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CO2 ブラストはどのような仕組みで機能しますか?

ドライアイス ブラスト技術の仕組みをご覧ください。

CO2 ブラスト技術は、ペレット運動エネルギー、熱衝撃効果、熱動力効果という 3 つの主な要素で構成されています。 Cold Jet は、これらのエネルギーを組み合わせ、以下を調節することで、それぞれの用途に最適なブラスト性能を提供します。

  • 圧縮空気圧
  • ブラスト ノズル タイプ (速度分布)
  • CO2 ペレットのサイズと密度
  • ペレットの質量と流束密度 (1 秒ごとの単位面積あたりの粒子)

ペレット運動エネルギー

Cold Jet プロセスでは、表面処理および塗装除去用の高速 (超音速) ノズルを採用しています。 運動衝撃力はペレットの質量と経時的な速度の積であるため、ブラスト業界最高を誇る速度でペレットを噴射する Cold Jet のシステムは、固体 CO2 ペレットによる最大の衝撃力を発揮します。

高い衝撃速度で真正面から噴射した場合でも、固体 CO2 ペレットの運動効果はその他の媒体 (グリット、砂、PMB) と比較し最小にとどまります。 これは、固体 CO2 が比較的柔らかく、他の媒体に比べ密度や高度が低いためです。 また、ペレットは衝撃とほぼ同時に固体から気体へと相変化するため、この結果衝撃の方程式に存在する反発係数がほぼ皆無となります。 塗装や基板に伝達される衝撃力は極めて僅少であることから、Cold Jet のブラスト プロセスは非摩耗性であるとされています。

熱衝撃効果

CO2 ペレットの衝突時の瞬間的な昇華 (固体から気体への相変化) が、塗装面や汚染面の極薄の最上層からの最大熱を吸収します。 最大熱は、昇華の潜熱により吸収されます。

ペレットから塗装最上層への急速な熱移動が、塗装内に連なるマイクロ層の間に極めて大きな温度差を作りだし、 この急激な温度勾配により各マイクロ層の間に局部的な高いせん断応力が生じます。 また、このせん断応力は、塗装の熱伝導性と拡大/縮小の熱係数、基層の熱質量にも依存しています。 極めて短い時間で生じたせん断応力は、各層間での急速な微小亀裂伝播を引き起こし、これが汚染物や塗装の基板表面での付着破壊につながります。

熱動力効果

ペレットと表面の間に生じる衝撃力散逸と急速な伝熱の組み合わせにより、固体 CO2 から気体への瞬間的な昇華が起こります。 衝撃時に効果的な「マイクロ爆発」を発生させることで、気体は数ミリ秒の間にペレットの体積の約 800 倍に膨張します。

ペレットが気体に変化する「マイクロ爆発」により、熱破壊された塗装粒子が基板から持ち上がります。 これは、ペレットには反発力がなく、衝突時には表面に沿ってその質量が分布されるためです。 CO2 ガスは表面に沿って外側に膨張し、この結果生じた「爆発衝撃波面」が表面と熱破壊された塗装粒子の間に効果的な高圧集中領域を作り出します。 こうして効果的に粒子を浮かすことで、表面から粒子を除去することができます。

詳細については、 当社のよく寄せられる質問または Cold Jet に問い合わせるを参照してください。