مسباره

مسباره  Copper slag  یک ماده ساینده صنعتی استAbrasive blasting   که از سرباره کوره‌های ذوب فلز (معمولاً مس یا آهن) تولید می‌شود. این ماده پس از خنک‌سازی و خردایش، به شکل دانه‌های ریز و سخت درآمده و در صنایع مختلف، به‌ویژه در عملیات سندبلاست (پاشش ساینده) برای پاک‌سازی، زنگ‌زدایی، رنگ‌برداری و آماده‌سازی سطح فلزات به‌کار می‌رود.

دسته‌بندی کلی ساینده‌ها

1. ساینده‌های فلزی (Metallic Abrasives)

• شات فولادی (Steel Shot)

• گریت فولادی (Steel Grit)

• چدن خرد شده (Chilled Iron Grit)

2. ساینده‌های غیر فلزی معدنی (Non-metallic Mineral Abrasives)

• مسباره (Copper Slag / Coal Slag)

• گارنت (Garnet)

• آلومینا (Aluminium Oxide)

• سیلیس (Silica Sand – در خیلی از کشورها محدود شده به خاطر خطر سیلیکوزیس)

3. ساینده‌های مصنوعی و پوششی (Synthetic / Coated Abrasives)

• کاغذ سنباده (Sandpaper)

• سنگ سنباده (Grinding Wheel)

• کاربید سیلیسیم (SiC)

موقعیت مسباره در این دسته‌بندی:

مسباره یک ساینده غیر فلزی معدنی است. از سرباره مس (Copper Smelting Slag) به‌دست می‌آید.

ویژگی‌ها:

سختی حدود 6 تا 7 در مقیاس موس (نزدیک به گارنت). دانه‌بندی قابل کنترل (مش‌های مختلف برای سندبلاست).

مزیت:

قیمت مناسب‌تر نسبت به گارنت.

کاربرد اصلی:

سندبلاست و آماده‌سازی سطح (Surface Preparation) در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، کشتی‌سازی و سازه‌های فلزی.

کاربرد ثانویه: در بتن و مصالح ساختمانی به‌عنوان جایگزین بخشی از سیمان یا پرکننده (Supplementary Cementitious Material).

مسباره و برتری آن نسبت به ماسه سیلیس

• سختی ۶–۷ موس → پاک‌سازی موثر سطح

• چگالی بالا → سرعت بلاستینگ بیشتر

• شکل زاویه‌دار → چسبندگی پوشش بهتر

• قابلیت بازیافت → کاهش مصرف و هزینه

با توجه به اینکه استفاده از ماسه سیلیس به عنوان ساینده ای که عمومیت و تقاضای بیشتری نسبت به سایر ساینده ها در ایران را دارا می باشد . مزایای مسباره نسبت به ماسه سیلیس به صورت ذیل بیان می شود :

با توجه به تقسیم بندی ساینده های سرباره ای در استاندارد مهم و بین المللی SSPC-AB1 ، این محصول با داشتن حداقل سلیکای آزاد ( سلیس متبلور ) که مقدار آن زیر ۱% است، در دسته A قرار دارد.این موضوع بدین معناست که هیچگونه آلودگی زیست محیطی را بوجود نمی آورد در حالی که درصد سیلیس آزاد در ماسه سیلیس با توجه به درجه خلوص آن به بالای ۹۰% میرسد.یعنی غبار حاصل از آن طی عملیات بلاستینگ عامل دو بیماری خطرناک سیلیکوزیس ( Silicosis ) و سرطان ریه ( Lung cancer ) میگردد.

حداقل میزان سختی سرباره مس  مبنی به استاندارد بین المللی  ISO-11127-4 هفت موس میباشد. که به روش اسلاید شیشه ای اندازه گیری میشود و در مقایسه با ماسه سیلیس به مراتب  دارای سختی بالاتری است. که در نتیجه برخورد این ساینده با سطوح پاکسازی هرگونه جرم و زنگ، اکسیدهای نوردی و پوششهای قدیمی با ضخامت های بالا به راحتی انجام پذیر میباشد و آماده سازی سطح با فراهم شدن بیشترین چسبندگی میان سطح و پوشش به بهترین نحو ممکن فراهم میگردد.بالا بودن چگالی مسباره ۳/۵ gr /cm ۳ عامل دیگری است که باعث تسریع در عمل بلاستینگ میگردد.ساینده با شتاب بیشتری به سطح برخورد میکند.حداقل چگالی در استاندارد ISO-11127-3    ۳/۳ gr /cm ۳ تعریف شده است.

این محصول به علت دارا بودن شکلی نامنظم و چند وجهی وبرخورداری از گوشه های تیز قادر به برداشتن هر گونه آلودگی از روی سطح بوده وبهترین زبری ورافنس را روی سطح ایجاد میکنند. که در نتیجه آن تعداد نقاط فعال فلزی افزایش یافته و  بالاترین چسبندگی میان  پوشش و سطح فراهم میگردد.

به دلیل بالا بودن خواص فیزیکی قابلیت بازیافت و استفاده مجدد برای انجام عملیات سندبلاست وجود دارد که مقرون به صرفه بودن این محصول را توجیه می نماید.

میزان مصرف ماسه سیلیسی برای پاکسازی و عیب زدایی سطح تارسیدن به درجه تمیزی SA2 1/2  منطبق با استاندارد بین المللی ۰۵۵۹۰۰ – SIS سوئدی برای هر متر مربع ۴۰ کیلوگرم میباشد. این در حالی است که برای مسباره به ۳۰ کیلوگرم تقلیل پیدا میکند. در نتیجه میزان مصرف %۳۳ پایین تر ازماسه سیلیس میباشد.

قدرت پاکسازی ماسه سیلیس ۱۲ مترمربع بر ساعت است در حالی که قدرت پاکسازی و آماده سازی سطوح با مسباره حدود ۲۰ متر مربع در ساعت انجام می شود. این یعنی ۶۸% افزایش سرعت در انجام کار

مزایای کلی مسباره و گارنت نسبت به سیلیس :

• سرعت بالا تر

• کاهش هزینه

• تولید گرد و غبار کمتر

• افزایش کفیت سطح

• گوشه دار

• قابليت بازيافت

• نرخ پاكسازي بیش تر

کاربرد ها

با استفاده از تجهیزات بلاستینگ فشار قوی، این محصول مناسبترین ماده از نظر کیفیت و قیمت برای از بین بردن زنگ زدگی ،رسوبات و آماده سازی سطوح برای رنگ آمیزی ( مانند بدنه کشتی ) است. که در صنایع کشتی سازی ، ساخت پل ، صنعت فولاد سازی و … بکار می رود.

از این محصول در  عملیات سندبلاست در صنعت خودرو سازی نیز استفاده می شود  که جهت از بین بردن برخی از ناخالصی و پاکسازی دقیق فلزات مورد استفاده در قطعات خودرو ، از سندبلاست  استفاده می شود.

صنایع مهمی که از مسباره استفاده می کنند :

• پالایشگاهها

• سکوهای نفتی

• پتروشیمی

• صنایع دریایی و کشتی سازی

• خطوط لوله

• نیروگاهها

• صنایع سیمان

• صنایع قطعه سازی

مشخصات فنی مسباره

• درصد بالای SiO₂ (برای مقاومت ساینده)

• درصد مناسب Fe₂O₃، CaO، و Al₂O₃

• مقادیر پایین ناخالصی‌ها (P، S، Cr₂O₃، Cu، Pb، Zn)

• کمترین LOI (افت حرارتی – نشانه ناخالصی کمتر)

تحلیل آنالیز شیمیایی مسباره مات  شرکت الماس سیاه آسیا

تفسیر ترکیب شیمیایی مسباره مطابق با آنالیز XRF (فلورسانس پرتو ایکس X-ray Fluorescence) :

• Fe₂O₃ ≈ 42.7% → نشان می‌دهد مسباره غنی از اکسید آهن است (رنگ تیره، سختی بالا). این ویژگی مهم‌ترین عامل سایندگی آن است.

