Kumlama Açıklaması – Tanım, Süreç ve Daha Fazlası

Kumlama terimi, aşındırıcı malzemenin basınçlı hava kullanılarak bir yüzeye püskürtülmesini ifade eder. Kum püskürtme sıklıkla tüm aşındırıcı püskürtme yöntemleri için bir şemsiye terim olarak kullanılmasına rağmen, aşındırıcı ortamın bir çıkrık tarafından itildiği bilyeli püskürtmeden farklıdır.

Kumlama işlemi ilk kez 1870'lerde General Benjamin Chew Tilghman tarafından çölde kumun pencereler üzerindeki aşındırıcı etkilerini gözlemledikten sonra patentlendi. Thomas Wesley Pangborn, 1904 yılında basınçlı hava ekleyerek bu konsepti daha da ileri götürdü.

Tarih bu kadar yeter, hadi konuya girelim.

Kumlama Nedir?

Genellikle aşındırıcı püskürtme olarak da adlandırılan kumlama, yüzey kirliliğini gidermek, pürüzlü yüzeyleri düzeltmek ve aynı zamanda pürüzsüz yüzeyleri pürüzlendirmek için kullanılan bir yöntemdir.. Bu, ucuz ekipmanı sayesinde oldukça düşük maliyetli bir tekniktir ve yüksek kaliteli sonuçlar verirken basittir.

Kumlama, bilyeli püskürtmeye kıyasla daha yumuşak bir aşınmalı püskürtme tekniği olarak kabul edilir. Ancak yoğunluk, kumlama ekipmanının tipine, basınçlı havanın basıncına ve kullanılan aşındırıcı ortamın tipine bağlı olarak değişebilir.

Kumlama, boyanın çıkarılması ve yoğunluğu daha hafif olan yüzey kirliliğinin giderilmesi gibi farklı uygulamalarda etkili olan geniş bir aşındırıcı malzeme yelpazesi sunar. İşlem aynı zamanda hassas elektronik bileşenlerin ve aşınmış konektörlerin hassas bir şekilde temizlenmesi için de idealdir. Daha fazla aşındırıcı püskürtme gücü gerektiren diğer kumlama uygulamaları, yüksek basınç ayarı ve daha aşındırıcı püskürtme ortamı kullanabilir.

Kumlama İşlemi Nasıl Çalışır?

Kumlama işlemi, kumlama ortamının bir kumlama makinesi kullanılarak yüzeye itilmesiyle çalışır. Kumlama makinesinin iki ana bileşeni vardır: püskürtme kabı ve hava girişi. Püskürtme kabı, aşındırıcı püskürtme ortamını tutar ve parçacıkları bir valf aracılığıyla huniyle yönlendirir. Hava girişi, oda içindeki ortama basınç uygulayan bir hava kompresörü tarafından çalıştırılır. Nozuldan yüksek hızlarda çıkar ve yüzeye kuvvetle çarpar.

Kum püskürtme döküntüleri giderebilir, yüzeyleri temizleyebilir, boyayı kaldırabilir ve malzemenin yüzey kalitesini iyileştirebilir. Sonuçları büyük ölçüde aşındırıcının türüne ve özelliklerine bağlıdır.

Modern kumlama ekipmanı, kullanılmış ortamı toplayan ve püskürtme kabını yeniden dolduran bir geri kazanım sistemine sahiptir.

Kumlama Ekipmanları

1. Kompresör – Kompresör (90-100 PSI), aşındırıcı ortamı malzemenin yüzeyine iten basınçlı hava beslemesi sağlar. Uygun bir kumlama kompresörü seçerken basınç, hacim ve beygir gücü genellikle dikkate alınması gereken temel faktörlerdir.
2. Kumlama makinesi – Kumlama makineleri (18-35 CFM – dakikada fit küp) aşındırıcı ortamı basınçlı hava kullanarak malzemenin üzerine iletir. Endüstriyel kumlama makineleri daha geniş bir uygulama alanına sahip olduklarından daha yüksek hacimsel akış hızına (50-100 CFM) ihtiyaç duyarlar. Üç tip kumlama makinesi vardır: yer çekimiyle beslenen, basınç püskürtücüler (pozitif basınç) ve sifonlu kumlama makinaları (negatif baskı).
3. Patlama kabini – Kumlama kabini, küçük ve kompakt kapalı bir sistem olan taşınabilir bir kumlama istasyonudur. Genellikle dört bileşeni vardır: kabin, aşındırıcı püskürtme sistemi, geri dönüşüm ve toz toplama. Kumlama kabinleri, operatörün elleri için eldiven delikleri ve patlamayı kontrol etmek için bir ayak pedalı kullanılarak çalıştırılır.
4. Patlama odası – Kumlama odası, genellikle ticari amaçlarla kullanılan çeşitli ekipmanları barındırabilen bir tesistir. Uçak parçaları, inşaat ekipmanı ve otomotiv parçaları kumlama odasında rahatlıkla kumlanabilir.
5. Patlama kurtarma sistemi – Modern kumlama ekipmanı, kumlama ortamını geri kazanan kumlama geri kazanım sistemlerine sahiptir. Ayrıca medyanın kirlenmesine neden olabilecek yabancı maddeleri de ortadan kaldırır.
6. Kriyojenik söndürme sistemi – Düşük sıcaklıklar kriyojenik söndürme sistemler döküm, magnezyum, plastik, kauçuk ve çinko gibi malzemelerin güvenli bir şekilde söndürülmesine olanak tanır.
7. Islak püskürtme ekipmanı – Islak kumlama, sürtünmeden kaynaklanan aşırı ısınmayı azaltmak için aşındırıcı kumlama ortamına su katar. Ayrıca iş parçasında yalnızca hedef alanı fırçaladığı için kuru kumlamaya göre daha yumuşak bir aşındırma yöntemidir.

