I servizi
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 la rimozione di sporco, calcare, vernici ecc. 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:
- Sa2 o spolverata: la superficie appare priva di residui estranei ma di colore scuro non uniforme
- Sa2 1/2 o commerciale: la superficie si presenta perfettamente pulita di colore uniforme
- Sa3 o incisione: la superficie perfettamente pulita presenta molteplici incisioni il colore uniforme, che in alcuni materiali (per esempio il ferro) risultano lucide.
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 plexiglass o comunque di materiale trasparente, e nelle quali l’operatore (sabbiatore) 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).
- Compressore: è una macchina che comprime aria in un serbatoio dal quale si produce il getto d’aria, tramite apertura della valvola di sfogo. È composto principalmente da motore (elettrico se l’impianto è di piccole dimensioni, altrimenti a combustione interna), dal compressore (solitamente a vite o a pistoni) e dal serbatoio. Per la sabbiatura non è necessario produrre una forte pressione, ma è preferibile disporre di una portata elevata (per un impianto medio-grande si producono circa 7 bar 1400 l/min).
- Sabbiatrice: è un dispositivo che permette la miscelazione di sabbia nel getto d’aria uscente dal compressore e ne regola le proporzioni. La sabbiatrice è composta principalmente da:
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.
Bocca di miscelazione: posta infondo 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.
Ugello-Pistola: è la parte terminale del tubo che convoglia la miscela aria/sabbia in arrivo dalla sabbiatrice. Consente all’operatore di direzionare il getto sulle zone da ripulire e di avviare/arrestare la fuoriuscita del getto dalla sabbiatrice.
Data l’elevata abrasività della miscela, la sua parte terminale è costituita da un cilindro di carburo di tungsteno o di carburo di boro.
Attrezzature di sicurezza
La sabbiatura è un’operazione discretamente pericolosa: il getto di aria e sabbia che raggiunge direttamente parti scoperte del corpo incide la pelle, la abrade e può “incastonare” la graniglia utilizzata nella pelle e nei tessuti sottostanti creando forte dolore, infezioni e lesioni varie; anche gravi.
Se non si utilizza la vasca di sabbiatura è quindi buona norma che il sabbiatore indossi:
▪ tuta protettiva;
▪ scarpe antinfortunistica (per proteggere i piedi da eventuali cadute dei pezzi in lavorazione);
▪ guanti in pelle;
▪ corpetto protettivo (in materiale plastico flessibile);
▪ scafandro con ampia superficie trasparente (per permettere una buona visibilità) e condotto di rifornimento di aria pura (che viene mandata dal compressore e viene pulita in apposito filtro prima di entrare nello scafandro);
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. La graniglia usata viene spesso smaltita, ma alcuni impianti fissi sono in grado di raccoglierla e riutilizzarla (cosa non sempre possibile e/o conveniente).
Data l’elevata portata del getto di aria e sabbia, la produzione di polvere è molto alta; spesso è tale da creare una cortina che impedisce al sabbiatore di vedere il pezzo in lavorazione, per l’abbattimento delle polveri in certi casi ove possibile, viene sostituito l’ugello o pistola per le sabbiature a secco, con l’ugello per le sabbiature ad acqua, necessaria all’abbattimento delle polveri, un esempio pratico per la sabbiatura esterna delle facciate.
Produttività
La sabbiatura è un procedimento piuttosto rapido perché consente velocità di lavorazione abbastanza alte per la media delle operazioni 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:
▪ dimensione dell’ugello:
un ugello più piccolo permette di concentrare il getto su una superficie più piccola, aumentando l’incisività della sabbiatura. Per contro diminuisce la larghezza delle passate. Un ugello più piccolo viene usato su materiali duri (sia come strato da rimuovere che come materiale sottostante) e con spessori del pezzo da sabbiare piuttosto elevati.
Un ugello più grande è invece da preferire quando il materiale da preservare è molto tenero e sarebbe troppo danneggiato da un getto concentrato (un caso tipico è dato dal legno di pioppo usato talvolta per i travetti dei solai).
▪ tipo di graniglia:
a differenza della pallinatura, con la quale si usano piccole sfere, nella sabbiatura il materiale abrasivo è di forma irregolare e spigolosa. Come suggerisce il nome stesso, si usa principalmente sabbia silicea, ma è possibile usare anche polvere di quarzite, bicarbonato di sodio, carbonato di calcio corindone o carburo di silicio.
Quanto più dura è la graniglia usata e tanto più la sabbiatura sarà incisiva su superfici dure. Anche questo parametro è strettamente legato alla durezza del materiale da preservare.
▪ dimensione della graniglia:
La dimensione tipica della sabbia per sabbiatura è variabile fra la 0/1 e la 0/3 (per cui i granelli hanno dimensione massima prossima, rispettivamente, a 1 mm e 0.250 mm.
Aumentando le dimensioni del granello aumenta la forza dell’impatto fra questo e l’oggetto sabbiato; si preferisce quindi una graniglia grossa quando si deve asportare strati teneri ancorati su materiali duri.
Pulitura di tipo Jos
Il sistema di pulitura tipo Tipo Jos sfrutta un vortice di tipo elicoidale a bassissima pressione (0.5 – 1,5 Bar) e l'utilizzo di una gamma di neutri inerti fini di varia granulometria (5 - 300 Micron)
e durezza (1 - 4 Mohs), il tutto nel pieno rispetto delle Raccomandazioni Normal 20/85, su superfici sporche da smog, vincrostazioni calcaree, croste nere, graffiti, alghe, muschi e licheni.
Il sistema risulta cosi delicato graduabile e selettivo e permette di operare su qualsiasi tipo di pietra naturale,compreso il laterizio, senza provocare erosioni o danni. Ottimi risultati si ottengono anche sui metalli (bronzo, alluminio, ottone) e su strutture in legno.
Il procedimento agisce in maniera tale da conservare la patina di invecchiamento (Carta del Restauro 1972 art. 5 ) e, cosa molto importante, consente all’operatore specializzato di controllare in maniera continua ogni singola fase della pulitura senza dover attendere i risultati affidati all'azione di strumenti non controllabili, come impacchi od altro.
Qualora sia necessario, il Sistema Jos può essere utilizzato impiegando acqua demineralizzata, assicurando detergenza anche sotto il profilo chimico, oltre che fisico.
Il sistema inoltre può essere utilizzato anche a secco, senza impiego di acqua, ottenendo comunque una pulitura graduale e selettiva. Gli inerti impiegati possono essere neutri, i più comuni sono carbonato di calcio, bianco di Spagna, gusci di noce, polvere di vetro. Il sistema è Certificato in Italia dal Consiglio Nazionale delle Ricerche di Roma ed ha ottenuto
numerosi attestati per lavori pubblici eseguiti in Italia e in tutta Europa.
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