ต้นฉบับ: JPCL in March 2011. , David Dorrow, Mineral Aggregates Inc.
ย้อนกลับไปเมื่อผมยังเป็นพ่อที่หนุ่มแน่น ผมพาลูกสาวตัวเล็ก ๆ สองคนไปยังลำธารหลังบ้านเราเพื่อสอนพวกเขาตกปลา เมื่อเราเปิดกล่องอุปกรณ์พวกเขาอ้าปากค้างเมื่อมองไปที่เหยื่อ ซึ่งกระจายอยู่ในกล่อง ทั้งใหญ่และเล็ก แข็งและนุ่ม บางอันหนักเพื่อตกปลาใต้พื้นน้ำ บางอันเบาเพื่อลอยอยู่เหนือน้ำ ลูกสาวของผมก็ถามว่า “พ่อขา อันไหนดีที่สุด?” ผมกระพริบตาแล้วตอบว่า “พวกมันดีทุกอัน! มันขึ้นอยู่กับว่าลูกกำลังพยายามจะจับปลาอะไร สภาพอากาศ และสถานที่ที่ลูกจะตกปลา”
ถ้าคุณถามคำถามคล้ายๆ กันกับผม ว่าจะเลือกผลิตภัณฑ์ผงขัด (abrasive) ตัวที่ดีที่สุดสำหรับงาน ผมก็จะตอบคล้ายๆ กันว่า “มันขึ้นอยู่กับ” ค่าคุณสมบัติต่าง ๆ ที่โครงการนั้นกำหนด ลักษณะพื้นผิว และผลลัพธ์ที่ต้องการ ดังนั้นก่อนที่จะเลือกผลิตภัณฑ์ผงขัดที่ดีที่สุดได้ คุณต้องตอบคำถามหลายข้อต่อไปนี้ที่เกี่ยวกับโครงการเตรียมพื้นผิวที่คุณจะทำ
- อะไรคือสภาพพื้นผิวในปัจจุบัน: สีที่เกาะอยู่ ผิวเคลือบที่เปราะและลอกออก หรือสนิมที่เกาะอยู่
- อะไรคือเป้าหมายหรือความคาดหวังหลังการ blasting เช่น พื้นผิวที่เตรียมสำหรับการทำเคลือบผิวใหม่ หรือทำความสะอาดเพื่อสร้างลวดลายที่จะไม่มีการลงเคลือบผิวต่อ
- Surface profile ที่จำเป็นตามค่าที่ระบบ coating ต้องการ หรือสิ่งที่สำคัญกว่าคือการทำงาน blast ที่งานเสร็จเร็ว productivity ดี
ก่อนที่จะเลือกชนิดผงขัดที่ดีที่สุดสำหรับโครงการ คุณต้องเข้าใจคุณสมบัติของผงขัด และรู้ว่ามันจะส่งผลต่องานที่เสร็จแล้วอย่างไร ดังเช่นเหยื่อตกปลา ผงขัดก็มีหลากหลายทั้ง ขนาด ความแข็ง รูปร่าง และความหนาแน่น คุณสมบัติแต่ละตัวจะส่งผลต่อขั้นตอนการทำงาน blast และผลลัพธ์ที่ได้
ขนาดอนุภาค (Particle Size)
ขนาดอนุภาคหรือเม็ดของผงขัดมีผลต่อทั้ง ประสิทธิภาพการทำงาน และ surface profile
การลดขนาดของผงขัดจะทำให้เพิ่มอัตราการทำความสะอาดพื้นผิวดีขึ้นอย่างน่าทึ่ง เพราะจะมีจำนวนอนุภาคที่มากกว่าในนการพุ่งเข้าชนพื้นผิวในเวลาหนึ่งเมื่อเทียบกับการใช้ผงขัดที่มีอนุภาคขนาดใหญ่กว่า อย่างไรก็ตามการเพิ่มขนาดของผงขัดมีความจำเป็นในกรณีที่ต้องการกำจัดงานเคลือบหรือสนิมที่หนาบนพื้นผิว กฎทั่วไปคือ “เลือกใช้ขนาดอนุภาคที่เล็กที่สุดเท่าที่ยังสามารถทำงานได้”
