Sistemi di sabbiatura

Sabbiatura a getto libero

L'abrasivo viene introdotto nel serbatoio e, quando inizia il ciclo di lavoro, viene dosato tramite la valvola di regolazione per abrasivo situata nella parte inferiore del serbatoio e miscelato con l'aria compressa proveniente dalla rete.

La miscela così composta, corre lungo il tubo per abrasivo per poi fuoriuscire dall'ugello di sabbiatura dove l'abrasivo subisce un' accelerazione che lo lancia ad altissima velocità contro il supporto da trattare.
La velocità di uscita, lavorando a una pressione di 7 bar, si aggira intorno agli 80 mt./sec.

Le sabbiatrici a getto libero prodotte dalla FEVI sono alimentate ad aria compressa e sono composte da:

1. Serbatoio di contenimento dell'abrasivo soggetto a pressione
2. Tubo di trasporto dell'abrasivo
3. Ugello di sabbiatura
4. Sistemi di controllo e di sicurezza

Serbatoio di contenimento dell'abrasivo soggetto a pressione

Il serbatoio della sabbiatrice può essere di diverse capacità e varia dagli 8 ai 280 lt.

Il contenitore dove viene posto l'abrasivo , determina l'autonomia di lavoro tra una carica e l'altra ed è soggetto alla certificazione EUROPEA PED 2014/68/UE

Normalmente, vi sono applicati i seguenti dispositivi:

• Valvola di sicurezza per il controllo della pressione massima d'esercizio
• Manometro per la verifica della pressione di lavoro
• Allacciamento aria compressa proveniente dalla rete
• Valvole di apertura e chiusura aria per la partenza e l'arresto del ciclo di lavoro
• Valvola per la regolazione della quantità di abrasivo
• Allacciamento per il tubo di trasporto dell'abrasivo

Tubo di trasporto dell'abrasivo

Tubo in gomma speciale resistente all'abrasione, con una sezione compresa tra ½” e 1.¼”, in funzione delle quantità di abrasivo da trasportare nell'unità di tempo e della sua lunghezza che normalmente è compresa tra i 4 mt. e i 40-60 mt.

In casi eccezionali e per particolari lavori è possibile prolungare il tubo per abrasivo fino anche a 100-150 mt.

Questo tubo viene normalmente raccordato da un'estremità con uno speciale raccordo rapido per l'aggancio al serbatoio e dall'altra estremità con un porta ugello dove viene fissato l'ugello.

Ugello di sabbiatura

L'ugello di sabbiatura, costruito in metallo duro particolarmente resistente all'abrasione, è il componente che determina il consumo dell'aria compressa (tra 100 e 8000 lt./min. a 7 bar) è trattenuto dal porta ugello e movimentato dall'operatore che così gestisce la direzione del getto.

Ne esistono di diverso diametro normalmente compreso fra 1.5 e 12 mm., con foro di tipo cilindrico con lunghezza fra 20 e 40 mm. o Venturi e con lunghezza compresa fra 70 e 150 mm.

Sistemi di controllo e di sicurezza

I sistemi di controllo e sicurezza sono costituiti principalmente dal comando a distanza che permette all'operatore di far partire ed arrestare la sabbiatrice.
Questo dispositivo è normalmente alimentato ad aria compressa o in casi speciali (per lunghe distanze) con energia elettrica a bassa tensione. Il comando a distanza si trova in prossimità dell'ugello per essere così manovrato solo dall'operatore ed è dotato di un sistema di blocco di sicurezza, lucchettabile.

Per ottenere l’eliminazione o l’abbattimento delle polveri generate da lavorazioni di sabbiatura di pezzi che non è possibile inserire all’interno di una cabina o eseguite in luoghi all’aperto, esistono due sistemi di base:

• Sabbiatura ad acqua
• Sabbiatura a recupero

Sabbiatura ad acqua

La tecnologia della sabbiatura ad acqua in sostanza prevede l'utilizzo della stessa come componente o come veicolo per portare le particelle di abrasivo contro la superficie da trattare, eliminando così la formazione di polvere che si sviluppa durante l'impatto.

Ne esistono sostanzialmente di tre tipi. Questi sistemi se utilizzati su superfici in ferro determinano immediatamente l'inizio del processo di ossidazione ed è quindi consigliabile applicare sulla superficie ancora bagnata un prodotto passivante o fosfatante per inibire sul nascere l'ossidazione superficiale.

• Idrosabbiatura
• Sabbiatura con kit di umidificazione
• Aeroidrosabbiatura

Idrosabbiatura

L' idrosabbiatura utilizza come base una idropulitrice dove, all'uscita del getto d'acqua, viene montato un sistema venturi che aspira l'abrasivo da un contenitore. In sostanza, viene sostituita l'aria (veicolo di trasporto dell'abrasivo nella sabbiatura a secco), con l'acqua. Questo sistema ottiene l'eliminazione della polvere penalizzando notevolmente quanto segue:

• la resa nell'unità di tempo
• l'operatività (il tubo che aspira la sabbia non può essere più lungo di 4-5 mt. e quindi è necessario portare continuamente abrasivo nelle vicinanze del luogo di lavoro)
• utilizzo di grandi quantità di acqua che cola copiosa o si accumula sulla superficie trattata.

Unico vantaggio dell' idrosabbiattrice è la possibilità di eseguire il lavoro senza la necessità di avere a disposizione aria compressa.

Sabbiatura con kit di umidificazione

La sabbiatura con kit di umidificazione, utilizza come base una sabbiatrice a secco dove viene portata dell'acqua all'esterno del getto della miscela aria-abrasivo dopo che quest'ultima è uscita dall'ugello. Questo sistema è molto economico, mantiene la resa della sabbiatura a secco, utilizza bassi quantitativi di acqua ma i risultati di abbattimento delle polveri spesso non sono dei migliori perchè normalmente l'acqua prelevata direttamente dalla rete idrica (in presenza di tubazioni lunghe anche 20-40 mt. che spesso corrono in verticale) non mantiene la portata necessaria per ottenere il risultato voluto. Inoltre, il flusso dell'acqua non viene intercettato e sospeso all'arresto della sabbiatrice.

Aeroidrosabbiatura

L' aeroidrosabbiatura è la tecnologia più recente e innovativa ; ne possiamo vedere il principio di funzionamento in dettaglio nell'illustrazione all'interno del catalogo delle sabbiatrice ad acqua.

Questo sistema utilizza come base una sabbiatrice a getto libero dove viene iniettata dell'acqua in una camera posta prima dell'ugello di sabbiatura. In questo modo si ottiene quindi, la fuoriuscita di una miscela omogenea composta da aria-acqua-abrasivo.

Per eseguire l'aeroidrosabbiatura è necessario disporre di una sabbiatrice a getto libero completa del kit di umidificazione  che permette di ottenere la resa della sabbiatura a secco con i risultati di abbattimento della polvere dell' idrosabbiatrice. (Il sistema è più costoso rispetto agli altri due)

L'alimentazione dell'acqua è indipendente dalla pressione di rete, garantendo quindi sempre la portata necessaria ed il flusso dell'acqua controllato dal sistema di partenza e di arresto della sabbiatrice.

Utilizzando abrasivi polverosi, si può verificare che una parte di questi, rimanga impastata sul supporto; per questo motivo è disponibile la possibilità di avere un comando a distanza posto sull'impugnatura, che permette all'operatore di chiudere il flusso d'abrasivo. In questo modo l'operatore, ogni 4-5 m, può lavare comodamente tramite un getto di aria e acqua la parte già sabbiata e proseguire quindi il lavoro di sabbiatura ripristinando il flusso di abrasivo tramite il dispositivo di comando a distanza.

Sabbiatura a recupero

E’ la tecnologia più avanzata e ne possiamo vedere le possibili applicazioni e impianti all'interno del catalogo Sabbiatrici a Recupero 
Questo sistema utilizza come base una sabbiatrice a secco allestita con una speciale testa a spazzola che recupera istantaneamente la polvere e tutto l'abrasivo che viene lanciato durante il ciclo di lavoro. Questo sistema permette di ottenere i risultati migliori dal punto di vista dell'impatto ambientale e della sicurezza ma, è penalizzato per quanto segue:

• costo elevato della macchina e basso rendimento in termine di superficie trattata nell'unità di tempo a parità di ugello utilizzato
• difficoltà operativa per le dimensioni del manipolo mosso dall'operatore e per la limitazione della lunghezza delle tubazioni che possono arrivare ad un massimo di 24 mt.

