Przygotowanie Powierzchni

Proces UHPAB łączy metodę ultrawysokiego ciśnienia wody UHP i suchej obróbki strumieniowo-ściernej AB. Podłoże przed nakładaniem powłok musi być czyste, trwałe i wolne od zgorzeliny walcowniczej, rdzy i innych ciał obcych. Najlepsze wyniki osiąga się według PN EN ISO 12944-4 i dyrektywy STG 2222 poprzez obróbkę strumieniowo-ścierną lub strumieniem wysokiego ciśnienia wody ze ścierniwem UHPAB. [1].
Parametry procesu mają wpływ na przyczepność powłok do podłoży stalowych, uwzględniające między innymi rodzaje rdzy i zgorzeliny, zanieczyszczenia (kurz, olej, tłuszcze, sole) i profil (nierówności) powierzchni. Opisane będą tu metody przygotowania: czyszczenie suchym strumieniem ścierniwa (AB), strumieniem wody o ultrawysokim ciśnieniu (UHP) i połączenie tych dwóch metod w UHPAB. Wybrano do badań systemy powłok dla zbiorników balastowych oraz jeden przeznaczony dla konstrukcji stalowych w wodzie (jazy i zapory przeciwpowodziowe). Wyniki pokazują jaki jest stan równowagi pomiędzy metodą przygotowania powierzchni i systemem stosowanej powłoki. Warstwa mikroskopowych, drobno skruszonych cząstek ścierniwa, osadzona na powierzchni wydaje się wpływać na zazębianie się podłoża i pokrycia dla niektórych systemów powłokowych, a dla innych nie. Optymalną morfologię powierzchni można osiągnąć przez UHPAB. [2].

Formowanie strumienia hydrościernego

Przeglądu dysz wodnościernych do UHPAB wykonali Momber i Kovacevic (1998). Z punktu widzenia generowania strumienia wody można wyróżnić dysze wodnościerne: inżektorowe i tworzące zawiesinę ścierniw. Hydrościerne inżektorowe zassanie ścierniwa jest dokonywane poprzez przyspieszenie małych cząstek stałych ścierniwa (granatu almandynowego, piasku, elektrokorundu, węglika krzemu, a także suchego lodu i ziaren węglanu sodu) poprzez połączenie z jednym lub większą liczbą szybkich strumieni wody. Cząstki stałe są zassane do głowicy mieszającej i przyspieszane w drodze odrębnego wlotu ze względu na pustą przestrzeń powstałą w strumieniu wody w komorze mieszania. Mieszanie się cząstek stałych ze strumieniem wody i powietrza odbywa się w komorze mieszania, a proces przyspieszania następuje w dyszy wylotowej. Szybkie strumienie wody tworzą się w otworach umieszczonych na końcu głowicy mieszania i przyspieszania. Typowe pistolety służące do mieszania i przyspieszania przedstawiono na rysunku 1. Parametry techniczne wodnościernych głowic czyszczących podane są w tabeli 1. Zawieszone ziarna ścierniwa w trzech fazach tego urządzenia uzyskują prędkości kilkuset metrów na sekundę. Zawiesina ta jest narzędziem dla aplikacji wodnościernych.

• Centralny strumień wody: wkładka z pierścieniową szczeliną podłączoną do stożkowego cylindra podaje ścierniwo. Boczna szczelina dostarcza wodę o wysokiej prędkości, która przechodzi przez cylinder stożkowy formujący przepływ spiralny wody. Strumień wody koncentruje się osiowo, a cząstki ścierne lokują się w centrum strumienia wody, zmniejszając przestrzeń turbulencji (Hori et al., 1991). Ciśnienie robocze to około 4 MPa. Prędkości strumienia wody około vO = 35 m/s. System jest bardzo skuteczny w usuwaniu rdzy z podłoży stalowych.
• Centralny pierścieniowy strumień powietrza: materiał ścierny miesza się z pierścieniowym strumieniem powietrza wpływającym poprzez wewnętrzną rurę stalową. Strumień wody o wysokiej prędkości wchodzi do komory mieszania przez otwór boczny i przyspiesza mieszaninę. Mieszanie ziaren ściernych jest bardzo równomiernie. Ten system pracuje przy ciśnieniu pompy p = 14 MPa (Hamada D., 1991).
• Strumień wody i ścierniwa, które centralnie wpływają do komory mieszania jest przekształcany w ruch wirowy, który przepływa przez dyszę. Poprawia się zdolność zasysania ziaren ściernych i skuteczność ich mieszania z wodą (Liu, 1991). System ten pracuje przy ciśnieniu wody p = 10 MPa, wymaga dużego otworu wylotowego (do = 3 mm) i średnicy komory mieszania (dF = 7 mm).