• SiO₂ ≈ 31.5% → سیلیکا زیاد → نقش پرکننده و افزایش سختی دارد.

• CaO (5.3%) + BaO (3.5%) → وجود ترکیبات قلیایی که می‌توانند روی مقاومت شیمیایی تأثیر بگذارند.

• Al₂O₃ (2.5%) + MgO (1.6%) → اکسیدهای فرعی.

• Cu (≈2%), Zn (≈3%), Pb (0.26%) → این فلزات معمولاً به‌صورت ناخالصی از فرآیند ذوب مس باقی می‌مانند.

• S (1.76%) → مربوط به بقایای ترکیبات سولفیدی مس.

• LOI = -4.1 → منفی بودن LOI طبیعی است، چون در فرآیند حرارت‌دهی ترکیبات آهن و گوگرد اکسید می‌شوند و وزن نمونه افزایش می‌یابد.

  جدول آزمون‌های کنترل کیفیت ساینده‌های غیر فلزی

آزمون‌های کنترل کیفیت ساینده‌های غیر فلزی (مسباره ، گارنت قرمز ، گارنت سبز ، سیلیس، گلسبید)

در این جدول، فهرست کامل آزمون‌های کنترل کیفیت مطابق با استانداردهای ISO 11126، ISO 11127 و SSPC-AB1 برای ساینده‌های مسباره و گارنت ارائه شده است. اجرای این آزمون‌ها تضمین‌کننده کیفیت، خلوص و عملکرد مطلوب در فرآیند سندبلاست می‌باشد.

کلیه آزمون‌ها بر اساس الزامات استانداردهای بین‌المللیISO 11126 ، ISO 11127 و SSPC-AB1 انجام می‌شود. رعایت این الزامات برای اطمینان از کیفیت ساینده‌های گارنت و مسباره در فرایند سندبلاست صنعتی ضروری است.

 شرکت الماس سیاه آسیا به عنوان مرجع تخصصی تولید و بازرگانی ساینده‌های غیر فلزی شامل مسباره براق، مسباره مات و گارنت صنعتی، تمامی مراحل کنترل کیفیت محصولات خود را بر اساس استانداردهای بین‌المللی ISO 11126 و ISO 11127و همچنین الزامات SSPC-AB1 و SSPC-AB2انجام می‌دهد.

فرآیندهای آزمایش شامل بررسی ویژگی‌هایی مانند اندازه ذرات، سختی، چگالی، رطوبت، خلوص شیمیایی، کلریدهای محلول و میزان گرد و غبار می‌باشد.

این آزمون‌ها با بهره‌گیری از تجهیزات دقیق آزمایشگاهی، نظیر دستگاه هدایت‌سنج، الک‌های استاندارد، آون خشک‌کن و آنالیزور XRF انجام می‌گردد.

استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM D4417 برای ارزیابی زبری سطح پس از بلاست،OSHA 1910.94برای ایمنی عملیات بلاستینگ وNACE Surface Preparation Guideبرای دستورالعمل‌های آماده‌سازی سطح نیز در سیستم کیفی  لحاظ می‌گردند.

در خصوص مواد اولیه ساینده، داده‌های فنی مربوط بهGMA Garnet Technical Dataو مرجع جهانیWinoa Abrasive Standards برای تعیین کیفیت، خلوص و قابلیت بازیافت به کار گرفته می‌شوند.

هدف از این آزمون‌ها، تضمین کیفیت ساینده‌ها در عملیات سندبلاست، آماده‌سازی سطح و پوشش صنعتی است. نتایج کلیه تست‌ها در قالب گواهی کنترل کیفیت (Certificate of Analysis) ثبت و به مشتریان ارائه می‌شود.

