تحلیل عوامل مهم در فرایند ساینده مسباره و مقایسه راهبردی با دیگر شیوه‌های آماده‌سازی سطوح جهت بهبود کیفیت رنگ‌آمیزی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران، صندوق‌پستی: 43189-36199.

2 استادیار، دانشکده مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران، صندوق‌پستی: 43189-36199.

10.30509/jscw.2025.167375.1205

چکیده

در این تحقیق از دو ساینده مسباره و ساچمه‌های ریز‌فولادی ‌(ساچمه‌زنی) استفاده شده است. هنگام استفاده از بلاست با ساینده مسباره روی سطح  فلزات باید چندین شاخص از جمله فاصله نازل با سطح قطعه، فشار هوای خروجی از کمپرسور و سرعت دست کاربر و نوع ساینده و اندازه آن در نظر گرفته شود. تغییر فاصله نازل مورد استفاده در این مطالعه شامل mm 200 و 150 ،100 بود. فشارهای مورد استفاده در این تحقیق شامل bar 6 و 5 ،4 بود. همچنین نوع مسباره مورد استفاده در این تحقیق با اندازه‌های mm 2- 5/0 می‌باشد. تعداد 9 آزمایش در این تحقیق با تغییر مولفه‌‌های فشار، فاصله و زاویه نازل تا سطح قطعه جهت حصول بهترین نتیجه مورد بررسی قرارگرفت و سپس بهترین حالت آن را با سرعت‌های مختلف (سرعت حرکت دست کاربر) ‌مجدد مورد آزمایش قرارگرفت. دراین آزمایش زبری سطح همه نمونه‌ها براساس‌‌‌‌‌ ISO 8503-1 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان دادکه تمامی نمونه‌ها پس از فرایند بلاست با ساینده مسباره افزایش زبری سطح را تجربه کردند. با این حال، نمونه (فشار bar 5، فاصله نازل mm 150و سرعت حرکت دست کاربر mm/s 180-200و زاویه 75-60 درجه نازل) بهترین حالت زبری سطح را دارد. در انتها قطعه‌‌ای که با ساینده مسباره تمیزکاری شده بود، با قطعه تمیزکاری شده توسط ساچمه فولادی‌ مقایسه شد. برای رنگ‌آمیزی سطح مقطع یک مترمربع با ساینده مسباره 8/1 کیلوگرم وبرای تمیزکاری با ساچمه فولادی 1/2 کیلوگرم رنگ مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه این بود که در صورت رعایت عوامل مهم در بلاست با ساینده مسباره، مقدار رنگ مصرفی بسیار کمتر و چسبندگی رنگ بهتری نسبت به شات بلاست خواهیم داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Analysis of Key Factors in the Copper slag Blasting Process and Strategic Comparison with Other Surface Preparation Methods to Improve Painting Quality

نویسندگان [English]

  • Ahmad Rahimiyan 1
  • Fariborz Forouhandeh 2
  • Vali Parvaneh 2
1 Department of engineering, Shahrood branch, Islamic Azad university, P. O. Box:36199-43189, Shahrood, Iran.
2 Department of engineering, Shahrood branch, Islamic Azad university, P. O. Box:36199-43189, Shahrood, Iran.
چکیده [English]

Two kinds of abrasive materials, Copper Slag and small steel shot (shot blast), are used in this research. When using copper slag blast on the surface of metals, several factors must be considered, including the distance between the nozzle and the surface of the piece, the air pressure coming out of the compressor, the operator speed, and the type and size of the abrasive. Changes in the nozzle spacing included 100 mm, 150 mm, and 200 mm in this study. The pressures included 4 bar, 5 bar, and 6 bar in this research. Also, the type of Copper Slag used in this research is 0.5 to 2 mm. The number of 9 experiments in this research was examined to obtain the best by changing the components of pressure, distance, and angle of the nozzle to the surface of the part; then we re-tested the best condition with different speeds (the speed of the user's hand movement). In this test, all samples' surface roughness was analyzed based on ISO 8503-1. The results showed all samples experienced an increase in surface roughness after the copper slag blasting process. However, the sample (pressure: 5 bar, nozzle distance: 150 mm, operator speed 180-200 mm/sec, and nozzle angle 60~75 degrees) has the best surface roughness condition. Finally, the component cleaned with copper slag blasting was compared with the one cleaned using steel shot blasting. For painting one square meter of cross-sectional area, 1.8 kg of paint was used with copper slag blasting, whereas 2.1 kg was required for steel shot blasting surface preparation. The results demonstrated that when critical factors in copper slag blasting are properly observed, it yields significantly lower paint consumption and superior paint adhesion compared to shot blasting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Test Pull-Off
  • Shot blast
  • Surface roughness
  • Copper slag
  • Steel ball

مراجع

1.        Momber A. Blast cleaning technology. Springer Science & Business Media; 2007. 
2.        Smil, V. Oxford University Press US. 2005, p. 211. ISBN 978-0-19-516874-7.
3.        RudawskaA,  Danczak I,  Müller M,  Valasek P. The effect of sandblasting on surface properties for adhesion. Int J Adhes Adhes. 2016;20:176-190. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2016.06.010.
4.        Afzali MR. Mechanical Engineering Culture, English-Persian, Tehran: Contemporary Culture, 2006 [In Persian].
5.        Spur G, Uhlmann E, Elbing F. Dry-ice blasting for cleaning: process, optimization and application. Wear. 1999;233-235:402-411. https://doi.org/10. 1016/S0043-1648(99)00204-5.
6.        Liebman AJ. Surface Preparation Values and Sandblasting Economics. Corros. 1950;6(5):151-157. https://doi.org/10.5006/0010-9312-6.5.151.
7.        NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards, DHHS (NIOSH) Publication No. 97-410. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health, Cincinnati, OH. Fourth Printing, June 1994.
8.        Tajdari M, Baharondi HR, Muradkhani A. Numerical and experimental investigation of residual stress and fatigue strength of CK35 steel in the shot peening process, simulation and analysis of new technologies in mechanical engineering, Solid Mechanics Engineering. 2013;1(11):19-29 [In Persian].
9.        Ho BJ, Tsoi JK, Liu D, Lung CY, Wong HM, Matinlinna JP. Effects of sandblasting distance and angles on resin cement bonding to zirconia and titanium. Int J Adhes Adhes. 2015;62(1):25-31. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.
10.     Iran-mavad. https://iran-mavad.com/?p=49199.
11.     Khan AA, Al Kheraif AA, Alhijji SM, Matinlinna JP. Effect of grit-blasting air pressure on adhesion strength of resin to titanium. Int J Adhes Adhes. 2016;65(1):41-6. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh. 2015.11.003.
12.     BS 7079:2009.General introduction to standards for preparation of steel substrates before application of paints and related products.
13.     ISO 8502-3:2017. Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Tests for the assessment of surface cleanliness. International Organization for Standardization (ISO 8502-3):2017.
14.     ASTM D3359 Testing.Applied Technical Services conducts ASTM D3359 testing to measure the adhesion of film coatings on metallic substrates.American Society for Testing and Materials (ASTM D3359), 2025.
مطالعات در دنیای رنگ
دوره 15، شماره 2
اردیبهشت 1404
صفحه 137-147

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 مهر 1403
  • تاریخ بازنگری: 04 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش: 04 اسفند 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار