アイスブラスト（洗浄）

アイス ブラスト(ウェット アイス ブラスト、フローズン アイス ブラスト、ウォーター アイス ブラストとも呼ばれる) は、非研磨ブラストの一種で、凍結した水の粒子を圧縮空気と混合し、洗浄目的で表面に向けて噴射します。氷は、ブラスト洗浄によく使用されるさまざまな媒体の 1 つです。非研磨ブラストのもう 1 つの一般的な方法は、固体二酸化炭素をブラスト媒体として使用するドライ アイス ブラストです。その他の研磨ブラストでは、砂、プラスチック ビーズ、重曹などの媒体を使用します。

最初のアイスブラストの特許は1952年に「自動車の洗浄および研磨の手段および方法」（米国特許2699403）として申請されました。^[1]

1959年、ユニリーバは氷爆破法を用いて骨から肉を取り除く特許を申請した。^[2]

アイス ブラストは、圧縮空気を連続的に供給して浮遊する氷粒子を高速に加速する工業用洗浄方法です。氷粒子はノズルから洗浄対象の表面に向けて噴射されます。氷粒子は表面を覆う汚染物質に衝突し、汚染物質を破壊して落とします。

アイス ブラストは、圧力洗浄に比べて使用する水の量が大幅に少なくなります (約 10%)。その結果、他の産業用洗浄技術に比べて封じ込めが容易になるという大きな利点があります。ブラスト中に表面の周りに湿ったスプレーが形成され、空中の微粒子を捕らえて下に引きずり込むのに役立ちます。吹き飛ばされた汚染物質は、ブラスト ゾーンの下に泥水として堆積します。つまり、他の洗浄技術に比べて、封じ込め装置を最小限にすることができます。さらに、残った泥水は溶けて蒸発し、吹き飛ばされた汚染物質だけが残るため、廃棄物も大幅に少なくなります。

アイスブラストは他のブラスト媒体よりも空気中の汚染物質が少なく、封じ込めのセットアップも簡単なので、鉛塗料やアスベストなどの有害物質の除去や、密閉された屋内環境でのブラストによく使用されます。また、圧力洗浄よりも必要な水がはるかに少ないため、水が不足している地域でもよく使用されます。

アイスブラストによる清掃は主に 3 つの段階で行われます。

• バルク除去:主要な汚染物質を最初に除去する段階。高速で移動する氷の粒子が表面に衝突し、汚染物質の層を破壊して除去します。氷は固体であるため、衝突時に液体の水よりもはるかに高い衝撃力を与えることができます。
• 詳細洗浄:氷が部品の表面に沿って滑る段階。これにより、機械的な攪拌が起こり、表面がこすられて磨かれ、表面に残っている微量の汚染物質が除去されます。定義上、こすられるということは、2 つの固体が圧力をかけて互いに相対的に動くことを意味します。したがって、ブラスト洗浄剤としての水では、この特性は得られません。
• 最終すすぎ:除去された汚染物質は洗い流されます。氷の一部は衝撃で溶けて水になり、表面を洗い流します。水は万能溶媒と考えられているため、残っている汚染物質を溶かして洗い流します。

これらの洗浄メカニズムにより、他の洗浄方法よりも金属表面の光沢が増すことがよくあります。

アイス ブラストはさまざまな表面の洗浄に使用でき、さまざまな業界で応用されています。水の使用量が最小限で化学成分が含まれないため、比較的環境に優しい洗浄ソリューションとなります。また、アイス ブラストは洗浄対象の表面を損傷しません。

塗装剥離では、コーティングの凝集結合を解消するためにアイス ブラストが使用されます。塗料や結合の構成によっては、一部のコーティングは洗浄できません。アイス ブラストは危険性が最も低いため、鉛塗料の除去に有効です。アイス ブラストは、鉛塗料の除去におけるブラスト技術の中で、空気中の汚染物質のレベルが最も低いです。氷の粒子がブラスト ミストを生成し、ほこりや空気中の微粒子を抑えて、意図しない拡散を最小限に抑えるのに役立ちます。アイス ブラストのこの特性は、アスベストや鉛ベースの塗料の除去プロセスにおける作業者の健康と安全の点で特に重要です。

アイス ブラスト技術により、タイヤ製造、自動車製造、梱包工場など、幅広い業界の金型を徹底的かつ効率的に洗浄できます。この方法は非研磨性であるため、洗浄によって成形面が損傷されることはありません。アイス ブラストは高温または低温の金型に使用できるため、生産施設のダウンタイムが短縮されます。氷は衝撃で昇華するため、ブラスト メディアが絡まる心配はありません。砂などの研磨メディアをオンラインで洗浄に使用できないのは、砂粒が絡まるためです。

一部の用途では、摩耗なしで材料を除去できます。これは、特に、オートマチック トランスミッション部品などの機械加工されたアルミニウムから生じる微細なバリや、鋳造品の小さなバリを除去する場合によく見られます。これらの状況では、金属は母材に緩く付着しているため、ブラスト剤の勢いで簡単に移動できます。残った金属のエッジが滑らかでも丸みを帯びてもいないため、研磨による侵食は発生しません。

氷粒子の洗浄圧力は最大 300 バールです。油やグリースの除去における多くの用途では、氷ブラストにより実質的に油のない表面を生成できます。一部の金属仕上げ作業では、氷ブラストが従来の酸洗いよりも優れていることが実証されています。

アイス ブラストは研磨剤ではありません。研磨剤のように、強く付着した硬いコーティングを除去することはありません。ただし、コーティングの欠陥や腐食によって付着力が弱まったコーティングは除去できます。氷の粒子がコーティングに衝突すると、コーティングとターゲット システムに圧縮応力が生じます。衝突すると、氷の粒子は溶けます。圧縮応力を受けるコーティングとターゲット システムは反対方向に反応し、引張応力が生じます。引張応力がコーティングの接着力を超えると、コーティングが剥がれます。剥がれたコーティングはチップの力で、残留水によって運ばれます。

アイスブラストは多くの業界で応用されており、水の有効利用、環境への影響の低さ、低コストを重視する企業にとってのソリューションです。この技術は、航空宇宙、化学物質の除去、核汚染除去、自治体の清掃に使用されています。

すべてのブラスト技術と同様に、適切な眼鏡と聴覚保護具の使用が推奨されます。ブラスト機の騒音レベルは 115 db に達します。除去する汚染物質に応じて、保護レベルは異なります。ただし、アイス ブラストは、他のブラスト技術と同様に空気汚染物質がないため、最も安全なブラスト技術です。一般に、軽い雨具で十分な保護が得られます。アイス ブラストを危険物質の除去に使用する場合は、より厚手の保護服の使用が推奨されます。

• 研磨ブラスト
• ドライアイスブラスト
• サンドブラスト
• 高圧洗浄機

• Ing, HabilおよびKarpuschewski, Bernhard。「極低温ウェットアイスブラスト - プロセス条件と可能性」製造技術および品質管理研究所（IFQ）、オットー・フォン・ゲーリケ大学マクデブルク、ドイツ。2013年。^[3]
• 「アイスブラストとは何か？」極低温ブラスト - 精密アイスブラスト。2009年。^[4]
• 「コールソン・アイス・ブラスト 仕組み」コールソン・アイス・ブラスト。2015年。^[5]