Mechanická predúprava povrchov
Klíčová slova: Mechanická predúprava povrchov
Klíčové pojmy: Mechanická predúprava je prvý krok pred povrchovými úpravami, Nečistoty sú vlastné (chemisorpcia) alebo cudzie (adsorpcia/adhézia), Ciele: odstránenie nečistôt, defektov, zväčšenie plochy, aktivácia povrchu, Tryskanie vytvára mikrogeometriu a spevňuje povrch, Ostrohranné abrazíva sú pre úber materiálu, guľaté pre spevňovanie, Kovové abrazíva: liatina (C $2 - 4,3\%$), oceľ (C max. $2\%$), sekaný drôt (vysoká životnosť), Mechanické zariadenia používajú metacie kolesá, pneumatické dýzy používajú tlak vzduchu, Kvalitu tryskania ovplyvňujú rýchlosť zrna, uhol dopadu, doba, množstvo abrasíva, tlak vzduchu, Pred tryskaním odstrániť voľné nečistoty a zvoliť vhodné abrazívum, Po tryskaní často nasleduje nanesenie náteru (napr. práškové) a vytvrdzovanie v peci
## Úvod
Mechanická predúprava povrchov je prvá nevyhnutná a veľmi dôležitá etapa povrchových úprav. Jej cieľom je vyčistiť a kvalitne pripraviť povrch tak, aby následné vrstvy povrchovej úpravy správne plnili svoju funkciu a dosiahli očakávanú životnosť.
> **Definícia:** Prvá nevyhnutná a veľmi dôležitá etapa povrchových úprav.
### Prečo je mechanická predúprava dôležitá?
- Zabezpečuje optimálny kontakt medzi podkladom a náterom alebo povlakom.
- Odstraňuje nečistoty a defekty, ktoré môžu spôsobiť predčasné zlyhanie povrchovej ochrany.
- Vytvára mikrogeometriu povrchu vhodnú pre priľnutie náterov.
## Rozdelenie a základné pojmy
### Klasifikácia nečistôt
- **Vlastné nečistoty:** viazané k povrchu chemicky (chemisorpcia). Napríklad vrstvy oxidu pevne priľnuté ku kovu.
- **Cudzie nečistoty:** viazané k povrchu adhéznymi alebo adsorpčnými silami. Napríklad oleje, prach, mastnota.
> **Účel predúpravy:** Dosiahnutie požadovaných vlastností následnej povrchovej úpravy a správne plnenie jej funkcie.
## Ciele mechanickej predúpravy povrchu
1. **Odstránenie nečistôt** – mechanickým narušením väzieb medzi nečistotou a podkladom.
2. **Odstránenie defektov** – zarovnanie, odstránenie škrabancov, stop korózie a pod.
3. **Zväčšenie plochy (zdrsnenie)** – zväčšenie skutočnej povrchovej plochy pre lepšie priľnutie.
4. **Aktivácia povrchu** – pripravenie povrchu pre chemickú/ fyzikálnu väzbu s náterom alebo povlakom.
## Tryskanie (abrazívne čistenie)
### Čo je tryskanie?
Tryskanie je produktívny spôsob čistenia, odstraňovania okovín a koróznych produktov pomocou prúdu abrazívnych častíc.
> **Charakteristika:** Súčasné vytvorenie vhodnej mikrogeometrie a spevnenie povrchu pri dopade častíc.
### Efekt tryskania
- Pri dopade častíc vzniká charakteristická mikrogeometria povrchu;
- Dochádza k plastickému alebo čiastočnému tvrdnutiu povrchovej vrstvy;
- Odstraňovanie nežiaducich vrstiev z plechov a oceľových konštrukcií;
- Príprava podkladov pod nátery alebo funkčné povlaky.
### Využitie
- Opravárenské práce, úprava oceľových konštrukcií, čistenie pred znovunátierkou, príprava podkladov pre práškové lakovanie.
Fun fact: Tryskacie granuláty okrem čistenia dokážu zlepšiť únavovú pevnosť povrchu v dôsledku vzniku tlakových zvyškových napätí pri vhodnom výbere abrazíva a parametrov tryskania.
## Tryskacie prostriedky (abrazíva)
Tryskací prostriedok pozostáva z veľkého množstva častíc rôzneho tvaru a tvrdosti.
### Klasifikácia podľa tvaru
- **Ostrohranné častice:** určené na úber materiálu (odstraňovanie silných nánosov, hrdze).
- **Guľaté častice:** určené na spevňovanie a odokovňovanie povrchu (jemnejšie čistenie, pehlenie).
### Tabuľka: Porovnanie typov abrazív
| Typ | Hlavné vlastnosti | Použitie | Opotrebenie zariadenia |
|---|---:|---|---:|
| Ostrohranné (napr. karbid kremíka) | Vysoký úber materiálu | Odstraňovanie hrubej korózie | ++ |
| Guľaté (glass beads) | Spevňovanie, jemné čistenie | Príprava povrchu pred lakovaním | + |
| Organické (orechové škrupiny) | Šetrné k povrchu | Čistenie citlivých dielov | + |
| Kovové (oceľový granulát) | Vysoká životnosť, robustné | Ťažké konštrukcie | ++ |
### Nekovové abrazíva
- Anorganické prírodné: sypké úlomky hornín;
- Anorganické umelé: korund, glass beads, troska, karbid kremíka, keramický piesok;
- Organické: orechové škrupiny, drevená drť, syntetické živice.
### Kovové abrazíva
- **Liatinová drvina:** obsah uhlíka $2 - 4,3\%$, krehkejšia, drobenie zŕn, vyššie opotrebenie zariadenia.
- **Oceľový granulát:** obsah uhlíka max. do $2\%$, vyššia húževnatosť, možnosť legovania alebo tepelného zlepšenia.
- **Sekaný drôt:** veľmi vysoká životnosť (až $500$ obehov), nevýhoda je vyššia cena.
## Tryskacie zariadenia
### Mechanické zariadenia
- Pracujú s metacími kolesami, ktoré vrhajú abrazívum vysokou rýchlosťou na povrch.
- Vhodné pre kontinuálne čistenie dielov s prístupnými povrchmi.
### Pneumatické zariadenia
- Abrazívum je vháňané do prúdu stlačeného vzduchu a nasmerované z dýzy.
- Vhodné