• 🔗 ISO 11126 / ISO 11127 – Surface Preparation Standards
• 🔗 SSPC Abrasive Standards (AB1, AB2, AB3)
• 🔗 NACE Surface Preparation Guide
• 🔗 ASTM D4417 – Surface Profile Measurement
• 🔗 OSHA 1910.94 – Abrasive Blasting Safety
• 🔗 GMA Garnet – Technical Data Sheet
• 🔗 Winoa – Abrasive Standards and Regulations

کیفیت مسباره در سندبلاست: مقایسه علمی و تخصصی

کیفیت مسباره نقش اساسی در عملکرد و نتیجه‌ نهایی عملیات سندبلاست ایفا می‌کند.
استفاده از مسباره باکیفیت بالا موجب افزایش سرعت تمیزکاری، ایجاد پروفایل مناسب و بالا رفتن چسبندگی پوشش می‌شود،
در حالی که مسباره بی‌کیفیت موجب افت کیفیت سطح و افزایش هزینه‌ها خواهد شد.

ویژگی‌های فنی مسباره با کیفیت بالا

• سختی مناسب: معمولاً سختی بالای ۶ موس برای ایجاد پروفایل مناسب

• چگالی بالا: برخورد مؤثرتر و سرعت بیشتر تمیزکاری

• ذرات زاویه‌دار و هم‌اندازه: سایش صحیح و پروفایل یکدست

• مقاومت در برابر شکست: امکان بازیافت و مصرف کمتر

• خلوص بالا: عدم وجود رطوبت، نمک و آلودگی

• استاندارد ایمنی: کم بودن سیلیس آزاد و گرد و غبار

در این متن به‌صورت تخصصی و قابل استفاده در مستندات فنی، مشخصات کلیدی یک مسباره باکیفیت برای عملیات سندبلاست معرفی شده است. این مشخصات برای مهندسان ، اپراتورهای سندبلاست و تیم‌های کنترل کیفیت کاربرد دارد.

1) سختی (Hardness)

سختی از مهم‌ترین مشخصه‌های فنی مسباره است. محدوده‌ای که برای اغلب کاربردهای صنعتی مناسب گزارش شده است 6 تا 7 در مقیاس موُهس می‌باشد. سختی کمتر از این بازدهی سایشی را کاهش می‌دهد و سختی بیش از حد ممکن است به سطح پایه آسیب (پیتینگ) برساند.

پیشنهاد فنی: دامنه هدف = 6.5 ± 0.5 Mohs.

2) چگالی و وزن مخصوص (Density & Specific Gravity)

چگالی بالا نشان‌دهنده جرم حجمی ذرات بیشتر و انرژی ضربه بالاتر است. برای سنگ‌ها و مواد معدنی متداول در مسباره، محدوده چگالی بین 2.8 تا 3.8 g/cm³ مناسب است. چگالی حدود 3.2 g/cm³ برای بیشتر کاربردهای صنعتی توصیه می‌شود.

3) دانه‌بندی یکنواخت (Consistent Granulometry)

توزیع اندازه ذرات (مش / Mesh) باید یکنواخت و مطابق نیاز پروژه انتخاب شود. دانه‌بندی یکنواخت منجر به پروفایل یکدست سطح، مصرف بهینه و کاهش تولید گرد می‌شود. اندازه‌های رایج:

• 20/40 Mesh — برای پاکسازی عمیق و پروفایل متوسط

• 30/60 Mesh — برای فینیش یکنواخت و کنترل گرد

4) شکل و زاویه ذرات (Angular Shape)

ذرات زاویه‌دار با لبه‌های تیز نسبت به ذرات گرد، سایش مؤثرتر و پروفایل بهتر تولید می‌کنند. شکل ذرات تأثیر مستقیم بر قابلیت ایجاد anchor profile برای پوشش‌های بعدی دارد.

5) مقاومت به شکست (Low Friability)

Friability پایین یعنی ذرات هنگام برخورد خرد نمی‌شوند. مقاومت به شکست باعث افزایش دوره استفاده (recycling) و کاهش هزینه می‌گردد. یک معیار عملی: افت دانسیته و افزایش درصد پودر باید در محدوده کنترل باشد.

شاخص عملی: افت دانسیته < 5% پس از چند سیکل استاندارد تست.

