Il principio
La sabbiatura è un procedimento meccanico con il quale si erode la parte più superficiale di un materiale tramite l’abrasione dovuta ad un getto di sabbia ed aria. L'impiego di gran lunga più frequente è quello per la pulizia superficiale di metalli, tuttavia può essere usata anche per l'incisione di iscrizioni ed immagini su marmo e pietre.
Descrizione
In campo meccanico la sabbiatura è un procedimento intermedio al ciclo di lavorazione del prodotto, solo raramente viene effettuato come operazione finale. Lo strato asportato può essere ossido, vernice, calcificazioni, un rivestimento galvanico o plastico, ecc.
Al termine dell’operazione il materiale sottostante allo strato rimosso risulta completamente scoperto e con rugosità dipendente dalla grandezza della graniglia utilizzata e dalla pressione del getto, ma comunque molto accentuata in confronto ai valori tipici delle lavorazioni meccaniche.
La sabbiatura risulta quindi uno dei procedimenti preferiti per preparare il pezzo alla successiva verniciatura. La sabbiatura viene effettuata tipicamente su acciaio, ghisa, leghe metalliche in genere, legname, ceramiche, pietre e marmi; sia per impiego industriale meccanico che edilizio.
Tipi di lavorazione
La sabbiatura si divide in 3 classi di lavorazione dette Sa2, Sa21/2, Sa3:
Attrezzatura
La sabbiatura può essere eseguita sia in spazi aperti che in piccole vasche appositamente dedicate. Queste ultime sono chiuse superiormente da una lastra di plexiglas o comunque di materiale trasparente, e nelle quali l’operatore può inserire solo le braccia avvolte da guanti solidali alla vasca. La sabbiatura in vasca è applicabile solo per i trattamenti meno invasivi e su pezzi di piccole dimensioni, infatti necessita di macchinari con prestazioni inferiori.
Il getto di sabbia e aria è prodotto e convogliato tramite tre componenti fondamentali: il compressore, la sabbiatrice e l’ugello (o eventualmente la pistola).
- serbatoio: di forma cilindrica superiormente e conica inferiormente (simile ad alcune clessidre), al suo interno si deposita la sabbia da miscelare nel getto d’aria. o bocca di miscelazione: posta in fondo al serbatoio, contiene una valvola che dosa la giusta quantità di sabbia da rilasciare nel getto d'aria che scorre a valle della stessa.
- circuito di comando: generalmente pneumatico, consente all’operatore di aprire e chiudere la mandata di aria/sabbia in pressione. In certi casi consente anche di comandare un circuito (anch’esso pneumatico) destinato a liberare il condotto di miscelazione qualora questo si intasi.
Ciclo di sabbiatura
Il singolo pezzo non ha bisogno di alcuna preparazione particolare per subire la sabbiatura, mentre componenti già assemblate potrebbero dover essere smontate per consentire di ripulire anche le superfici altrimenti non raggiungibili.
Una volta ben fissato (per evitare che si sposti sotto la spinta del getto) il pezzo può essere sabbiato. Direzionando il getto verso il pezzo e con passate uniformi, il sabbiatore ripulisce la superficie dalle impurità e dagli strati indesiderati, fino a conclusione dell’operazione, quando tutta la superficie da trattare è stata completamente ripulita.
Terminata la lavorazione di un oggetto si può passare immediatamente alla lavorazione di un successivo. Durante la sabbiatura, il singolo granello di sabbia (o comunque di abrasivo) viene proiettato ad alta velocità sulla superficie da pulire. Nonostante la pressione del getto d’aria che trasporta il granello non sia particolarmente elevata, le piccole dimensioni del granello aumentano la pressione specifica sul punto d’impatto, staccando lo strato che si vuole rimuovere e riducendolo in polvere. A questo punto il granello, deviato dall’impatto, si allontana dall’oggetto sabbiato in uno o più pezzi.
Terminata la sabbiatura il pezzo deve essere ripulito dalla polvere prima di essere ricoperto. Per materiali metallici particolarmente sensibili all’ossidazione (come la ghisa) è opportuno provvedere al rivestimento superficiale prima possibile.
Produttività
La sabbiatura è un procedimento piuttosto rapido perché consente velocità di lavorazione abbastanza alte per la media delle operazioni meccaniche comuni. Nonostante ciò bisogna segnalare che la velocità di esecuzione è molto influenzata dalla durezza e dallo spessore dello strato da rimuovere, ma anche dalla durezza del materiale sottostante; fattori che possono rendere la sabbiatura anche molto più lenta del normale. Per aumentare la produttività il sabbiatore può intervenire su alcuni parametri a seconda del singolo caso: