مقالات, مقالات استنلس استیل
آشنایی با شات بلاست و سند بلاست
دی
در بسیاری از پروژههای صنعتی، کیفیت نهایی یک قطعه فلزی نهتنها به جنس متریال، بلکه به آمادهسازی سطح آن بستگی دارد. تجربه نشان داده است که حتی بهترین گریدهای فولاد و استنلس استیل، اگر کیفیت سطح آنها بهدرستی آماده نشود، در اثر خوردگی و پوستهشدن سطحی دچار کاهش عمر مفید خواهند شد. در این میان، دو روش پرکاربرد یعنی سند بلاست و شات بلاست نقش کلیدی در صنایع فلزی، نفت و گاز، خودروسازی، سازههای فولادی و تولید ورق و لوله استنلس استیل ایفا میکنند. در این مقاله کارشناس استیل رخ توضیح میدهد سند بلاست چیست، شات بلاست چیست و تفاوت سندبلاست و شات بلاست دقیقاً در کجاست.
سند بلاست چیست؟
سند بلاست (Sand Blasting) یکی از قدیمیترین و انعطافپذیرترین روشهای آمادهسازی سطح است که در آن، ذرات ساینده با فشار بالای هوا به سطح فلز برخورد میکنند. هدف اصلی این فرآیند، حذف آلودگیها، زنگزدگی، رنگ قدیمی، پوستههای سطح، پلیسه و ایجاد زبری کنترلشده روی سطح است. برای مثال در فرآیندهای تولیدی دما بالا مانند نورد گرم و فورج، سطح دچار پوستههایی است که پیش از استفاده باید حذف شوند.
در کاربردهای صنعتی، سند بلاست اغلب زمانی انتخاب میشود که:
- قطعه کیفیت سطح نامنظم و غیر یکتواخت دارد
- دسترسی برای پاکسازی به همه نقاط سطح قطعه دشوار است
از نظر فنی، در سند بلاست انرژی جنبشی ذرات ساینده مستقیماً از فشار هوای فشرده تأمین میشود. این ویژگی باعث انعطافپذیری بالا در عملیات اما در عین حال مصرف انرژی بیشتر و کنترل سختتر یکنواختی سطح میشود.
سایندههای رایج در سند بلاست
در پروژههای صنعتی، برخلاف تصور عمومی، همیشه از ماسه استفاده نمیشود. بهدلیل خطرات سیلیس آزاد، در بسیاری از کشورها استفاده از ماسه طبیعی محدود شده و جای خود را به سایندههای مهندسی داده است:
- گارنت (Garnet): پرکاربرد برای استنلس استیل به دلیل آلودگی کم
- آلومینیوم اکساید: ایجاد زبری بالا برای چسبندگی پوشش بعدی
- شیشه خردشده (Glass Bead): پاکسازی ملایم و یکنواخت
- ماسه سیلیسی: امروزه به دلیل خطرات بهداشتی، کمتر استفاده میشود
- سرباره مس یا نیکل
هر یک از این سایندهها زبری یا پروفیل سطح (Surface Profile) متفاوتی ایجاد میکنند که معمولاً در بازه 25 تا 75 میکرون (Ra) قرار میگیرد.
کاربردهای سند بلاست
سند بلاست در عمل برای موارد زیر بسیار رایج است:
- آمادهسازی ورقهای استیل و فولادی پیش از رنگ
- تمیزکاری لولههای صنعتی و خطوط انتقال
- بازسازی مخازن، سولهها و سازههای قدیمی
- پرداخت سطح استنلس استیل در کاربردهای غیرتزئینی
- پاکسازی یراق و اتصالات تولیدی با روشهای فورج و ریختهگری
با این حال، باید توجه داشت که کنترل یکنواختی سطح در سند بلاست کاملاً وابسته به مهارت اپراتور است.