6) خلوص، رطوبت و نمک (Contamination & Moisture)

مسباره باید خشک (Dry) و عاری از کلرید، سولفات یا ناخالصی‌های فلزی باشد. وجود رطوبت و کلرید منجر به Flash Rust پس از سندبلاست و کاهش کیفیت چسبندگی رنگ می‌شود.

حد مجاز کلرید: < 50 ppm (پی‌شنهاد فنی برای پروژه‌های حساس).

7) تولید پروفایل سطح مناسب (Surface Profile)

هدف عملی سندبلاست، تولید پروفایل سطحی مناسب برای چسبندگی پوشش است. پروفایل استاندارد بسته به نوع پوشش بین 50 تا 100 میکرون (µm) می‌تواند تعیین شود. پروفایل باید یکنواخت و بدون خراش‌های موضعی عمیق باشد.

8) ایمنی و میزان سیلیس آزاد (Safety & Free Silica)

برای حفاظت اپراتورها و انطباق با استانداردهای بهداشت شغلی، مسباره باکیفیت باید میزان سیلیس آزاد کریستالی پایینی داشته باشد. مقدار توصیه‌شده:

سیلیس آزاد: < 1% (حداقل برای کاهش خطرات ریوی مانند سیلیکوزیس).

جمع‌بندی تخصصی

خلاصه مقادیر مرجع برای یک مسباره باکیفیت:

یک مسباره با کیفیت بالا منجر به: افزایش سرعت تمیزکاری، چسبندگی بهتر پوشش، مصرف کمتر ماده، و کاهش ریسک‌های زیست‌محیطی و بهداشتی می‌گردد.

نشانه‌های مسباره با کیفیت پایین

• سختی نامتناسب و آسیب به سطح

• وجود گرد و ناخالصی و رطوبت

• پروفایل ضعیف و چسبندگی کم پوشش

• خرد شدن زیاد و مصرف بالا

• ایجاد گرد و مشکلات ایمنی

مقایسه کیفیت مسباره باکیفیت و بی‌کیفیت

جمع‌بندی

در فرآیند سندبلاست، انتخاب با هدف تضمین بهترین نتیجه در سطح و جلوگیری از هزینه‌های اضافی اهمیت دارد.
با توجه به موارد بالا، می‌توان نتیجه گرفت که کیفیت مسباره مستقیماً بر دوام پوشش، سرعت کار و بهره‌وری تأثیر می‌گذارد.

منابع معتبر درباره کیفیت مسباره و انتخاب ساینده

در این صفحه لینک‌های مرجع و فنی گردآوری شده‌اند تا به‌عنوان منابع تکمیلی در مقاله‌ها، مستندات فنی یا صفحه محصول مربوط به کیفیت مسباره استفاده کنید. هر منبع با یک توضیح کوتاه همراه است — برای دسترسی امن در تب جدید باز می‌شوند.

• 
  KTA Tator — Evaluating the Performance Characteristics of Abrasive Media
  راهنمای فنی و تحلیلی در مورد خصوصیات عملکردی مسباره‌ها (سختی، چگالی، شکل ذرات و انتخاب بر اساس کاربرد).

• 
  IST Surface — Abrasive Media for Sandblasting: A Comprehensive Guide
  مروری کاربردی و جامع درباره انواع مسباره، تفاوت‌ها، معایب و مزایا و نکات انتخاب برای پروژه‌های مختلف.

• 
  MDPI — Sustainability-Based Characteristics of Abrasives in Blasting
  مقاله پژوهشی پیرامون جنبه‌های زیست‌محیطی و ایمنی ساینده‌ها، شامل آمارهای مربوط به انتشار گرد، بازیافت و سیلیس آزاد.

• 
  Safe Work Australia — Code of Practice: Abrasive Blasting (PDF)
  سند رسمی و کاربردی درباره ایمنی عملیات سندبلاست، کنترل ریسک‌ها، تجهیزات حفاظت فردی و ضوابط فنی مرتبط.

• 
  Dustless Blasting — A Guide to Sand Blast Media
  مقاله کاربردی با جداول مقایسه انواع ساینده‌ها، مش‌ها، کاربردها و نکات عملیاتی که برای انتخاب پیش از خرید مفید است.