ผงขัดขนาดหยาบปกติจะทำให้ได้ profile ที่ลึกกว่า และ มีความต่อเนื่อง uniform ที่น้อยกว่าผงขัดที่ละเอียดกว่า ถ้าต้องการ profile น้อย ๆ ให้เลือกใช้ผงขัดที่ละเอียดขึ้นหรือเม็ดเล็กลง ในทางตรงข้ามเลือกใช้ผงขัดหยาบเมื่อต้องการ profile ที่มากขึ้น โดยปกติมีแนวโน้มที่เราจะเลือกใช้ผงขัดขนาดใหญ่เพราะว่ามันจะได้จัดการ สี สนิม มิลสเกล และสิ่งปนเปื้อนอื่น ๆ แต่เม็ดที่หยาบก็จะทำให้สูญเสียอัตราในการทำความสะอาดพื้นผิว ถ้าเม็ดที่เล็กกว่ายังทำงานได้ดีก็ให้ใช้เม็ดเล็กเพราะมันจะทำให้อัตราการทำความสะอาดเพิ่มขึ้น
ความแข็ง (Hardness)
โดยทั่วไปมีความเชื่อที่ว่ายิ่งผงขัดแข็งมากเท่าไหร่ก็จะทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ดีผงขัดที่มีความแข็งมาก ๆ นั้นทำให้เกิดการแตกหักตอนชน สูญเสียพลังงานส่วนใหญ่ไปกับการกระจัดกระจายของอนุภาคและการสร้างฝุ่น ผงขัดที่มีความอ่อนกว่าจะส่งพลังงานทั้งหมดไปที่พื้นผิว ทำความสะอาดได้เร็วกว่า และฝุ่นน้อยกว่า เหมือนกับการเลือกขนาดของผงขัด ให้เลือกความแข็งที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำงานได้
ผงขัดหยาบหรือเม็ดใหญ่จะล้างสีเคลือบทั้งหมดและสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิวและให้ profile บนพื้นผิว ส่วนผงขัดที่อ่อนมาก ๆ เช่น เปลือกวอลนัท หรือซังข้าวโพดถูกใช้เพื่อกำจัดน้ำมัน ไขมันและสีที่อยู่บนผิวสัมผัส ในกรณีนี้ผงขัดควรแตกหักตอนกระทบเพื่อที่จะลากสิ่งปนเปื้อนออกไปด้วย ส่วนถ้าความตั้งใจคือกำจัดเฉพาะตัวเคลือบผิวและไม่ต้องการให้กระทบกับผิวให้ใช้วัสดุที่แข็งขึ้นเล็กน้อย ผงขัดที่เปราะเช่นพวก โซดาแอช น้ำแข็งแห้ง หรือเมล็ดพลาสติก
รูปทรง (Shape)
ถ้าผิวเหล็กที่จะทำความสะอาดมีโค้ทติ้งที่นุ่มหรือยืดหยุ่น ผงขัดที่รูปทรงเป็นมุมเหลี่ยม (angular) จะทำงานได้ประสิทธิภาพกว่าผงขัดที่รูปทรงกลม (round) ในทางกลับกันถ้าพื้นผิวมีโค้ทติ้งที่แข็งเปราะ หรือมิลสเกล จะนิยมใช้ผงขัดที่มีเม็ดรูปทรงมนในการเด้งโค้ทติ้งหรือสนิม มากกว่าการใช้การลอกด้วยผงขัดแบบ grit หรือแหลมคม
ผงขัดที่มีรูปทรงเหลี่ยมจะสร้างเหลี่ยมมุมและปกติจะได้ได้ surface profile ที่ไม่ยูนิฟอร์ม
คุณจะได้ profile ที่หลุมเป็นมุมเหลี่ยมน้อยลงแต่จะกว้างขึ้นด้วยการใช้อนุภาคที่กลมขึ้น เช่นพวก steel shot หรือทรายที่เป็นโลหะหนัก (เช่น staurolite olivine ซึ่งเกิดโดยธรรมชาติ และมี free silica ที่ต่ำ) พื้นผิวทั้งสองแบบเป็นที่ยอมรับแต่จะแตกต่างกันแค่สภาพที่มองเห็น โดยทั่วไปอนุภาคที่เป็น angular จะทำงานได้ดีในการจัดการกับพวกโค้ทติ้งที่นุ่มและยืดหยุ่น ในขณะที่อนุภาคกลมจะมีประสิทธิผลที่ดีกว่าในการกำจัดโค้ทติ้งที่แข็ง เปราะและพวกมิลสเกล การผสมอนุภาคทั้งสองแบบเข้าด้วยกันแนะนำให้ใช้กับงานบางงาน ผงขัดที่เป็นมุมเหลี่ยมโดยทั่วไปใช้ในการกำจัดโค้ทติ้งและสนิม ทรายแบบกลมบ่อยครั้งใช้ในการกำจัดมิลสเกลจากแท่งเหล็ก
