샌드블라스팅 설명 – 정의, 프로세스 및 기타

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샌드블라스팅이라는 용어는 압축 공기를 사용하여 표면에 연마재를 분사하는 것을 의미합니다. 샌드블라스팅은 모든 연마재 분사 방법을 총칭하는 용어로 자주 사용되지만, 연마 매체가 회전 휠에 의해 추진되는 쇼트 분사기와는 다릅니다.

샌드블래스팅 공정은 1870년대 벤저민 츄 틸먼(Benjamin Chew Tilghman) 장군이 사막의 창문에 모래가 마모되는 효과를 관찰한 후 처음으로 특허를 받았습니다. Thomas Wesley Pangborn은 1904년에 압축 공기를 추가함으로써 이 개념을 더욱 발전시켰습니다.

역사에 대해서는 이것으로 충분합니다. 이제 들어가 보겠습니다.

샌드블라스팅이란 무엇입니까?

종종 연마재 분사라고도 불리는 샌드블라스팅은 표면 오염을 제거하고 거친 표면을 매끄럽게 하며 매끄러운 표면을 거칠게 만드는 데 사용되는 방법입니다.. 이는 저렴한 장비 덕분에 비용이 적게 드는 기술이며, 간단하면서도 고품질의 결과를 제공합니다.

샌드블라스팅은 쇼트 블라스팅에 비해 더 부드러운 마모 블라스팅 기술로 간주됩니다. 그러나 강도는 샌드블라스팅 장비의 유형, 압축 공기의 압력 및 사용된 연마재의 유형에 따라 달라질 수 있습니다.

샌드블라스팅은 강도가 더 가벼운 페인트 및 표면 오염 제거와 같은 다양한 응용 분야에 효과적인 다양한 연마 재료를 제공합니다. 이 공정은 민감한 전자 부품과 부식된 커넥터를 섬세하게 청소하는 데에도 이상적입니다. 더 큰 연마 분사력이 필요한 기타 샌드블라스팅 응용 분야에서는 고압 설정과 더 연마성이 높은 샷 미디어를 사용할 수 있습니다.

샌드블라스팅 공정은 어떻게 작동하나요?

샌드블라스팅 공정은 샌드블라스터를 사용하여 샌드블라스팅 매체를 표면으로 추진하는 방식으로 작동합니다. 샌드블라스터에는 블래스트 포트와 공기 흡입구라는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 블래스트 포트는 연마성 폭파 매체를 보유하고 밸브를 통해 입자를 퍼널합니다. 공기 흡입구는 챔버 내부의 매체에 압력을 가하는 공기 압축기에 의해 구동됩니다. 이는 고속으로 노즐에서 빠져나와 표면에 힘을 가해 충격을 줍니다.

샌드블라스트를 사용하면 잔해물을 제거하고, 표면을 청소하고, 페인트를 제거하고, 재료의 표면 마감을 개선할 수 있습니다. 그 결과는 연마재의 유형과 특성에 따라 크게 달라집니다.

최신 샌드블래스트 장비에는 사용한 매체를 수집하고 블래스트 포트를 다시 채우는 복구 시스템이 있습니다.

샌드블라스팅 장비

1. 압축기 – 압축기(90-100 PSI)는 연마 매체를 재료 표면으로 추진하는 가압 공기 공급을 제공합니다. 압력, 부피 및 마력은 적절한 샌드블라스팅 압축기를 선택할 때 고려해야 할 핵심 요소입니다.
2. 샌드블래스터 – 샌드블라스터(18-35 CFM – 분당 입방피트)는 압축 공기를 사용하여 연마재를 재료에 전달합니다. 산업용 샌드블라스터는 적용 영역이 넓기 때문에 더 높은 체적 유량(50-100 CFM)이 필요합니다. 샌드블라스터에는 세 가지 유형이 있습니다. 중력 공급, 압력 블래스터 (양압) 및 사이펀 샌드블래스터 (부정압).
3. 폭발 캐비닛 – 발파 캐비닛은 작고 컴팩트한 밀폐형 시스템인 휴대용 발파 스테이션입니다. 일반적으로 캐비닛, 연마재 분사 시스템, 재활용 및 집진의 네 가지 구성 요소로 구성됩니다. 폭발 캐비닛은 작업자의 손을 위한 장갑 구멍과 폭발 제어를 위한 발 페달을 사용하여 작동됩니다.
4. 폭발실 – 폭발실은 일반적으로 상업용으로 사용되는 다양한 장비를 수용할 수 있는 시설입니다. 항공기 부품, 건설 장비, 자동차 부품은 폭발실에서 편안하게 분사될 수 있습니다.
5. 폭발 복구 시스템 – 최신 샌드블라스팅 장비에는 샌드블라스팅 매체를 회수하는 폭발 복구 시스템이 있습니다. 또한 매체 오염을 일으킬 수 있는 불순물도 제거합니다.
6. 극저온 디플래싱 시스템 – 저온 극저온 디플래싱 시스템을 사용하면 다이캐스트, 마그네슘, 플라스틱, 고무, 아연과 같은 재료를 안전하게 디플래싱할 수 있습니다.
7. 습식 폭발 장비 – 습식 블라스팅은 마찰로 인한 과열을 줄이기 위해 연마성 블라스팅 매체에 물을 포함합니다. 또한 공작물의 대상 영역만 문지르기 때문에 건식 분사에 비해 부드러운 마모 방법입니다.

