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La sabbiatura è il metodo più valido di preparazione delle superfici dei metalli, come per l'acciaio prima della pitturazione o dell'applicazione di uno strato protettivo contro la corrosione. È un'applicazione della tecnologia della sabbiatura, che raschia le superfici con un getto di sabbia.
La superficie metallica deve possedere caratteristiche tali da garantire un'idonea base di ancoraggio per i rivestimenti protettivi. Per tale motivo occorre ripulirla da tutto ciò che è estraneo alla sua natura metallica chimicamente intesa. Infatti sulla superficie dei manufatti in acciaio utilizzati in edilizia possono essere presenti diversi ossidi e sali, la ruggine e la calamina, oltre a tracce di vecchie pitturazioni e altre sostanze estranee che pregiudicano l'efficacia del sistema protettivo poiché creano strati intermedi tra il metallo vero e proprio e il film antiruggine, di scarsissima stabilità e aderenza.
I metodi di sabbiatura principali sono due:
Il metodo per via umida si differenzia da quello a secco per il fatto che nella corrente abrasiva viene introdotta dell'acqua o una soluzione di acqua e di inibitore della corrosione. L'acqua può essere mescolata alle sostanze abrasive sia nel serbatoio a pressione sia nella coerente in corrispondenza dell'ugello soffiatore. Il metodo per via umida presenta il vantaggio di ridurre al minimo la produzione di polvere che si forma durante le operazioni di sabbiatura, pertanto è consigliato quando non è possibile eseguire l'intervento in luogo aperto o in una cabina di sabbiatura. Il metodo per via umida ha comunque lo svantaggio di non essere adatto a tutte le casistiche. Infatti per esempio nelle strutture metalliche che presentano un gran numero di recessi formati dalle travi orizzontali e dai profilati con cavità rivolte verso l'alto, le operazioni di pulizia risultano piuttosto difficili se eseguite per via umida in quanto è molto laborioso togliere la sabbia bagnata e gli altri residui del processo che restano intrappolati in detti anfratti. In tal caso, per la loro rimozione, è necessario procedere al lavaggio, spazzolatura o soffio con aria compressa. Inoltre la presenza di acqua tende a far formare la ruggine anche se viene mescolata con composti antiruggine. Altro difetto del procedimento umido è la sua maggiore lentezza rispetto a quello a secco poiché la presenza di acqua riduce il potere abrasivo del materiale utilizzato; aumentando il tempo di esecuzione aumentano anche i costi di realizzazione. Di norma il procedimento più usato è quello a secco.
I metodi di sabbiatura per via secca che possono essere impiegati presso il luogo di montaggio della struttura metallica si possono suddividere in due tipologie fondamentali:
La sabbiatura convenzionale o aperta è un metodo utilizzato nel quale non si prevede alcun accorgimento per diminuire i pericoli comportanti la produzione di polvere né per il recupero del materiale abrasivo.
Nel processo di sabbiatura ad aspirazione si prevede sia l'abbattimento della polvere sia il recupero del materiale abrasivo esaurito.
L'attrezzatura utilizzata è costituita essenzialmente da:
Il compressore d'aria per il processo di sabbiatura può essere fornito separatamente.
Può essere impiegato qualunque tipo di abrasivo, comunque, di solito si impiegano granuli di ghisa macinati data la loro più alta resistenza a rottura.
Il processo di sabbiatura consiste fondamentalmente nel muovere i granuli per mezzo di aria compressa che vengono espulsi dalla macchina per mezzo di un ugello, nel recuperare per mezzo di aspirazione i granuli dopo che hanno lavorato, e la polvere che si è prodotta attraverso un cono cavo che circonda l'ugello, e infine nell'inviare questo materiale al recuperatore e nel rimuovere la polvere mediante l'apposito collettore.
Tutte le operazioni di recupero e di separazione della polvere avvengono automaticamente.
I granuli vengono utilizzati fino a quando non perdono le loro funzioni abrasive.
Il grado di sabbiatura si riferisce alla percentuale di scaglie di laminazione, ruggine, vecchie pitture, ecc. da asportare durante il processo di sabbiatura.
Generalmente i gradi di pulizia sono:
Secondo la classificazione data dalla normativa svedese[1] SIS055900-1967 (ancora frequentemente in uso) e rIpresa dalla più attuale ISO8501-1, i vari gradi di sabbiatura vengono definiti con le seguenti sigle:
Qui di seguito è riportata una tabella comparativa dei gradi di sabbiatura tra le normative tecniche più utilizzate:
| SIS055900/ISO8501-1 | BS[2] 4232 | SSPC[3] |
| Sa2 | Terza qualità | Commerciale, SP 6 |
| Sa21/2 | Seconda qualità | Quasi bianco, SP10 |
| Sa3 | Prima qualità | Metallo bianco, SP 5 |
Il profilo di sabbiatura indica la rugosità superficiale che si ottiene indipendentemente dal grado si sabbiatura prescelto.
Infatti la rugosità superficiale è funzione principalmente della granulometria e della qualità dell'abrasivo e delle condizioni iniziali della superficie metallica da sabbiare.
I più utilizzati parametri per controllare la rugosità di una superficie sabbiata (espressi in micron) sono (secondo le DIN 4768):
Per il controllo della rugosità si utilizzano essenzialmente due metodi:
Gli abrasivi più comunemente impiegati nelle operazioni di sabbiatura sono:
L'impiego degli abrasivi metallici è limitato soltanto alla sabbiatura eseguita presso gli stabilimenti di produzione dei manufatti metallici, o nel caso di sabbiature ad aspirazione, in quanto detti abrasivi sono troppo costosi per i processi di sabbiatura che vengono eseguiti sul luogo del montaggio della struttura di acciaio dove non si possono evitare enormi perdite di materiale abrasivo.
L'abrasivo metallico è da preferirsi anche quando si devono asportare dalla superficie metallica vecchie pitturazioni a durezza molto elevata e quando si è in presenza di manufatti nuovi, ancora totalmente o quasi ricoperti di scaglie di laminazione fortemente aderenti al metallo.
La sabbia silicea è generalmente preferita per le operazioni di sabbiatura in cantiere, per il suo minor costo rispetto all'abrasivo metallico e pertanto non risulta necessario provvedere al suo recupero dopo l'uso.
La sabbia viene usata anche quando si ritiene di non dover eccedere nella profondità della sabbiatura.
indipendentemente dalla natura, forma e dimensione delle particelle, queste devono risultare dure in misura sufficiente a compiere un'efficace azione di pulizia e abbastanza tenaci da resistere alle sollecitazioni a cui sono soggette.
Oltre agli abrasivi convenzionali si utilizzano anche:
L'uso di abrasivi contenenti SLC è regolamentata in quanto è cancerogena e causa di silicosi. In Italia le aziende i cui lavoratori sono esposti a SLC devono pagare all'INAIL un premio supplementare per il rischio silicosi.
A causa della sua pericolosità, il D. Lgs. n. 272/1999 all'articolo 50, comma 1 vieta espressamente la sabbiatura a secco con materiali contenenti SLC nel settore nautico.
In UK sono presenti restrizioni all'uso di sabbia silicea come abrasivo sin dal 1946 (Factories Act); negli US il NIOSH ne ha raccomandato la proibizione dal 1974.[4]
La sabbiatura eseguita in cantiere è un'operazione discretamente pericolosa per gli operatori.
È quindi buona norma che il sabbiatore indossi i seguenti DPI:
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