噴砂技術(shù)與自動噴砂機 一、磨料射流的分類 磨料射流是指磨料在某種外動力的作用下被加速后，高速運動的磨料所形成的射流。 磨料流是指高速運動的磨料射流在空中所形成的軌跡的集合。 磨料射流可以有載體如噴砂機和高壓水清理機中的壓縮空氣和壓力水，也可以無載體，如拋丸機中的機械磨料射流。 根據(jù)射流動力的不同，磨料射流可以分為空氣磨料射流、液體磨料射流、氣液磨料射流和機械磨料射流四種。我們把四種磨料射流的特點歸納如下。 磨料射流的特點 射流種類 特點 空氣磨料射流 磨料自始至終是在壓縮空氣的作用下運動，壓縮空氣是磨料運動的載體，磨料流為兩相流。 液體磨料射流 磨料自始至終是在水的作用下運動，水是磨料運動的載體，磨料流為兩相流。 氣液磨料射流 磨料是在壓縮空氣和水的共同作用下運動，這時，壓縮空氣和水共為磨料運動的載體，磨料流為三相流。 機械磨料射流 磨料是在離心拋輪的作用下運動，磨料流中只有磨料顆粒，而無其它任何載體，磨料流為單相流。 四種射流動力體現(xiàn)在三類射流設(shè)備中，即噴砂機、高壓水清理機和拋丸機。因此，除以上的分類外，目前各生產(chǎn)廠家還以產(chǎn)品即射流設(shè)備進行分類，一般按照噴砂機、高壓水清理機和拋丸機三種產(chǎn)品進行分類。 二、磨料射流的功能及用途 磨料射流是靠高速運動的磨粒來完成加工的，因為，磨料射流具有微刃切削加工、微量切削加工和無 余量加工的能力和特點，因此，磨料射流具有以下的一般加工功能。 1 ．工件表面的清理 熱處理后的氧化皮、殘鹽、殘油等； 黑(有)色鑄造件的氧化皮、型砂等； 無余量加工精密鑄件的氧化皮、型砂等； 機械加工件的殘留物、微毛刺等； 焊接件的氧化皮、焊渣等； 冷、熱軋鋼板(型鋼)的氧化皮、銹蝕層等； 各種模具型腔的脫模劑、沉積物等； 陶瓷元件表面的燒結(jié)殘留物； 塑料成型件的飛邊； 物體表面的放射性元素； 橋梁、水電站閘板、船舶、建筑物； 機場跑道的橡膠附著層； 火車車廂； 各種管道和容器罐； 舊機件的油污、附著物等； 集裝箱的殘漆、銹蝕層和附著物等； 瓷器上錯誤的燒結(jié)層； 裝飾表面的劃傷……. 2 ．工件表面涂覆前的前處理 噴漆、烤漆前； 噴塑前； 金屬噴涂前； 鍍鋅、鉻、鎳前；氧化處理前； 探傷前…… 3 ．改變工件的物理機械性能 提高或降低表面粗糙度； 變表面拉應(yīng)力為壓應(yīng)力； 提高表面的潤滑狀態(tài)； 降低偶件的運動噪音； 提高表面的摩擦系數(shù)…… 4 ．工件表面的光飾加工 金屬外裝飾表面的拋光； 獲得亞光或漫反射表面； 木器制品表面的拋光…… 噴砂機的分類 噴砂機是磨料射流的中應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，噴砂機一般分為干噴砂機和液體噴砂機兩大類，干噴砂機又可分為吸入式和壓入式兩類。 一、吸入式干噴砂機 1．一般組成 一個完整的吸入式干噴砂機一般由六個系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。 2. 工作原理 吸入式干噴砂機是以壓縮空氣為動力，通過氣流的高速運動在噴槍內(nèi)形成的負壓，將磨料通過輸砂管 吸入噴槍并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面，達到預(yù)期的加工目。在吸入式干噴砂機中，壓縮空氣既是供 二、壓入式干噴砂機 1．一般組成 一個完整的壓入式干噴砂機工作單元一般由四個系統(tǒng)組成，即壓力罐、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。 2．