شات بلاست چیست؟
شات بلاست (Shot Blasting) روشی صنعتیتر و کنترلشدهتر برای آمادهسازی سطح است که در آن، ذرات ساینده فلزی (شات یا گریت فولادی) توسط چرخهای مکانیکی پرسرعت به سطح قطعه پرتاب میشوند.
برخلاف سند بلاست، شات بلاست در محیطهای کارخانهای و خطوط تولید انجام میشود و بههمین دلیل:
- یکنواختی سطح بسیار بالاتر است
- تکرارپذیری نتایج تضمین میشود
- میزان مصرف ساینده بهمراتب کمتر است
در برخی پروژههای تولید انبوه ورق، پروفیل و لوله، شات بلاست انتخاب اول مهندسان است.
سایندههای مورد استفاده در شات بلاست
- ساچمه فولادی: Steel Shot (کروی، برای تمیزکاری)
- گریت فولادی: Steel Grit (زاویهدار، برای ایجاد زبری بیشتر)
این سایندهها قابلیت بازیافت تا بیش از 2000 سیکل را دارند که از نظر اقتصادی و زیستمحیطی مزیت بزرگی محسوب میشود.
برای قطعات استنلس استیل، عملیات شات بلاست در صورت عدم کنترل میتواند باعث به جا ماندن ذرات آهن آزاد در سطح شود که لایه پسیو را تضعیف کرده و خوردگی موضعی را تسریع میکند. به همین دلیل، استانداردهایی مانند ASTM A380 و A967 شستوشوی شیمیایی یا Passivation پس از شات بلاست را توصیه میکنند.
ویژگیهای فنی شات بلاست
شات بلاست قادر است سطوح را به استانداردهای تمیزی بالا مانند Sa 2½ یا Sa 3 مطابق ISO 8501 برساند. این سطح از تمیزی برای رنگهای صنعتی سنگین، پوششهای اپوکسی و سیستمهای ضدخوردگی ضروری است. در بسیاری از پروژههای صنعتی، دستیابی به Sa 2½ از نظر عملکردی کافی است و رسیدن به Sa 3 تنها در محیطهای بسیار خورنده یا پوششهای خاص توجیه اقتصادی دارد.
کاربردهای شات بلاست
شات بلاست بیشتر در قطعاتی با شکل ساده و تیراژ بالا استفاده میشود؛ مانند:
- خطوط تولید ورق فولادی و استنلس استیل
- لولهها و مقاطع سنگین
- قطعات ریختگی و فورج
- آمادهسازی سطح پیش از پوششهای صنعتی سنگین
- پروفیلها و تیرآهنها
تفاوت سند بلاست و شات بلاست چیست؟
تفاوت شات بلاست و سندبلاست فقط در نام یا نوع دستگاه خلاصه نمیشود؛ بلکه این دو روش از نظر مکانیزم، کیفیت نهایی، هزینه و کاربرد تفاوتهای بنیادین دارند.
تفاوت مکانیزم عملکرد
در سند بلاست، انرژی از هوای فشرده تأمین میشود، در حالی که شات بلاست از انرژی مکانیکی چرخهای پرتاب استفاده میکند. این موضوع باعث میشود شات بلاست توان ضربه بالاتر و یکنواختتری داشته باشد.
تفاوت در نوع ساینده
در سند بلاست، سایندهها غیر فلزی هستند و برای استنلس استیل حساس مناسبترند. شات بلاست از سایندههای فولادی استفاده میکند که زبری یکنواختتر اما تهاجمیتری ایجاد میکنند.
تفاوت در کیفیت سطح
در عمل سند بلاست زبری متغیر و وابسته به اپراتور است اما در شات بلاست زبری یکنواخت و قابل کنترل است. سطح ایجادشده توسط شات بلاست یکنواختتر و عمیقتر است و برای چسبندگی پوششهای ضخیم مناسبتر است. سند بلاست امکان تنظیم دامنه زبری را فراهم میکند، اما تکرارپذیری و یکنواختی Ra در آن بهشدت وابسته به مهارت اپراتور است.