Va detto comunque che la sabbiatura a recupero offre numerosi vantaggi e più precisamente:

• eseguire lavori di ritocco su manufatti in ferro o cordoli di saldatura senza danneggiare od intaccare le parti adiacenti
• eseguire la lucidatura ,la sabbiatura o la pulizia dei cordoli di saldatura in acciaio inox invece di utilizzare acidi la cui detenzione e smaltimento è diventata estremamente problematica e costosa
• eseguire la pulizia di particolari in pietra, marmo, granito, scalinate poste all'interno, senza dover bloccare il passaggio di persone, eseguire lo svuotamento dei locali o effettuare la protezione di mobili, suppellettili e macchinari
• notevole riduzione dello smaltimento in quanto gli stessi sono composti esclusivamente dal prodotto rimosso dalla superficie sabbiata e dall'abrasivo frantumato. Queste macchine a recupero selezionano e riciclano l'abrasivo utilizzato mandando in scarto solo le scorie e l'abrasivo fine non più riutilizzabile
• eliminazione dell'operazione di raccolta dell' abrasivo
• possibilità di automatizzare la sabbiatura o pulizia di cilindri, rulli o esterno di tubi di qualsiasi dimensione. Applicando (per esempio) la testa a spazzola sul portautensili di un tornio otterremo in automatico una superficie sabbiata subito dopo la lavorazione meccanica.
• esecuzione di scritte e decori su superfici in marmo, vetro e legno anche in opera o di grandi dimensioni mediante schermatura con apposite maschere in vinile.

Sabbiatura a ghiaccio secco

Il ghiaccio secco consente una pulizia senza residui, senza acqua e prodotti chimici: l'applicazione è ecologica, battericida e significativamente più veloce rispetto ai metodi di pulizia convenzionali.

 La pulizia con ghiaccio secco viene già utilizzata con successo in numerose applicazioni industriali. La pulizia è molto più rapida e semplice rispetto ai metodi convenzionali e funziona senza abrasivi, senza acqua e senza prodotti chimici.

Gli elementi essenziali del processo sono l'aria compressa, generata da un comune compressore, e il ghiaccio secco in pellets

SINTESI DEL PROCESSO
Congela > Frantuma > Rimuove > Sanifica

EFFETTI DEL PROCESSO
Meccanico / Termico / Cinetico / Fungistatico / Sublimazione
 

I VANTAGGI della pulizia criogenica a ghiaccio secco

• Processo a secco
  Questo metodo di pulizia è un processo completamente a secco poiché il ghiaccio secco è costituito da CO2 e pertanto evapora al contatto con la superficie. Pulizia senza acqua e vapore
   
• Nessun residuo
  Il processo non lascia residui .Occorre soltanto aspirare o raccogliere i depositi asportati.
   
• Ecologico
  La pulizia a secco non fa uso di sostanze chimiche e non è assolutamente tossica. Non vi sono spese per lo smaltimento di detersivi o solventi e diminuisce la quantità di detriti da depurare.
   
• Non abrasivo
  La pulizia a ghiaccio secco non ha effetti abrasivi ed è pertanto estremamente delicato nei confronti della superficie dei materiali, evitando l’usura tipica dei sistemi di sabbiatura o di pulizia con agenti chimici, detergenti, spatole, e spazzole metalliche.
   
• Aumento della produttività
  Le pause per la manutenzione si riducono poiché non si rendono più necessarie le operazioni di smontaggio e riassemblaggio .Spesso le macchine possono essere pulite in funzione, in modo da aumentare il tempo di produzione effettivo.
   
• Efficace
  Grazie agli ugelli a getto e alle differenti velocità di pulitura è possibile effettuare la pulizia anche in punti di difficile accessibilità senza lasciare alcun residuo di detergente nelle catene e sulle parti meccaniche.
   
• Sicuro
  La sabbiatura criogenica eseguita con l’utilizzo dei mezzi di protezione individuali, sostituisce i procedimenti di pulizia tradizionali quali la sabbiatura o le pulizie a mezzo di solventi clorurati o fluorurati: si può quindi affermare che la sabbiatura criogenica introduce un notevole miglioramento per le condizioni di lavoro dell’operatore.
   
