یکی از روش‌های پرداخت و آماده‌سازی سطح بسیاری از تولیدات صنعتی و به‌ویژه محصولات فلزی برای اندود، آبکاری، رنگ‌کاری، پوشش‌دهی و … فرآیندی است که به آن ساب‌پاشی می‌گویند. در این عملیات، سطح کار با مواد ساینده‌ای در اندازه، جرم، درجه سختی و اشکال متفاوت بمباران شده و ضمن هموار و صیقلی شدن، از هرگونه آلودگی و ناخالصی پاک می‌شود. گرچه از ساب‌پاشی برای مقاصد دیگری همچون زیباسازی سطح نیز استفاده می‌شود اما در این مطلب تأکید ما بیشتر بر جنبه‍‌های کاربردی این فرآیند خواهد بود.
بسته به نوع ماده ساینده نام عملیات پاشش آن‌ها به سطوح نیز متفاوت است؛ بر همین اساس دو اصطلاح سندبلاست و شات‌بلاست نیز به ترتیب، برای توضیح ساب‌پاشی با استفاده از ساینده‌های ماسه و نیز ساچمه به‌وجود آمده است. اما ضرورت استفاده از مواد مختلف برای انجام کاری با هدف مشخص چیست؟ چرا همیشه از یک ماده ساینده خاص در ساب‌پاشی استفاده نمی‌شود؟ تفاوت سندبلاست و شات‌بلاست در چیست؟ هر کدام از این روش‌ها چه زمانی کاربرد دارد؟ آیا بین مزایا و معایب آن‌ها هم تفاوتی وجود دارد؟ اگر بله، چه تفاوتی؟ و آیا این تفاوت‌ها باعث برتری یکی بر دیگری‌ست؟ اگر اینگونه باشد، کدام یک از این دو روش را باید بر دیگری ارجح دانست؟ نگران نباشید! پاسخ تمام این پرسش‌ها را تا پایان همین مقاله خواهیم یافت. پس با ما همراه باشید.
تاریخچه ساب‌پاشی صنعتی
پیش از هر چیز لازم است بدانیم ساب‌پاشی از چه زمانی به صنعت وارد شد؟ فرآیند ساب‌پاشی همیشه در طبیعت رخ می‌داده و هنوز هم رخ می‌دهد. آنچه در صنعت انجام می‌شود در حقیقت همان سازوکار طبیعی است ولی با کمک نیروهای تحت کنترل و موادی غالباً ساخته دست بشر. اما انسان این‌بار چگونه از طبیعت آموخت؟
روزی در یک منطقه بیابانی، درست در همان محلی که ژنرال و مخترع آمریکایی، بنجامین تیلگمن با سربازان خود برای انجام مأموریت نظامی مستقر شده بود، طوفان شن شدیدی رخ داد. پس از این اتفاق، ژنرال متوجه شد شیشه پنجره اتاقش به علت برخورد شدید ذرات شن، مات و خش‌دار شده است و اینگونه بود که فکر استفاده از نیروی باد و شن برای تغییر ظاهر سطوح به ذهنش رسید و نخستین دستگاه سندبلاست جهان را ساخت. از آن به بعد و پس از اصلاحات و تغییرات گوناگون، سازوکار روش سند بلاست جای خود را در صنعت باز کرد و امروزه به‌طور گسترده با نام‌ها و اهداف مختلف، در صنایع متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همچنین بخوانید: شیشه سندبلاست چیست و چه کاربردی دارد؟
سندبلاست چیست؟
به فرآیند سایش سطوح با کمک ذرات ماسه به وسیله هوای فشرده سندبلاست گفته می‌شود. این نام از دو واژه (Sand) به معنای ماسه یا شن و (Blast) یا جريان شديد و ناگهاني باد ساخته شده است. البته ماده ساینده در این روش لزوماً ماسه نیست؛ بلکه بسته به هدف و همچنین شرایط و نوع کار، از مواد دیگری همچون پوست گردو، ذرات سیلیس، ماسه سرامیک، پودر سیلیکون (سیلیکون کارباید)، ذرات چدن و آهن لعابدار و … استفاده می‌شود.