برای پوششهایی مانند اپوکسی صنعتی یا گالوانیزه، این تفاوت تأثیر مستقیمی بر چسبندگی و طول عمر پوشش دارد.
تفاوت هزینه و بهرهوری
مطالعات صنعتی نشان میدهد که هزینه اولیه شات بلاست بالاتر است. اما هزینه عملیاتی در بلندمدت کمتر از سند بلاست میشود. همچنین سرعت آمادهسازی در شات بلاست تا 3 برابر بیشتر است.
تفاوت کاربرد برای استنلس استیل
برای ورق و لوله استنلس استیل:
- سند بلاست: مناسب پروژههای خاص، عملیت تعمیرات یا قطعات کوچک و سطوح پیچیده است.
- شات بلاست: مناسب تولید انبوه، خطوط تولیدی یکنواخت و کنترلشده است.
در پروژههای صنعتی، برای لولههای استنلس استیل صنایع شیمیایی، شات بلاست باعث افزایش یکنواختی سطح و کاهش نقاط مستعد خوردگی شده است.
از سوی دیگر در احتمال آلودگی آهن آزاد وجود دارد، سند بلاست با ساینده مناسب (مانند گارنت) ایمنتر است. شات بلاست در این موارد نیاز به کنترل دقیق و شستوشوی پس از عملیات دارد.
| ویژگی | سند بلاست | شات بلاست |
| منبع انرژی | هوای فشرده | مکانیکی (چرخ پرتاب) |
| نوع ساینده | غیر فلزی | فلزی |
| هزینه اولیه | کمتر | بیشتر |
| بهرهوری صنعتی | متوسط | بسیار بالا |
تأثیر سند بلاست و شات بلاست بر خوردگی و عمر قطعه
یکی از نکات کمتر گفتهشده این است که کیفیت آمادهسازی سطح مستقیماً بر رفتار خوردگی فلز اثر میگذارد.
سطوحی که زبری ناهمگون دارند، مستعد تجمع رطوبت و یونهای خورنده هستند. به همین دلیل، شات بلاست در محیطهای خورنده (نفت، گاز، پتروشیمی) عملکرد بهتری از خود نشان میدهد.
طبق دادههای منتشرشده در ASM Handbook – Surface Engineering و استانداردهای ISO و AMPP، آمادهسازی صحیح سطح با روشهایی مانند سند بلاست یا شات بلاست میتواند بسته به نوع پوشش و شرایط محیطی، عمر مفید پوششهای صنعتی را تا حدود 50٪ افزایش دهد و نقش تعیینکنندهای در کاهش خوردگی و خرابی زودهنگام داشته باشد.
ایمنی، محیط زیست و مقررات
در سالهای اخیر، مقررات سختگیرانهای برای سند بلاست اعمال شده است؛ زیرا:
- گرد و غبار سیلیسی خطر ابتلا به سیلیکوزیس را افزایش میدهد.
- کنترل آلایندگی بسیار دشوار است.
در مقابل، شات بلاست:
- سیستمی بسته دارد
- گرد و غبار قابل بازیافت است.
- مطابق با الزامات زیستمحیطی ISO و OSHA عملکرد بهتری دارد.
به همین دلیل در اروپا و آمریکا، سهم شات بلاست از بازار آمادهسازی سطح رو به افزایش است.
سخن آخر: سند بلاست یا شات بلاست؟
انتخاب سند بلاست و شات بلاست به عوامل متعددی بستگی دارد که در هر پروژه با توجه به شرایط و نیازهای آن، انتخاب درست صورت میگیرد. اگر فرآیند لازم است در محل اجرا شود، تیراژ کمی دارد و هندسه قطعات پیچیده است. سند بلاست انتخاب منطقیتری است. اما اگر، تولید انبوه باشد و یکنواختی سطح اهمیت بالایی داشته باشد، شات بلاست گزینه حرفهایتر است.