壓入式干噴砂機的工作原理 壓入式干噴砂機是以壓縮空氣為動力，通過壓縮空氣在壓力罐內(nèi)建立的工作壓力，將磨料通過出砂閥 壓入輸砂管并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達到預(yù)期的加工目。在壓入式干噴砂機中，壓縮空氣既是供 三、液體噴砂機 液體噴砂機相對于干式噴砂機來說，最大的特點就是很好地控制了噴砂加工過程中粉塵污染，改善了噴砂操作的工作環(huán)境。 1．一般組成 一個完整的液體噴砂機一般由五個系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。 2．工作原理 液體噴砂機是以磨液泵作為磨液的供料動力，通過磨液泵將攪拌均勻的磨液（磨料和水的混合液）輸 送到噴槍內(nèi)。壓縮空氣作為磨液的加速動力，通過輸氣管進入噴槍，在噴槍內(nèi)，壓縮空氣對進入噴槍的磨液加速，并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達到預(yù)期的加工目的。在液體噴砂機中，磨液泵為供料動力，壓縮空氣為加速動力。 噴砂工藝 一、功能或用途 1 ．工件表面的清理 2 ．工件表面涂覆前的預(yù)處理 3 ．改變工件的物理機械性能 4 ．工件表面的光飾加工 二、獲得表面結(jié)果的三要素 *壓縮空氣對噴射流的加速作用（噴砂壓力大小的調(diào)節(jié)）P *磨料的類型（S）、濃度 *噴槍的距離（H）、角度（?） *噴噴射時間（T） 1. 壓力大小的調(diào)節(jié)對表面結(jié)果的影響 在S、H 、?三個量設(shè)定后，P值越大，噴射流的速度越高，噴砂效率亦越高，被加工件表面越粗糙，反之，表面由相對較光滑。 2．噴槍的距離、角度的變化對表面結(jié)果的影響 在P、S值設(shè)定后，此項為手工噴砂技術(shù)的關(guān)鍵，噴槍距工件一般為 50-150mm，噴槍距工件越遠，噴射流的效率越低，工件表面亦越光滑。噴槍與工件的夾角越小，噴射流的效率亦越低，工件表面也越光滑。 3. 磨料類型對表面結(jié)果的影響 磨料按顆粒狀一般分為球形，菱形兩類，噴砂通常采用的金剛砂（白鋼玉）剛玉、棕剛玉）為菱形磨料。玻璃珠為球形磨料。在P、H 、?三值設(shè)定后，球形磨料噴砂得到的表面結(jié)果較光滑，菱形磨料得到的表面則相對較粗糙，而同一種磨料又有粗細之分，國內(nèi)按篩網(wǎng)數(shù)目劃分磨料的粗細度，一般稱為多少號，號數(shù)越高，顆粒度越小，在P、H 、?值設(shè)定后，同一種磨料噴砂號數(shù)越高，得到的表面結(jié)果越光滑。 噴砂獲得表面結(jié)果的感性認識，需要在實踐中不斷積累，特別要親自動手操作、實驗。下表為不同材質(zhì)產(chǎn)品為達到不同的處理目的而通常采用的手段（僅供參考） 工件材質(zhì) 噴砂目的工藝要求 磨料種類 可采用的噴砂機類型（干、液體） 不銹鋼 表面去污、除焊渣及亞光效果 玻璃珠、金剛砂 干、液體 鋼、鐵質(zhì)工件 去銹、除污、除氧化皮 增大鍍層、涂層附著力 金剛砂 干、液體加防銹劑 鋁質(zhì)工件 去氧化皮，表面強化、光飾作用 玻璃珠金剛砂 干、液體 銅質(zhì)工件 去氧化皮亞光效果 玻璃珠 干、液體 玻璃制品水晶 磨砂、刻圖案 金剛砂 干、液體 塑膠制品 (硬木制品) 亞光效果 金剛砂 干、液體 三、噴砂工藝應(yīng)用范圍 1.預(yù)處理：電鍍、噴漆、噴涂等所有被覆蓋加工前噴砂處理，表面絕對清潔，同時大大提高覆蓋層附著力及防腐蝕能力。 2.清理：鑄造件、沖壓件、焊接件、熱處理件等金屬工件去氧化皮、殘渣、污垢；非金屬制品表面清理，陶瓷胚件表面黑斑清除及還原漆紋圖案等。 3.舊件翻新：汽車、摩托車、機電設(shè)備等所有運動部件的翻新清洗。同時消除疲勞應(yīng)力，延長使用壽命。 4.