샌드블라스팅 미디어

이름에서 알 수 있듯이 초기 형태의 샌드블라스팅은 가용성 때문에 주로 모래를 사용했지만 수분 함량과 오염 물질의 형태로 단점이 있었습니다. 연마재로서의 모래에 대한 주요 관심사는 건강상의 위험입니다. 모래에서 실리카 먼지 입자를 흡입하면 규폐증 및 폐암을 비롯한 심각한 호흡기 질환을 유발할 수 있습니다. 따라서 오늘날 모래는 거의 사용되지 않으며 다양한 현대 연마재가 모래를 대체하고 있습니다.

블라스팅 매체는 원하는 표면 마감이나 용도에 따라 달라집니다. 일반적인 발파 매체에는 다음이 포함됩니다.

1. 산화알루미늄 그릿 (8-9 MH – 모스 경도 등급) – 이 블라스팅 재료는 매우 날카로워 준비 및 표면 처리에 적합합니다. 여러 번 재사용할 수 있어 경제적입니다.
2. 규산알루미늄(석탄슬래그) (6-7 MH) – 석탄 화력 발전소의 부산물은 값싸고 불필요한 매체입니다. 석유 및 조선소 산업에서는 이를 개방형 폭파 작업에 사용하지만 환경에 노출되면 독성이 있습니다.
3. 분쇄된 유리 입자 (5-6 MH) – 유리 그릿 블라스팅은 무독성이고 안전한 재활용 유리 구슬을 사용합니다. 이 샌드 블라스팅 매체는 표면의 코팅과 오염 물질을 제거하는 데 사용됩니다. 분쇄된 유리 입자는 물과 함께 효과적으로 사용할 수도 있습니다.
4. 탄산 음료 (2.5 MH) – 중탄산소다 분사는 아래의 금속을 손상시키지 않고 금속 녹을 부드럽게 제거하고 표면을 청소하는 데 효과적입니다. 중탄산나트륨(베이킹 소다)은 70~120psi의 일반 샌드블라스팅에 비해 20psi의 낮은 압력에서 추진됩니다.
5. 강철 그릿 및 강철 샷 (40-65 HRC) – 강철 연마재는 신속한 박리 능력으로 인해 세척, 에칭 등의 표면 처리 공정에 사용됩니다.
6. 스타우로라이트 (7MH) – 이 폭발 매체는 철과 규사의 규산염으로 녹이나 코팅이 있는 얇은 표면을 제거하는 데 이상적입니다. 일반적으로 철골 제작, 타워 건설, 얇은 저장 용기에 사용됩니다.

앞서 언급한 미디어 외에도 더 많은 미디어가 있습니다. 사용 가능한 연마재 중 가장 단단한 탄화규소와 호두 껍질, 옥수수 속대와 같은 유기 샷을 사용할 수 있습니다. 일부 국가에서는 오늘날까지도 여전히 모래를 사용하고 있지만 건강상의 위험이 정당화되지 않기 때문에 이러한 관행은 의심스럽습니다.

샷 미디어 속성

각 유형의 샷 미디어에는 운영자가 무엇을 사용할지 선택할 때 고려할 수 있는 4가지 주요 속성이 있습니다.

1. 모양 – 각진 미디어는 가장자리가 날카롭고 불규칙하므로 페인트 제거 등에 효과적입니다. 원형 미디어는 각진 미디어보다 연마성이 더 부드럽고 광택 있는 표면 모양을 남깁니다.
2. 크기 – 샌드블라스팅의 일반적인 메쉬 크기는 다음과 같습니다. 20/40, 40/70, 그리고 60/100. 더 큰 메쉬 프로파일은 공격적인 적용에 사용되는 반면 더 작은 메쉬 프로파일은 완제품 생산을 위한 세척 또는 연마에 사용됩니다.
3. 밀도 – 밀도가 높은 매체는 블래스트 호스에 의해 고정된 속도로 추진되므로 금속 표면에 더 많은 힘을 가하게 됩니다.
4. 경도 – 더 단단한 연마재는 부드러운 연마재에 비해 프로파일 표면에 더 큰 영향을 미칩니다. 분사 목적의 매체 경도는 모스 경도 척도(1-10)를 통해 측정되는 경우가 많습니다. Mohs는 광물 및 합성 물질의 경도를 측정합니다.더 단단한 재료가 더 부드러운 재료를 긁는 능력을 통해 다양한 광물의 긁힘 저항성을 특징으로 합니다.

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