Абразивоструйное сопло является важнейшим элементом абразивоструйной установки. Правильно подобранное сопло позволит вам наиболее эффективно использовать абразивоструйный аппарат по его прямому назначению (очистки различных поверхностей от загрязнений, старых покрытий, следов коррозии и пр.). Задачи, которые решает абразивоструйное сопло, заключаются в сжатии и разгоне до требуемой скорости смеси, состоящей из воздуха и абразивного материала, а также в формировании рабочего пятна и его насыщение абразивом, воздействующим на обрабатываемую поверхность. В зависимости от размеров поверхности, которую необходимо подвергнуть абразивоструйной обработке, в соплах могут быть выполнены отверстия различных типов. Так, для обработки узких поверхностей применяются сопла с одинаковым диаметром по всей длине, а для очистки повехностей большой площади используются сопла, отверстия в которых имеют больший диаметр на входе и на выходе (тип "Вентури").
Материал сопла
От материала напрямую зависит срок службы сопла, который имеет большое значение, поскольку не только определяет длительность его использования, но и влияет на потребление воздуха.
При износе отверстия сопла для поддержания заданного давления требуется больше воздуха. Для сопла с отверстием размером 9,5 ммпри давлении 7 бар требуется объем воздуха около 5,5 м³/мин. При увеличении сопла на 1,5 мм потребность в воздухе возрастает до более чем 7,2 м³/мин, т.е. на 25%. По этой причине сопло следует заменять, когда его оверстие изнашивается на 1,5 мм. Более важно то, что, помимо потери воздуха, износ сопла может привести к травме в случае разрушения внутренней втсавки.
Обычно сопла изготавливают из чугуна, керамики, карбида вольфрама, карбида кремния и карбида бора.
Чугунные сопла встречаются редко, потому что они изнашиваются после 6-8 часов работы.
Керамические сопла используются с неагрессивными абразивами (пищевая сода, пшеничный крахмал, пластик, скорлупа грецкого ореха и пр.) в маломощных аппаратах и камерах абразивоструйной очистки.
Карбидные сопла на основе вольфрама, кремния и бора наиболее популярны для большинства струйных применений благодаря их высокому сроку службы. Сравнение износа сопел, приведенное ниже, сделанно с учетом работы на одноразовом абразивном материале. Реальный срок службы сопла зависит от типа используемого абразива и давления.
Карбид вольфрама - это твердый, тяжелый материал, используемый в разных областях, где необходима устойчивость к износу. Карбид вольфрама изготавливается посредством спекания, во время которго цельнолитые вставки сопла отливаются в пресс-форме при экстремально высокой температуре и давлении. Однако из-за процесса спекания вставка получается хрупкой. Сопла из карбида вольфрама служат около 400 часов при работе с одноразовыми абразивными материалами. Данные сопла часто используют при работе со стальной крошкой, стальной дроби и другими железными абразивами, другие карбидные материалы крошатся при воздействии высокоплотных железных абразивных частиц.
Карбид кремния появился в результате исследований легковесных и прочных материалов для авиастроения и аэрокосмической отрасли. Сопло из карбида кремния весит на 42% меньше, чем аналогичное сопло из карбида вольфрама, благодаря чему его удобнее держать на протяжении долгого времени. При работе с одноразовыми абразивными материалами карбид кремния служит до 600 часов, что на 30-40% дольше, чем срок службы карбидфольврамовых сопел.
Вставки из карбида бора служат дольше всех. Это особенно важно при использовании очень острых абразивов, таких, как оксид алюминия и карбид кремния. При работе с одноразовыми абразивными материалами карбид бора служит до 1000 часов.
Форма сопла
Большинство при абразивоструйной очистки пользуются соплами с широким конусообразным входом и выходом с меньшим углом конуса, которые вместе формируют трубку Вентури. Длина трубки Вентури, углы входа, выхода и размер отверстия точно рассчитываются для обеспечения максимального ускорения абразива и воздуха.
Абразив поступает в сходящийся вход сопла, проходит через отверстие, а потом быстро расширяется в мощном потоке, выходящем через расходящийся выход. При давлении 7 бар скорость в конце сопла достигает 200 м/сек. Для сравнения, из прямого цилиндрического сопла абразив выходит со скоростью 97 м/сек.
У хорошо сконструированных сопел Вентури точные размеры входа, прохода и выхода, что позволяет ускорять абразив и оставлять равномерный след на очищаемой поверхности без разброса частиц и без участков, обработанных чрезмерно интенсивно. В результате получается равномерно очищенная поверхность. Из плохо сконструированных сопел Вентури, когда углы отверстий входа и выхода рассчитаны не точно, абразивные частицы сильно разлетаются, что приводит к появлению плохо обработанным участкам. При наличии такого широко разбросанного следа приходится заново обрабатывать его края, на что затрачивается время и абразив.
Форма канала сопла определяет его "рабочее пятно". Обычно сопла имеют прямое отверстие или узкое отверстие Вентури. Сопла с прямым отверстием создают сжатое пятно для местной обработки или работы в специальной абразивоструйной кабине, для очистки отдельных частей небольших конструкций, обработке сварных швов, прочих мелких изделий или резки камня и других материалов.
Сопла Вентури создают широкое пятно и увеличивают скорость абразивного потока на 100% при имеющимся давлении. Такие сопла наиболее эффективны, когда речь идет о высокой производительности при обработки больших поверхностей.
Длинные сопла Вентури способствуют увеличению производительности примерно на 40% в сравнении с прямыми соплами, а потребление абразива уменьшается примерно на 40%.
Двойные сопла Вентури представляют собой две совмещенные секции с зазором между ними и отверстиями для дополнительного забора воздуха. Выходное отверстие сопла более широкое, чем у стандартного образца. Данная модификация предназначена для увеличения размера "рабочего пятна" и минимизации уменьшения скорости абразивного потока.
UR66.TOP