Rae- ja hiekkapuhallus (myös raesuihkupuhdistus) on mekaaninen käsittelymenetelmä, jota käytetään mm. erilaisten kovien pintojen puhdistamiseen tai pinnan muokkaamiseen. Menetelmällä on mahdollista käsitellä niin tasaisia, kuin monimutkaisiakin pinnanmuotoja, joita muilla mekaanisilla pintakäsittelymenetelmillä on vaikea käsitellä.
Rae- ja hiekkapuhalluksen hyötyinä ovat mm. monipuolisuus, nopeus ja epätasaisten pintojen käsittely. Rae- ja hiekkapuhalluksen puhallusmuotoja ovat mm. hiilihappojääpuhallus, soodapuhallus, sinkopuhallus, tyhjiöpuhallus, sekä vesihiekkapuhallus, joilla on kuitenkin kaikilla sama tavoite. Vaihtoehtoja rae- ja hiekkapuhallukselle ovat mm. hionta, harjaus ja peittaus.
Rae- ja hiekkapuhallettuja esimerkkiosia ja tuotteita
Esimerkkejä käyttökohteista ovat erilaiset metalliosat, kuten hitsatut tai työstetyt kappaleet, joiden saumat ja jäysteet on puhdistettava huolellisesti ennen pintojen jatkokäsittelyä, sekä ruosteiset tai jo aiemmin eri tavoin pintakäsitellyt (maalatut, lakatut tai hapettuneet) pinnat tai kappaleet, jotka halutaan puhdistaa ennen uutta pintakäsittelyä.
Menetelmällä voidaan myös aikaansaada lopullinen pinta, esimerkiksi käsiteltäessä ruostumattomasta teräksestä valmistettuja pintoja. Betonipintoja voidaan hiekkapuhaltaa niiden ulkonäön parantamiseksi esim. julkisivuilla. Puu- ja tiilipintoja voidaan puhdistaa käyttämällä soodapuhallusta, jota käytetäänkin yleisesti mm. graffitien poistoon erilaisista seinämateriaaleista.
-
- Kuvassa on metalliosia ennen ja jälkeen suihkupuhdistuksen.
-
- Hiekkapuhallusta voidaan suorittaa myös suurille kappaleille.
-
- Puhalluskaapin sisäkuva. Puhdistettava kappale sijoitetaan alustalle keskelle ja käsiruiskulla puhdistetaan osa.
Rae- ja hiekkapuhallus menetelmänä
Rae- ja hiekkapuhallus on menetelmä, jossa käsiteltävälle pinnalle ruiskutetaan paineilman avulla erilaisia rakeita, jotka osuessaan irrottavat epäpuhtauksia alustasta. Rae- ja hiekkapuhallusta käytetään mm. erilaisten kovien pintojen puhdistamiseen ei-toivotuista materiaaleista, esikäsittelyyn, huoltoon, siloittamiseen, karhentamiseen, jäysteenpoistoon, viimeistelyyn, mattaukseen sekä muotoiluun.
Paineilmaan sekoitetaan erilaisia ja erikokoisia rakeita, jotka valitaan käsiteltävänä olevan pintamateriaalin mukaan. Näistä ruiskutettavista rakeista käytetään myös nimitystä puhalteet. Samoilla puhalluslaitteilla voidaan käsitellä erilaisia pintoja vaihtamalla rae- ja hiekkamateriaaleja. Puhallus menetelmänä soveltuu laajasti eri materiaaleille ja useimmille koville pinnoille kuten esimerkiksi metalleille, puulle, kivimateriaaleille, muoville, komposiiteille ja lasille sekä keraameille.
Laitteet ja välineet
Rae- ja hiekkapuhallukseen käytetään sitä varten kehitettyjä laitteita, sekä suojavarusteita tai hiekkapuhalluskaappia, jossa voidaan käsitellä pieniä kappaleita suljetussa tilassa. Kaapin etuna on se, ettei henkilökohtaisia suojavarusteita tarvita ja puhalteet voidaan useissa tapauksissa kierrättää.
Avoimessa tilassa suoritettavassa puhalluksessa on huomioitava, että puhalteet leviävät ympäristöön. Useimmat puhalteet ovat ympäristölle vaarattomia, kuten luonnonhiekka, kvartsi, kalkki, pähkinämurska ja sooda, mutta puhalteista löytyy myös muovirakeita, teräs-, sekä lasikuulia. Henkilökohtaiset suojavarusteet ovat avoimessa tilassa aina välttämättömiä.