ความหนาแน่น (Density)
ความหนาแน่นของผงขัดมีผลโดยตรงต่ออัตราผลผลิต (productivity) โดยทั่วไปความหนาแน่นยิ่งสูงยิ่งทำให้อัตราผลผลิตดีขึ้น อนุภาคที่มีความหนาแน่นที่สูงกว่าจะชนกับพื้นผิวด้วยพลังงานที่มากกว่าและได้งานมากกว่า
Application rate คือ ปริมาณของผงขัดที่ต้องการที่จะทำให้ได้ความสะอาดในระดับที่ต้องการ โดยทั่วไปผงขัดที่มีความแน่นมากกว่า จะทำความสะอาดได้เร็วกว่า ดังนั้นผงขัดที่มีความแน่นกว่าจะมี Application rate ที่ต่ำกว่าเปรียบเทียบกับผงขัดที่มีความแน่นที่ต่ำกว่า เมื่อมวลหรือความถ่วงจำเพาะของอนุภาคเพิ่มขึ้นปริมาณการทำงานที่เสร็จของอนุภาคก็จะมีมาก ด้วยเหตุนี้ถ้าคุณเปลี่ยนจากผงขัดทรายที่มีค่าความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 2 เป็นผงขัดการ์เน็ตซึ่งมีค่าความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 4 คุณก็ควรจะคาดหวังการเพิ่มของอัตราการทำความสะอาดพื้นผิว เพราะว่ายิ่งความถ่วงจำเพาะยิ่งสูงอนุภาคจะทำงานได้มากขึ้น ถ้าทุกอย่างยังคงที่ไม่ว่าควานดันหัวพ่นและขนาดอนุภาค อัตราการทำงานหรือ productivity ควรดีขึ้นด้วย garnet
การทดสอบทำการ blast เบื้องต้นโดยใช้ผงขัดหลายๆชนิด และหลายๆ ขนาด โดยปกติทำให้เราสามารถหาผลิตภัณฑ์ผงขัดที่มี productivity ที่ดีที่สุดสำหรับงานๆ นี้ได้ นี่เป็นสิ่งที่ถูกต้องที่สุดสำหรับโครงการเตรียมพื้นผิวขนาดใหญ่ซึ่งการเพิ่มผลผลิตสามารถแปลงเป็นผลกำไรก้อนมหึมา
เพื่อที่จะทำการทดสอบ productivity ให้ทำสัญลักษณ์แบ่งส่วนบนผิวให้เป็นกริดหลายๆอัน แล้วทำการ blast ในพื้นที่กริด, วัดพื้นที่ที่ทำความสะอาด จากนั้นให้คำนวณเวลาที่ใช้ในการ blast พื้นที่กริดนั้นและปริมาณผงขัดที่ใช้ สิ่งนี้จะให้ตัววัดทั้งหมดที่จำเป็นในการคำนวณหาต้นทุนในงานเตรียมพื้นผิว
เหมือนกับเหยื่อตกปลา ผู้คนส่วนใหญ่ได้คิดว่าพวกเขารู้ผลิตภัณฑ์ผงขัดที่ดีที่สุดสำหรับพวกเขา เพราะพวกเขาใช้มาหลายปี อย่างไรก็ตามสำหรับมืออาชีพตัวจริง-คุณจำเป็นต้องเต็มใจที่จะทดลอง เปลี่ยนแปลง และปรับเปลี่ยนไปตามสภาพบรรยากาศรอบ ๆ สภาพพื้นผิวนั้นมีอิทธิพลที่สำคัญต่อ ชนิดของผลิตภัณฑ์ผงขัด รูปทรง ขนาด ความหนาแน่น และความแข็งของผงขัดที่เลือกใช้ และคุณต้องมีความรู้และใช้ศิลปะในการเลือกผลิตภัณฑ์ที่ดีที่สุด
และอย่าลืมว่า การทำ abrasive blasting และตัวผงขัดนั้นเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับข้อกำหนดกฎเกณฑ์สำหรับสิ่งแวดล้อมและการปกป้องคนทำงาน ไม่ว่าอย่างไรก็ตามเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ผงขัดที่เลือกใช้และวิธีการทำความสะอาดคุณต้องทำให้สอดคล้องกับกฎเกณฑ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง
เกี่ยวกับผู้เขียน
David Dorrow เป็นประธานของ Mineral Aggregates Inc. ซึ่งพัฒนาโซลูชั่นด้านการตลาด สำหรับสินค้าที่เกี่ยวข้องกับแร่จากเหล็กกล้า โรงหลอม และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ด้วยประสบการณ์กว่า 30 ปีในตลาดผลิตภัณฑ์ผงขัด เขาเป็นสมาชิกของ SSPC และเคยอยู่ในคณะกรรมการเกี่ยวกับผงขัด การเตรียมพื้นผิว และคณะพัฒนามาตรฐาน SSPC-AB1, Mineral Abrasive Specification
บทสรุป
Abrasive product มีมากมายหลายตัว ไม่ว่าจะเป็น sand garnet grit shot เป็นต้น การเลือกใช้ Abrasive product ขึ้นอยู่กับ
- ข้อกำหนดโครงการ และผลลัพธ์ที่ต้องการ
- สภาพพื้นผิวที่จะเตรียม สภาพแวดล้อม
- กฎเกณฑ์ด้านสิ่งแวดล้อม และคนทำงาน
- ความเข้าใจคุณสมบัติของผงขัด และรู้ว่ามันจะส่งผลต่องานอย่างไร ดังตารางข้างล่าง
- คิดวิเคราะห์หาว่า Abrasive product ที่น่าจะเหมาะสมสำหรับโครงการเราคืออะไร จากนั้น ให้ทำการทดสอบ productivity Abrasive product ต่างชนิด และต่างขนาด แล้วเลือกตัวที่ให้ productivity ที่ดีที่สุด
| คุณสมบัติ | แบบที่ 1 | แบบที่ 2 | คำแนะนำ |
| ขนาดอนุภาค (Particle size) | เม็ดเล็ก – Productivity สูงกว่า – Profile ที่ตื้นกว่า – Profile Uniform มากกว่า | เม็ดใหญ่ -Productivity ต่ำกว่า -Profile ที่ลึกกว่า -Profile Uniform น้อยกว่า | เลือกใช้ขนาดอนุภาคที่เล็กที่สุดเท่าที่ยังสามารถทำงานได้ |
| ความแข็ง (Hardness) | ต่ำกว่า – ฝุ่นน้อยกว่า – Productivity สูงกว่า – Profile ที่ตื้นกว่า | สูงกว่า – ฝุ่นมากกว่า – Productivity ต่ำกว่า – Profile ที่ลึกกว่า | -ให้เลือกความแข็งที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำงานได้ เลือกใช้ตามความแข็งที่ทำ Profile ที่ต้องการ |
| รูปทรง (Shape) | รูปทรงเหลี่ยมมุม (angular) – ทำงานได้ดีกับโค้ทติ้งที่นุ่มหรือยืดหยุ่น – surface profile ที่ไม่ยูนิฟอร์ม | รูปทรงกลม (round) – ทำงานได้ดีกับโค้ทติ้งที่แข็งเปราะ หรือมิลสเกล – surface profile ที่ยูนิฟอร์ม | โค้ทติ้งที่นุ่มใช้ angular abrasive โค้ทติ้งที่แข็งเปราะใช้ round abrasive |
| ความหนาแน่น (Density) | ต่ำกว่า – Productivity ต่ำกว่า – Application rate หรือ consumption rate สูงกว่า | สูงกว่า – Productivity สูงกว่า – Application rate หรือ consumption rate ต่ำกว่า | เลือกตัวที่มีความหนาแน่นสูงกว่า |