Kumlama Medyası

Adından da anlaşılacağı gibi, kumlamanın önceki formlarında, bulunabilirliği nedeniyle öncelikle kum kullanılıyordu, ancak nem içeriği ve kirletici maddeler şeklinde dezavantajları vardı. Aşındırıcı olarak kumla ilgili en büyük endişe sağlık riskleridir. Kumdaki silika tozu parçacıklarının solunması, silikoz ve akciğer kanseri gibi ciddi solunum yolu hastalıklarına neden olabilir. Bu nedenle günümüzde kum nadiren kullanılmaktadır ve onun yerini çok çeşitli modern aşındırıcı malzemeler almıştır.

Püskürtme ortamı istenen yüzey kalitesine veya uygulamaya bağlı olarak değişir. Bazı yaygın patlatma ortamları şunları içerir:

1. Alüminyum oksit kumu (8-9 MH – Mohs sertlik ölçeği) – Bu püskürtme malzemesi son derece keskindir ve hazırlık ve yüzey işlemi için mükemmeldir. Birçok kez tekrar kullanılabildiği için uygun maliyetlidir.
2. Alüminyum silikat (kömür cürufu) (6-7 MH) – Kömür yakıtlı enerji santrallerinin bu yan ürünü, ucuz ve vazgeçilebilir bir ortamdır. Petrol ve tersane endüstrisi bunu açık patlatma operasyonlarında kullanıyor ancak çevreye maruz kaldığında zehirli oluyor.
3. Ezilmiş cam kumu (5-6 MH) – Cam taneciği püskürtme işleminde toksik olmayan ve güvenli geri dönüştürülmüş cam boncuklar kullanılır. Bu kumlama ortamı yüzeylerdeki kaplamaları ve kirlenmeyi gidermek için kullanılır. Ezilmiş cam kumu su ile de etkili bir şekilde kullanılabilir.
4. Soda (2,5 MH) – Bikarbonat soda püskürtme, metal pasın nazikçe çıkarılmasında ve alttaki metale zarar vermeden yüzeylerin temizlenmesinde etkilidir. Sodyum bikarbonat (kabartma tozu), 70 ila 120 psi'lik normal kumlamayla karşılaştırıldığında 20 psi'lik düşük bir basınçta püskürtülür.
5. Çelik grit ve çelik bilye (40-65 HRC) – Çelik aşındırıcılar hızlı soyulma yeteneklerinden dolayı temizleme ve dağlama gibi yüzey hazırlama işlemlerinde kullanılır.
6. Stavrolit (7 MH) – Bu kumlama ortamı, pas veya kaplama içeren ince yüzeylerin çıkarılması için ideal olan, demir ve silika kumundan oluşan bir silikattır. Genellikle çelik imalatında, kule yapımında ve ince depolama gemilerinde kullanılır.

Bahsedilen medyaya ek olarak, çok daha fazlası mevcut. Mevcut en sert aşındırıcı ortam olan silisyum karbür ile ceviz kabuğu ve mısır koçanı gibi organik saçmaların kullanılması mümkündür. Bazı ülkelerde kum bugüne kadar hala kullanılmaktadır, ancak sağlık riskleri haklı gösterilmediğinden bu uygulama tartışmalıdır.

Çekim Ortamı Özellikleri

Her çekim ortamı türü, operatörlerin ne kullanacaklarını seçerken dikkate alabileceği 4 ana özelliğe sahiptir:

1. Şekil – Köşeli medyanın keskin, düzensiz kenarları vardır, bu da onu örneğin boyanın çıkarılmasında etkili kılar. Yuvarlak medya köşeli medyaya göre daha yumuşak bir aşındırıcıdır ve cilalı bir yüzey görünümü bırakır.
2. Boyut – Kumlama için yaygın olarak kullanılan ağ boyutları şunlardır: 20/40, 40/70, Ve 60/100. Daha büyük ağ profilleri agresif uygulamalar için kullanılırken daha küçük ağ profilleri, bitmiş bir ürün elde etmek amacıyla temizleme veya cilalama için kullanılır.
3. Yoğunluk – Daha yüksek yoğunluğa sahip ortam, bir püskürtme hortumu tarafından sabit bir hızda itildiğinden metal yüzey üzerinde daha fazla kuvvete sahip olacaktır.
4. Sertlik – Daha sert aşındırıcılar, daha yumuşak aşındırıcılara kıyasla profil yüzeyinde daha büyük bir etki oluşturur. Kumlama amaçlı ortam sertliği genellikle Mohs sertlik ölçeği (1-10) aracılığıyla ölçülür. Mohs minerallerin ve sentetik malzemelerin sertliğini ölçerdaha sert malzemelerin daha yumuşak malzemeleri çizme yeteneği aracılığıyla çeşitli minerallerin çizilme direncini karakterize eder.