、光飾：所有金屬制品及非金屬制品（塑膠、水晶、玻璃等）表面痕跡消除，亞光霧面處理，使產(chǎn)品表面提升檔次。 5.模具處理：模具表面氬光霧面處理，圖文制作，以及模具清理，不傷及模具表面，保證模具精度。 6.毛刺處理：機加工零件微小毛刺去除，注塑零件溢膠毛邊消除。 7.不良品返工：產(chǎn)品不良覆蓋層去除，表面不良著色及印字的去除。 8.強化：增加金屬件表面硬度，消除應(yīng)力，如飛機葉片、彈簧、機加工刀具及武器等表面處理。 9.刻蝕防滑加工：金屬制品、非金屬制品表面刻蝕圖案、文字及防滑處理，如：大理石、手柄防滑、印章、石碑刻字等。 10.牛仔服處理：牛仔服磨砂、發(fā)白及貓須效果達成。 液體噴砂工藝簡介 一、液體噴砂加工工藝原理及應(yīng)用范圍 液體噴砂一改傳統(tǒng)的干噴方法，它是將砂（磨料）置于水中，用磨液泵和壓縮空氣，通過噴槍將磨液高速噴射到被加工的工件上，達到對零件表面清理和光飾的目的。液體噴砂工效高，磨料消耗少，能提高工件表面的光潔度，提高表面的強度，并從根本上改變了對環(huán)境的污染。設(shè)備的安裝方便不需單獨的工作間，可以直接安裝在生產(chǎn)線上。因此，液體噴砂優(yōu)于干噴砂。 液體噴砂是從國外引進的新技術(shù)，是噴砂加工方法的重大變革。它一問世就受到客戶的肯定與歡迎。從使用的行業(yè)看有航空、航天、電子工業(yè)、兵器工業(yè)、自動化和光學(xué)等儀器儀表行業(yè)，機床工具，模具、液壓件，五金工具，汽車、拖拉機、摩托車，動力機械及火車機車等工廠，還有紡織機械、食品機械、醫(yī)療器械、化工機械，金屬材料，人工晶體，彈簧，金屬工藝等行業(yè)。 二、液體噴砂工藝的應(yīng)用 1．清理精鑄件的毛面 采用液體噴砂來清理精鑄件，不僅能清除鑄件表面的氧化皮及殘留物，還能起拋光作用，提高鑄件的表面光潔度。特別是對形狀復(fù)雜的無余量的精鑄件，采用液體噴砂清理和拋光是最經(jīng)濟有效的工藝方法，例如航空發(fā)動機的渦輪葉片等。 采用液體噴砂來清理壓鑄件能使零件露出色澤一致的金屬本色，使零件的外觀更美觀。如采用液體噴丸效果更好，同時還可以提高零件的表面硬度和抗蝕能力。液體噴丸還可以達到裝飾的作用，如各種儀表外殼、框架等。 對砂型鑄造的鋁合金鑄件、銅合金鑄件采用液體噴砂同樣得到較高的表面質(zhì)量。但對較粗糙的鑄鋼、鑄鐵毛坯，一般不推薦采用液體噴砂工藝。 2．清除氧化皮 熱處理后的氧化皮及殘鹽，采用液體噴砂清理不僅能清除氧化皮而且還能提高零件的表面光潔度。尤其對形狀復(fù)雜的模具及精密零件液體噴砂效果更為突出。例如銼刀在熱處理后采用液體噴砂不但無損銼刀的刃口部分，還能提高銼刀的使用壽命。 熱軋后的各種稀有金屬板材，也可采用液體噴砂清除氧化皮及斑漬，為冷軋作準備，提高板材的表面質(zhì)量。 3．清除機械加工的微毛刺 毛刺雖小，危害甚大。隨著科技進步，機械零件形狀日趨復(fù)雜，精度要求越來越高，應(yīng)用條件十分嚴格，不允許有一點毛刺，例如紡織機械零件、液壓元件、航空航天工業(yè)的精密復(fù)雜零件、醫(yī)療器械等等，采用液體噴砂清除毛刺效率高質(zhì)量好，使兩個表面的交界處出現(xiàn)很小的圓角（這是很多機械零件要求的）。若能合理選擇工藝參數(shù)還能提高原有的表面光度。 4．清理污物和銹漬 各種模具如鍛模、沖壓模、橡膠模、輪胎模具、塑壓模、玻璃制品模具等，使用一段時間后必然沾染上脫模劑等污垢及燒痕，采用液體噴砂（或噴丸）清理，效果十分顯著同時還能提高模具的使用壽命。對食品模具采用液體噴砂（丸）能達到醫(yī)學(xué)性除菌要求。 翻修舊的機械零件，能達到整舊如新的效果。電子工業(yè)中的陶瓷元件還可提高其耐壓性能。 5．