• Azione battericida
  Pulizia battericida e fungistatica

Cabine

Le cabine sabbiatrici o pallinatrici vengono utilizzate nell'industria per la pulizia, la lucidatura, la satinatura e la sabbiatura di una vastissima gamma di pezzi in materiale di ogni tipo (ferro , vetro , plastica , acciaio inox , legno - etc.)

Questo sistema di sabbiatura è particolarmente adatto per manufatti con ingombri inferiori a mm.1500 x 1200 x h= 900 e con un peso non superiore ai 300-500 kg

Per casi particolari è possibile eseguire modifiche sui sistemi di chiusura delle cabine per pezzi particolari al di fuori delle dimensioni sopra citate come per es. tubi, profilati o componenti che eccedono in lunghezza ma, hanno le altre dimensioni notevolmente inferiori.

In questi tipi di impianto, vengono sempre utilizzati abrasivi o polveri recuperabili pertanto, il vantaggio di questo sistema, oltre ad avere l'operatore completamente all'esterno del locale di sabbiatura, è la drastica riduzione dello smaltimento dei rifiuti che si riduce a quanto asportato dalla superficie trattata unitamente all'abrasivo esausto la cui quantità scartata varia a secondo del tipo utilizzato.

Questo è possibile perchè tutti questi impianti sono dotati di sistemi più o meno efficaci di selezione e pulizia dell'abrasivo.

Le Cabine di Sabbiatura o Pallinatrici si suddividono in due grandi famiglie per il sistema utilizzato per lanciare l'abrasivo e più precisamente:

Cabine o Pallinatrici in aspirazione/depressione

Le cabine con sistema in aspirazione o depressione sono le più diffuse e conosciute sul mercato da oltre 40 anni.
A fronte di una semplicità di funzionamento e ad un costo nettamente inferiore rispetto all'evoluto sistema in pressione, risultano molto meno efficaci per gli aspetti di seguito descritti:

• minore resa nell'unità di tempo, a parità di consumo di aria compressa
• limitazione della possibilità nel campo di regolazione della pressione di lavoro
• limitazione nell'utilizzo dei tipi di abrasivi (il sistema in aspirazione non permette di utilizzare graniglia metallica)
• mancanza di possibilità di regolazione della quantità di abrasivo nella miscela aria-abrasivo.
• minore ventilazione all'interno della cabina, sistema di selezione e pulizia dell'abrasivo meno sofisticato, meno efficace e senza possibilità di taratura.

Qualunque cabina o pallinatrice esistente sul mercato funzionante con sistema in aspirazione, può essere modificata e trasformata in una cabina funzionante con sistema in pressione tramite kit di facilissima applicazione, forniti dalla FEVI, unitamente al manuale e ai disegni per effettuare le modifiche necessarie anche direttamente da parte del cliente.

Cabine con sistema in pressione

Le cabine con sistema in pressione  sono l’innovazione scaturita dalle necessità di ridurre i costi di produzione, aumentando il rendimento delle macchine nell’unità di tempo. È molto semplice, infatti, dimostrare ad un potenziale cliente, tramite una prova pratica che, l’investimento maggiore che farà con l’acquisto di una cabina dotata di sistema di lavorazione in pressione, verrà ammortizzato nel giro di poche centinaia di ore di lavoro per i seguenti motivi:

• aumento della resa di 2 o 3 volte a parità di consumo d’aria compressa
• possibilità di aumentare a 4-5 volte le rese se si dispone di aria compressa in quantità maggiore
• possibilità (se conveniente) di utilizzare anche abrasivo di tipo graniglia metallica con il vantaggio di una minore usura dei componenti dell’impianto tubi, ugelli, valvole), di una minore usura dell’abrasivo stesso e di una migliore pulizia e separazione delle scorie.
• miglioramento della ventilazione all’interno della cabina e possibilità di eseguire le regolazioni dello scarto delle polveri e quindi dell’abrasivo scartato.
• possibilità di regolazione delle quantità di abrasivo nella miscela aria-abrasivo e di regolazione della pressione di lavoro con parametri molto più ampi.

Lo stesso sistema di recupero e selezione può essere applicato a piccole cabine progettate per l’accesso dell’operatore, con dimensioni di 2 o 3 mt. x 3 –4 mt. x H= 2-2,5 mt.