شات‌بلاست چیست؟
هنگامی که مرحله سایش سطح با استفاده از گلوله یا ساچمه انجام شود، به این فرآیند شات‌بلاست می‌گویند که از واژه انگلیسی (Shot) به معنای ساچمه و گلوله گرفته شده است. ساچمه‌های استفاده شده در این روش معمولاً از جنس فلز هستند و اندازه و جرم‌های مختلفی دارند. این گلوله‌ها به کمک نیروی گریز از مرکز (Centrifugal Force) دستگاه شات بلاست به سوی سطح قطعات پرتاب می‌شوند. از این روش در سایش، پاکسازی و آماده
سازی و نیز صیقلی کردن سطوح فلزی بهره می‌گیرند.
کاربردهای سندبلاست و شات‌بلاست
گفتیم که از سند بلاست و شات بلاست هر دو برای سایش سطوح استفاده می‌شود؛ اما دلیل این کار چیست؟ آیا صنعت‌کاران برای زیبایی محصول این کار را انجام می‌دهند یا برای تحقق اهداف دیگری نیز می‌توان از آن بهره‌گرفت؟ پاسخ پرسش آخر قطعاً مثبت است. در ادامه به مرور بعضی از کاربردهای مهم و کلی این دو فرآیند و دلایل استفاده از آن‌ها در صنایع گوناگون، خواهیم پرداخت:
- پرداخت و صیقل‌زدن سطوح گوناگون؛
- افزایش بازده پوشش‌دهی، عایق‌کاری و رنگ‌آمیزی؛
- آماده‌سازی سطوح برای رنگ‌آمیزی اولیه یا چندباره؛
- آماده‌سازی سطوح و زبرکردن آن‌ها ن‌هابرای تفلون‌کاری و لعاب‌کاری؛
- آماده‌سازی سطوح برای تراشکاری، جوشکاری، آبکاری، اندودکردن و …؛
- حکاکی و نقش یا مُهر زدن روی سطوح چوبی، شیشه‌ای و فلز و پلاستیکی؛
- تزئینات و زیباسازی سطوح مختلف نظیر: چوب، شیشه، سرامیک و پلاستیک؛
- مات کردن شیشه با اهداف تبلیغاتی و نیز کاربردی مانند پارتیشن‌بندی فضاهای داخلی ساختمان‌ها؛
- پاکیزه نگه‌داشتن و مرمت سطح قالب‌های صنعتی (حذف ناهمواری‌ها و تنش‌های به‌وجود آمده در اثر کار و گذشت زمان)
- جایگزینی عملیات سنباده‌زنی در گوشه‌های قطعات و احجام و جاهایی که سنباده زدن دشوار است و یا با استفاده از روش‌های معمول، کیفیت بالا و مورد نظر را به‌دست نمی‌دهد؛
- زیرکاری و زدودن هرگونه ماده اضافی شامل: لکه، دوده، ماسه، زنگ و آثار اکسیداسیون فلزات، پوشش یا رنگ قبلی و نیز چسب، چربی و گریس، قارچ و کپک و … از سطوح گوناگون.
لازم به یادآوری است که برای بعضی از موارد فوق نمی‌توان از هر دو روش استفاده کرد. مثلاً در کار با شیشه یا چوب صرفاً از سند بلاست استفاده می‌شود.
همچین بخوانید: سندبلاست چوب
شات‌بلاست چه فرقی با سندبلاست دارد؟
هر دو روش معرفی شده کارکرد یکسان دارند اما بسته به عواملی مانند جنس قطعه یا سطح مورد نظر، زمان و موارد دیگر، در صنایع مختلف از شیوه متفاوتی استفاده می‌شود. هیچ کدام از این دو روش بر دیگری برتری مطلق ندارد و انتخاب هریک، تحت تأثیر عواملی است که گفتیم. به‌طورکلی تفاوت بین سند بلاست و شات بلاست را می‌توان در موارد زیر جستجو کرد و دلایل ترجیح هر یک را بر دیگری، در شرایط متفاوت، این چنین خلاصه نمود:
جنس و شکل ماده ساینده: ماده ساینده در سندبلاست، ذراتی از ماسه سیلیس، سرامیک، مسباره، اکسید فلزات و … است که در حالت کلی به تمامی آن‌ها ماسه ساینده گفته می‌شود. با توجه به شرایط، شکل این ذرات را می‌تواند متفاوت باشد. درحالی‌که در شات‌بلاست، از ذرات کروی شکل (ساچمه‌های) فلزی استفاده می‌شود که از جنس استیل ضدزنگ، فولاد، گرانول سیلیکون و امثال آن است.