Puhalteet
Puhalteita on saatavana eri muotoisia, eri kokoisia ja eri materiaaleista valmistettuina. Nimikkeinä pyöreistä materiaaleista puhutaan rakeina ja särmikkäistä hiekkana. Kovuuden ilmaisemiseen käytetään MOHS:in asteikkoa 1-10, raekoot ilmoitetaan yleisesti millimetreinä. Puhalteita löytyy eri kokoisia eri kohteisiin sekä löytyy myös mikropuhallukseen soveltuvia rakeita. Särmikkäät puhallemateriaalit ovat agressiivisempia ja niiden avulla pintaa on mahdollista myös muokata. Pyöreät materiaalit soveltuvat herkemmille pinnoille, kuten puulle. Alla esimerkkejä erilaisista puhalteista, niiden kovuudet ja käyttöesimerkit:
| Materiaali | Rakeen muoto | Kovuus (Mosh) | Käyttöesimerkki / Huomio |
|---|---|---|---|
| Pähkinämurska | Särmikäs | 3,5 | Ei vahingoita pintaa |
| Puhallussooda | Särmikäs | 2,4 | Kuiva- sekä märkäpuhallus, ei kierrätettävä |
| Muovirakeet | Särmikäs | 3,5 – 4 | Ei muokkaa kappaletta |
| Lasikuulat | Pyöreä | 6 | Ei aiheuta korroosiota, soveltuu lähes kaikille materiaaleille |
| Lasimurska | Särmikäs | 6 | Ei aiheuta korroosiota, soveltuu lähes kaikille materiaaleille, kuiva- sekä märkäpuhallus |
| Teräsrakeet ja murskeet | Pyöreä ja särmikäs | 42 – 64 | Tehokas puhdistus |
| Keraaminen rae | Pyöreä | 7 – 7,5 | Ruostumattoman teräksen puhdistus, mattaus, kierrätettävä, kuiva- sekä märkäpuhallus |
| Alumiinioksidi | Särmikäs | 9 | Hitsaussaumojen puhdistus, hiova, kierrätettävä |
| Piikarbidi | Särmikäs | 9,5 | Tehokas puhdistus, ei aiheuta korroosiota |
Muita puhallusmateriaaleja ovat mm. valurautahiekka, teräslankakatko, kuparilankakatko, alumiini- ja messinkilankakatko, alumiinioksidi, alumiinisilikaatti, kuparikuona, masuunikuona, kvartsi, basaltti, luonnonhiekkaa, puu, hedelmien siemenet ja bakeliitti.
Rae- ja hiekkapuhallus suunnittelun ja valmistuksen kannalta
Suunniteltaessa rae- ja hiekkapuhalluksen soveltuvuutta halutun lopputuloksen saavuttamiseksi, on selvitettävä ensin käsiteltävään materiaaliin soveltuva raemateriaali, raekoko, käyttötarkoitus, työn tavoite ja toivottu ulkonäkö. Sen jälkeen on selvitettävä, voidaanko puhallus suorittaa sitä varten suunnitellussa kaapissa vai avoimessa tilassa. Tähän vaikuttaa olennaisesti käsiteltävän pinnan tai kappaleen koko. Suurimmat kaapit ovat tavallisesti kooltaan noin 1800 x 1700 x 2000 mm (LxSxK).
Tarvittaessa voidaan puhalteita käyttää myös veteen sekoitettuna, jolloin pölyhaitat vähenevät olennaisesti. Mikäli pintaa halutaan muokata puhalluksen avulla hionnan kaltaisesti, voidaan valita terävämpi ja kovempi puhalle. Yleisesti suosituksena metallin hiomista varten tulee valittava puhalle, joka on vähintään 4 HRC (Rockwell C skaala) kovempaa kuin puhallettava materiaali.
-
- Kuvassa on raepuhalluskaappi.
-
- Puhalluskaapin sisäpuoli.
-
- Kuvassa on erilaisia puhallusruiskuja.
-
- Raepuhallusta voidaan suorittaa kaikenkokoisille kappaleille. Kuvassa puhdistetaan kappale suljetussa tilassa.
-
- Raepuhallus soveltuu myös betonipinnoille.
-
- Raepuhallusta voidaan suorittaa myös ulkotiloissa.
