Univerzálnym kritériom hodnotenia povrchov, získaných v technologických procesoch, je v súčasnosti najmä produktivita, pričom sa porovnávajú rôzne technológie výroby rovnakej súčiastky pri rovnakých požiadavkách na drsnosť povrchu a presnosť súčiastky.
Za najvýznamnejšie a najčastejšie sledované akostné ukazovatele získaných povrchov sa považujú mikrogeometria a makrogeometria povrchu, zmeny niektorých vybraných fyzikálno-mechanických vlastností povrchovej vrstvy (tvrdosť, spevnenie, zvyškové napätia pod povrchom) a fyzikálno-chemický stav povrchu.
Účinky tryskania na proces prípravy povrchu a jeho zdrsňovanie závisia od viacerých faktorov. Okrem mnohých je to rýchlosť letu TP, ich uhol dopadu, vzdialenosť pri tryskaní a hustota dopadu častíc na povrch. Charakter tryskacích prostriedkov (veľkosť, tvar, mechanicko-fyzikálne charakteristiky) sa tiež podieľa na účinnosti tryskania. Výsledná energetická náročnosť technológie tryskania je ovplyvnená aj fyzikálno-mechanickými vlastnosťami otryskávaného materiálu, pôvodným stavom povrchu a charakterom "znečistenia povrchu".
Na základe zhromaždenia veľkého množstva údajov bol zostrojený graf závislostí mernej spotreby energie a rýchlosti procesu pre rozličné technologické metódy. Z obrázku je zrejmé, že z hľadiska mernej energie sa dajú technologické metódy rozdeliť do troch energetických úrovní. Prvá energetická úroveň predstavuje metódy, pri ktorých treba porušiť väzby medzi malým počtom molekúl a atómov. Ak je opracovávaným materiálom oceľ, potrebná energia neprevyšuje energiu potrebnú na jej tavenie. Druhá energetická úroveň predstavuje hodnoty energií od tavenia po vyparovanie a tretia energetická úroveň predstavuje energiu vyparovania materiálu. Z hľadiska mernej spotreby energie sú posudzované technológie v blízkych energetických hladinách pri rôznej rýchlosti procesu. Tryskanie patrí z hľadiska mernej energie a rýchlosti procesu do druhej hladiny. Pri zavádzaní určitej technológie do praxe je nevyhnuté súčasne s posudzovaním energetickej náročnosti uvažovať aj dosahovanú drsnosť a presnosť opracovania povrchu.
Pre zistenie energetickej náročnosti tryskania bola spracovaná metodika merania rýchlosti letu TP v závislosti na vstupných tlakoch 0,4; 0,5; 0,6 MPa pri pneumatickom tryskaní. Bolo použité tlakové tryskacie zariadenie s konvergentnou dýzou o priemere 9 mm, rôzne druhy a veľkosti TP (oceľový granulát a oceľová drvina s rozmerom zrna dzD,G od 0,56 do 1,12 mm) a oceľový substrát s tvrdosťou HV 160.
Merania parametrov procesu tryskania sa uskutočnili zariadením s optoelektronickými snímačmi spojenými s logickým obvodom na elektronický čítač. Snímacie zariadenie bolo umiestnené priamo v zóne tryskania a umožnilo hodnotiť výkon tryskania, rýchlosť letu TP a čas tryskania. Čistota povrchu bola určovaná pomocou kriviek zdrsňovania súčasne s vizuálnym posúdením pokrytia povrchu pomocou stereomikroskopu. Optoelektrické snímanie rýchlosti letu TP umožňovalo zaznamenávať čas tryskania s presnosťou 10-27 s. Ak máme k dispozícii údaje o energetickej náročnosti iných technológií, môžeme sa ľahšie rozhodnúť,pre takú technológiu opracovania povrchu, ktorá umožňuje dosiahnuť rovnakú kvalitu povrchu pri menšej energetickej náročnosti.
Na záver je možné skonštatovať, že zavedenie nového druhu TP do prevádzky musí byť sprevádzané radom experimentov, ktoré majú detailne objasniť kvalitatívne i ekonomické aspekty jeho nasadenia. Je nevyhnutne potrebné zistiť nutné množstvo TP na úplné pokrytie povrchu a jeho zdrsňujúce účinky na konkrétny používaný substrát. Poznanie mechanizmu a časového priebehu degradácie daného TP nám umožňuje predikovať nutnosť jeho regenerácie, resp. úplnej výmeny. Všetky tieto informácie spolu so zvážením výšky energetickej náročnosti tryskania môžu slúžiť ako informácie vhodné pri rozhodovaní sa pre zavedenie nových druhov TP, resp. technológie tryskania do technologického procesu v prevádzkových podmienkach.
Príspevok vznikol v rámci riešenia grantového vedeckého projektu č.1/2203/05.
Ing. A. Guzanová, Ing. M. Ábel, Doc. D. Jankura
Katedra technológií a materiálov SjF, TU Košice
Všechny obrázky, tabulky a grafy naleznete v tištěné podobě časopisu.