نیروی پرتابی: نیروی لازم برای پرتاب ماده ساینده (Media) و بمباران سطح کار در ماسه پاشی معمولاً از جریان هوای فشرده شده توسط کمپرسور تأمین می‌شود. اما در شات‌بلاست این نیرو غالباً از چرخش توربین‌های مکانیکی دستگاه مخصوص این کار، به دست می‌آید.
جنس سطح: برای سطوح مختلف از روش‌های پرداخت گوناگون استفاده می‌شود و سطوحی که مقاومت کمتری به ضربه و سایش دارند با روش سندبلاست پرداخت می‌گردند. سطوح خاص و قطعات حساسی چون بردهای الکترونیکی را نیز با نوعی روش خاص به نام میکرو سندبلاست پرداخت می‌کنند. این روش بسیار دقیق و ظریف است و نازل دستگاه در آن، ابعاد بسیار کوچکی دارد. در عوض، شات بلاست در صنایع خودروسازی و نیز تولید چرخ‌دنده، شفت‌های فولادی و مانند آن‌ها کاربرد بیشتری دارد.
شدت عملیات و تأثیر آن بر سطح: این عامل با جنس سطح و ضخامت آن نیز ارتباط مستقیم دارد. میزان تهاجمی بودن روش پرداخت در شات‌بلاست به مراتب بیشتر از ماسه‌پاشی بوده و از آن به ویژه در صنایع فلزی و نیز برای سطوح سخت و محکم‌تر استفاده می‌شود.
باربرداری انجام شده از سطح، در فرآیند شات‌بلات بیش از سندبلاست است. ضمن اینکه احتمال آسیب دیدن سطح نیز در آن بیشتر خواهد بود. با این وجود، به‌ویژه در مواردی که آلودگی زیاد بوده و یا مواد زائد به شدت به سطح چسبیده است (مثل بعضی از پوشش‌ها و چسب‌ها)، شات بلاست پاکسازی بهتری نسبت به سند بلاست انجام می‌دهد.
زمان: زمان اجرای کار در سندبلاست معمولاً کمتر از روش دیگر است و این امر به اندازه سطح و قطعه کار نیز بستگی دارد. بنابراین، در شرایط مضیقه زمانی بهره‌گیری از شات‌بلاست ترجیح داده می‌شود؛ گرچه باید مراقب آسیب‌های احتمالی آن نیز بود.
هزینه: در مقایسه با دیگر روش‌های آماده‌سازی و پرداخت سطوح، تجهیزات مورد نیاز برای سندبلاست هزینه کمتری دارد. اما شات بلاست نسبت به این روش پرهزینه‌تر است و عواملی چون: ظرفیت و قدرت دستگاه، وجود سیستم بازیافتی در آن، پایداری اجزا و بخش‌های مختلف سازنده دستگاه در برابر سایش و تنش‌های دیگر، همچنین راندمان کار، زمان اجرای فرآیند و کارآزموده بودن اپراتور و … بر هزینه‌ها تأثیر دارد.
مسائل زیست محیطی: در هر دو روش امکان جمع‌آوری مواد ساینده و استفاده چندباره از آن‌ها وجود دارد. اما در سندبلاست امکان استفاده از مواد زیست‌تخریب‌پذیر و دوستدار طبیعت همچون پوست گردو نیز وجود دارد.
سخن پایانی:
در این مقاله کوشیدیم با ارائه تعریفی کوتاه و درعین حال مفید، دو روش پرکاربرد صنعتی در پرداخت سطوح و ساب‌پاشی را معرفی کنیم. ضمن بیان تفاوت‌های سند بلاست و شات بلاست، دلایل انتخاب هر یک را در شرایط متفاوت توضیح دادیم. همچنین اشاره کردیم که نمی‌توان یکی از این روش‌ها را به‌طور قطع بهتر دانست و هر یک در جای خود می‌تواند روشی مناسب و نیز مقرون به صرفه باشد. در پایان ذکر این نکته ضروری به نظر می‌رسد که درجه زبری یا میزان صیقلی‌شدن سطح، با تغییر فشار دستگاه‌ها و شکل و جنس ذرات ساینده قابل تغییر است؛ از این‌رو، انتخاب هر کدام از روش‌های چندگانه ساب‌پاشی، که به سندبلاست و شات‌بلاست نیز محدود نمی‌شوند، به شرایط و نوع کار و هدف از انجام آن بستگی دارد. امید که با خواندن این مطلب، روش متناسب با فعالیت خود را یافته باشید.
یک پاسخ
ممنون از سایت خوب بی نظیرتون بسیار عالی هستید.