väriltään mustaa tai punaruskeaa.

Granaatilla on hyvä puhdistustehokkuus. Se on väriltään punaista tai punaruskeaa.

Kvartsihiekka oli aikaisemmin yleisin puhallusmateriaali, mutta koska kvartsihiekkapöly voi aiheuttaa kivipölykeuhkon, sitä käytetään nykyisin vain poikkeustapauksissa kuten märkäpuhalluksessa ja suljetuissa puhalluskaapeissa.

Metallikuonat ovat raudan, kuparin ja nikkelin valmistusprosessin sivutuotteita. Niitä käytetään yleisesti kertapuhallusmateriaaleina.

Rauta- eli masuunikuona on tummaa ja sillä on hyvä puhdistusteho.

Kuparikuonan puhdistusteho on erittäin hyvä. Se on mustankiiltävää ja synnyttää mustaa pölyä puhalluksessa. Tämän johdosta teräspinta tulee puhalluksessa tummaksi.

Nikkelikuona on koostumukseltaan ja ominaisuuksiltaan kuparikuonan kaltaista.

Hiilikuonaa (alumiinisilikaattia) syntyy hiilivoimaloissa. Alumiinisilikaatilla on hyvä puhdistusteho ja sillä saadaan syvä ja terävä pintaprofiili.

Alumiinioksidi (korundi) on hyvin kovaa ja teräväsärmäistä. Keveydestään huolimatta sillä on hyvä puhdistusteho ja sillä saadaan syvä ja terävä pintaprofiili. Taloudellinen käyttö edellyttää, että alumiinioksidia voidaan käyttää useita kertoja uudelleen.

Puhallusmateriaalina voidaan käyttää myös lasikuulia, muovirouheita, pähkinänkuoria sekä hiilidioksidijäätä. Lasikuulat jättävät sileät pinnat ja ovat pitkäikäisiä.

Muovirouheet ja pähkinänkuoret ovat erittäin hienovaraisia.

Hiilidioksidijäärakeista ei synny pölyä, koska ne höyrystyvät osuessaan pintaan. Hiilidioksidijään (-79 ºC) jäähdytysvaikutus haurastuttaa poistettavan maalikerroksen, mikä helpottaa maalin irrottamista.

Suihkupuhdistusrakeiden valinta

Teräspinnat voidaan puhaltaa kaikilla metallisilla ja ei-metallisilla puhallusrakeilla.

Sinkittyä tai aluminoitua terästä ei saa puhaltaa metallista rautaa sisältävillä rakeilla, koska puhallusmateriaalin jäämät metallipinnalla voivat aiheuttaa galvaanista korroosiota.

Myöskään ruostumatonta terästä ei saa puhaltaa metallista rautaa sisältävillä puhallusrakeilla.

Metalliset puhdistusrakeet vaikuttavat enemmän saatavaan pintaprofiiliin kuin ei metalliset puhdistusrakeet. Metalliset rakeet eivät pirstoudu yhtä helposti kuin ei-metalliset ja metallirakeilla on suurempi liike energia.

Valssihilseen poistamiseen soveltuu parhaiten karkea puhallusmateriaali ja hienollapuhallusrakeella saadaan parhaiten puhdistettua pinnan epätasaisuudet.

Kun käytetään sekä karkean että hienon puhallusrakeen sekoituksia, saavutetaan usein puhtauden, puhdistusnopeuden ja pintaprofiilin optimitason. Puhdistusrakeiden koot vaihtelevat tyypillisesti välillä 0,05 – 3 mm (MESH 270 – 6).

Taulukossa on vertailu erilaisilla rakeilla saavutettavista puhdistusnopeuksista ja rakeiden kulutuksesta. Ruostumisaste A, puhdistusaste Sa 2 ½, puhallussuutin 9,5 mm ja puhalluspaine 0,7 MPa.

Suihkupuhdistuksen vaiheet

1. Tarkasta, ettei pinnalla ole öljyä, rasvaa tai suoloja.

2. Valitse menetelmä ja raemateriaali, joilla saavutetaan vaadittu puhtausaste ja pintaprofiili.

3. Suorita suihkupuhdistus.

4. Poista pinnalta syntynyt pöly tai liete.

5. Arvioi saavutettu puhtausaste ja pinnan profiili.

Suihkupuhdistusasteet

Lähdekirjallisuus

Metropolia / Materiaali- ja pintakäsittelytekniikka, Teräsrakenteiden pintakäsittelyn laaduntarkastajien aineisto, Kai Laitinen

Metallipintojen teollinen maalaus / TIKKURILA OY INDUSTRIALCOATINGS