為其它表面處理工序作準備 電鍍零件前采用液體噴砂預(yù)處理，電鍍層結(jié)合力強。這對硬鉻尤其明顯。如發(fā)動機活塞環(huán)鍍鉻，紡織機托絲輥鍍梨面鉻等。 油漆零件、噴涂零件，在噴涂前采用液體噴砂處后的表面能增大涂層的結(jié)合力。粘接件采用液體噴砂處理的表面，粘接質(zhì)量好，牢固。 6．光飾加工 液體噴砂（丸）作為一種光飾加工方法效果十分突出。尤其是對復(fù)雜形面的零件如：葉輪發(fā)動機葉片，各種模具形面如貨幣、香幣、紀念幣模具的拋光，其它任何方法是無法比擬的。用液體噴砂拋光陶瓷、金剛石，是最經(jīng)濟的方法，如化纖紡織機械摩擦輪的拋光。 7．為了得到無反射光的裝飾表面 用液體噴砂（丸）的加工表面不反光。對既需要表面光滑又不允許反光的零件，采用液體噴砂（丸）是最有效的工藝方法，如手術(shù)器械等。 其它如磨砂玻璃器皿制品及花紋圖案，儀表面板、塑料繪圖紙砂面的加工，單晶硅表面的鏡面以及特殊面料布的毛絨加工等，液體噴砂都有廣泛的應(yīng)用。 8．為了改善機械零件的使用性能 機械零件經(jīng)過液體噴砂后，除能在原來基礎(chǔ)上提高0.5-1級光潔度外，被噴表面有微觀的均勻的凹坑，能保持儲存潤滑油，使?jié)櫥瑮l件得到改善。因而能夠延長零件的使用壽命，減小機械運動的噪音。如齒輪、曲軸、紡織機械、縫紉機械等。 機械零件經(jīng)過液體噴砂（丸）后，尤其是液體噴丸后，能顯著提高零件的疲勞強度，耐腐蝕能力，如彈簧、渦輪葉片等。 機械零件經(jīng)過液體噴砂后，表面小缺陷容易暴露出來，有助于零件裂紋的檢查和探傷。 總之，液體噴砂工藝是金屬的現(xiàn)代加工方法之一。由于它有不使用專用的貴重機床即可獲得高光潔度的形狀復(fù)雜的零件；其加工表面無刀痕，表面強化，可以提高零件的耐磨性、抗蝕性和抗疲勞性；加工過程無粉塵，躁聲低，不污染環(huán)境，工作效率高，應(yīng)用廣泛；工藝適應(yīng)性強，經(jīng)濟效果好等優(yōu)點。我們深信，隨著我國工業(yè)生產(chǎn)和勞動保護科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液體噴砂工藝及其應(yīng)用定能得到較快的發(fā)展！ 三、環(huán)保特點 極大地改善了粉塵對環(huán)境的污染和對工人健康的危害。 可直接安裝在生產(chǎn)線上，節(jié)省生產(chǎn)面積,有利工件周轉(zhuǎn)。 工作方法靈活，工藝參數(shù)可變，能適應(yīng)不同材質(zhì)和不同精度零件的光飾加工要求。 在工作過程中磨料循環(huán)使用，消耗量小。 主要零部件使用壽命長，且便于維修。 噴砂設(shè)備的選擇 1 ．一般而言，噴砂效果主要由噴砂介質(zhì)（磨料）決定，范圍可從效果強烈的金屬磨料到效果柔和的樹脂磨料，同時干噴與液體噴亦是重點考慮的因素，客戶可攜工件試樣確定。 2 ．生產(chǎn)效率確定設(shè)備種類：根據(jù)加工能力選擇自動化噴砂生產(chǎn)線、半自動化噴砂設(shè)備、壓入式噴砂設(shè)備、壓力式噴砂機、吸入式噴砂機。 3 ．工件尺寸確定設(shè)備規(guī)格：根據(jù)工件尺寸選擇機艙大小，以便有足夠的空間完成處理工作。 4 ．壓縮空氣要求：根據(jù)設(shè)備規(guī)格確定空縮機容量，并留20％余量，以保護空壓機使用壽命。 5 ．售后服務(wù)：當你選擇噴砂設(shè)備時，應(yīng)考慮銷售商或制造商的專業(yè)知識和經(jīng)驗，一個好的供應(yīng)商可為你提供最有效的指導(dǎo)及永久的售后服務(wù)。 6 ．產(chǎn)品價格：只有專業(yè)的制造商才能提供良好性價比的產(chǎn)品，適應(yīng)性的產(chǎn)品可以投入少而收益大。