Rae- ja hiekkapuhalluksen tekniset rajoitteet ja toleranssit
Puhallettavan tuotteen pinnalta on hyvä poistaa öljyt ja rasvat ennen puhallusta, koska ne leviävät lämmetessään ja hidastavat prosessia. Puhalluksessa pinnan lämpötila voi joillakin materiaaliyhdistelmillä nousta noin 300℃. Hiekkapuhalluksella on joitakin rajoitteita, kuten esimerkiksi sähkölaitteiden puhdistuksia tai muita erikoiskohteita. Erikoiskohteisiin on kehitelty kuitenkin hiekkapuhalluksen muunnelmia kuten kuivajääpuhallus, jolla myös sähkölaitteet ja moottorit voidaan puhdistaa. Myös puhallusmateriaali on valittava huolella, jotta menetelmä on tehokas eikä aiheuta esimerkiksi galvaanista korroosiota. Monimutkaisia kappaleita voi olla hankala puhaltaa ja erityisesti kappaleiden sisäpintoihin voi jäädä epäpuhtauksia. Osa puhalteista on kierrätettäviä.
Rae- ja hiekkapuhalletun tuotteen ulkonäkö
Puhalluksen ulkonäkö riippuu puhallettavasta materiaalista, mutta myös puhtausasteesta ja pinnan profiilista. Puhalluksella voidaan vaikuttaa mm. pinnan karheuteen. Puhalluksessa pinta voi myös kuumentua ja pinnan kovuus yleensä kasvaa plastisen muokkaantumisen ansiosta sekä puhallusaineiden kiinnittymisestä pintaan.
Rae- ja hiekkapuhalluksen jatkokehitelmien mahdollisuudet ja rajoitteet
Puhallusta menetelmänä voidaan hyödyntää esimerkiksi kunnossapidossa, jossa ruostunut kohta puhalletaan puhtaaksi ja käsitellään uudelleen. Puhalluksella voidaan myös parantaa pinnan tarttuvuutta. Eri kohteisiin on kehitelty erilaisia puhallusmenetelmiä, joita on mm. lasikuulapuhallus, kuivajääpuhallus, hiilihappojääpuhallus, sinkopuhallus, tyhjiöpuhallus, vesihiekkapuhallus ja soodapuhallus. Puhalteita on jo kirjo, mutta uusien materiaalien kehityksen sekä ympäristölakien myötä myös puhalteet kehittyvät.
Jatkokäsittelyt ja menetelmät
Huolellisesti puhallettu pinta on käytännössö käsiteltävänä olevan materiaalin raakapinta. Puhalluksen jälkeen kappale voidaan jatkokäsitellä lähes kaikilla materiaalille soveltuvilla jatkokäsittelymenetelmillä. Raakapinta on joissakin, esim. teräksen ja puun kyseenollessa erittäin altis korroosiolle ja muille ulkoisille vaikutteille, joten se on jatkokäsiteltävä välittömästi rae- ja hiekkapuhalluksen jälkeen. Puhallusmenetelmää käytetään laajasti esikäsittelymenetelmänä ja mahdollisia pintakäsittelyjä ovat mm. maalaus, jauhemaalaus ja metallipinnoitteet.
Rae- ja hiekkapuhalluksen hyödyt ja heikkoudet
Raepuhallus on halpa ja nopea tapa poistaa epäpuhtauksia pinnoilta. Joitakin puhalteita pystytään kierrättämään puhallettaessa kaapissa sekä puhallus menetelmänä soveltuu laajasti eri materiaaleille. Puhallus voi kuitenkin aiheuttaa jäännösjännityksiä metalliin sekä väärien materiaalien valinta voi johtaa galvaaniseen korroosioon. Raepuhalluksesta myös vapautuu pölyä, joka voi olla vaarallista hengittää. Puhalteet ja irtoavat epäpuhtaudet leviävät myös luontoon ulkona suoritettavissa puhalluksissa.
Piirrosmerkinnät ja määrittelyt
Standardin SFS-EN ISO 8504-2 mukaan puhallusmenetelmät jaetaan kuiviin (sinkopuhallus, paineilmarae- sekä tyhjiöpuhallus) ja märkiin (märkä paineilma-raesuihkupuhallus, lietesuihkupuhallus) menetelmiin.
Puhallukseen voidaan yhdistää myös Sa-puhtausasteet. Asteikko on 1-3, jossa 1 on kevyt suihkupuhallus ja 3 on puhallus puhtaalle metallipinnalle asti. Yleisin puhtausaste on 2½, joka tarkoittaa hyvin huolellista suihkupuhdistusta.
Esimerkki merkinnöistä
Tekniseen piirrokseen tai esimerkiksi maalausjärjestelmään esikäsittelynä voidaan merkitä esimerkiksi Sa2½, joka tarkoittaa siis hyvin huolellista suihkupuhdistusta.
