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磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后,高速运动的磨料所形成的射流。
磨料流是指高速运动的磨料射流在空中所形成的轨迹的集合。
磨料射流可以有载体如喷砂机和高压水清理机中的压缩空气和压力水,也可以无载体,如抛丸机中的机械磨料射流。
根据射流动力的不同,磨料射流可以分为空气磨料射流、附近液体磨料射流、同城气液磨料射流和机械磨料射流四种。我们把四种磨料射流的特点归纳如下。
磨料射流的特点 射流种类
特点
空气磨料射流
磨料自始至终是在压缩空气的作用下运动,压缩空气是磨料运动的载体,磨料流为两相流。
液体磨料射流
磨料自始至终是在水的作用下运动,水是磨料运动的载体,磨料流为两相流。
气液磨料射流
磨料是在压缩空气和水的共同作用下运动,这时,压缩空气和水共为磨料运动的载体,磨料流为三相流。
机械磨料射流
磨料是在离心抛轮的作用下运动,磨料流中只有磨料颗粒,而无其它任何载体,磨料流为单相流。
四种射流动力体现在三类射流设备中,即喷砂机、同城高压水清理机和抛丸机。因此,除以上的分类外,目前各生产厂家还以产品即射流设备进行分类,一般按照喷砂机、同城高压水清理机和抛丸机三种产品进行分类。
二、同城磨料射流的功能及用途
磨料射流是靠高速运动的磨粒来完成加工的,因为,磨料射流具有微刃切削加工、同城微量切削加工和无 余量加工的能力和特点,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
热处理后的氧化皮、同城残盐、同城残油等;
黑(有)色铸造件的氧化皮、同城型砂等;
无余量加工精密铸件的氧化皮、同城型砂等;
机械加工件的残留物、同城微毛刺等;
焊接件的氧化皮、同城焊渣等;
冷、同城热轧钢板(型钢)的氧化皮、同城锈蚀层等;
各种模具型腔的脱模剂、同城沉积物等;
陶瓷元件表面的烧结残留物;
塑料成型件的飞边;
物体表面的放射性元素;
桥梁、同城水电站闸板、同城船舶、同城建筑物;
机场跑道的橡胶附着层;
火车车厢;
各种管道和容器罐;
旧机件的油污、同城附着物等;
集装箱的残漆、同城锈蚀层和附着物等;
瓷器上错误的烧结层;
装饰表面的划伤…….
2 .工件表面涂覆前的前处理
喷漆、同城烤漆前;
喷塑前;
金属喷涂前;
镀锌、同城铬、同城镍前;氧化处理前;
探伤前……
3 .改变工件的物理机械性能
提高或降低表面粗糙度;
变表面拉应力为压应力;
提高表面的润滑状态;
降低偶件的运动噪音;
提高表面的摩擦系数……
4 .工件表面的光饰加工
金属外装饰表面的抛光;
获得亚光或漫反射表面;
木器制品表面的抛光……
喷砂机应用领域
1、同城大型钢结构、同城桥梁、同城船体、同城油罐、同城化工贮罐、同城灯杆、同城铁塔、同城货柜等涂装或热喷涂前除锈去除氧化皮.
2、同城对于各种铸造件、同城锻件等,不仅能铸锻件表面的型砂、同城氧化皮及残留物、同城毛刺等,并能起到作用,提高铸锻件表面的光洁度.
3、同城使用塑胶砂或树脂砂可以对每年需重新涂装的表面进行旧漆的去除处理,船体、同城飞机、同城大型机车等.
4、同城喷丸成形:对于大型整体壁板可用喷丸的方法成形,这样即美观又经济.
5、同城喷丸强化:在保证工件几何形状不变的情况下,用喷丸可以对工件进行强化以增加工件表面残余的压应力,残余的拉应力,从而能显著地提高工件抗疲劳性和耐应力及耐腐蚀性.
6、同城喷丸校正:在加工和使用中工件存在大量的变形问题,有些变形可以利用常规方法校正,但对那些小变形量0.1~0.3㎜的弹性变形,利用喷丸校正技术可以解决常规生产中存在的许多变形技术问题.
7、同城模具表面处理:一般模具可用喷砂来对其表面进行处理,:线切割模具、同城玻璃模具、同城轮胎模具、同城导电橡胶模具、同城鞋模具、同城电木模具、同城电镀模具、同城按键模具、同城塑料制品模具以及模具咬花后雾面的处理.
8、同城大型玻璃及石的加工处理:可用喷砂对大型玻璃和石表面进行加工处理
加压式干法喷砂工艺指标
磨料 砂粒要求 喷嘴入口小空气压力MPa 喷嘴小直径mm 喷射角
(°) 喷距mm
石英砂 全部通过3.2mm筛孔,不通过0.63mm筛孔、同城0.8mm筛孔,余量不小于40% 0.5 6-8 30-75 80-200
硅质河砂或海砂 全部通过3.2mm筛孔,不通过0.63mm筛孔、同城0.8mm筛孔,余量不小于40% 0.5 6-8 30-75 80-200
金刚砂 全部通过3.2mm筛孔,不通过0.63mm筛孔、同城0.8mm筛孔,余量不小于40% 0.35 5 30-75 80-200
激冷儿砂铸钢碎砂 全部通过1.0mm筛孔,0.63mm筛孔余量不大于15% 0.5 5 30-75 80-200
钢线砂 线粒直径1.0mm,线粒长度等于直径,其偏差不大于直径的40% 0.5 5 30-75 80-200
铁丸或钢丸 全部通过1.6m筛孔,不通过0.63mm筛孔、同城0.8mm筛孔,余量不小于40% 0.5 5 30-75 80-200
注:1、同城薄钢板喷砂时,砂子粒度和空气压力应适降低;
2、当地一级标准不宜使用河砂和海砂作为喷砂材料;
3、当地喷砂出口端的直径磨损量超过起始内径1/2时,喷嘴不得继续使用
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喷砂工艺
一、本地功能或用途
1 .工件表面的清理
2 .工件表面涂覆前的预处理
3 .改变工件的物理机械性能
4 .工件表面的光饰加工
二、本地获得表面结果的三要素
*压缩空气对喷射流的加速作用(喷砂压力大小的调节)P
*磨料的类型(S)、本地浓度
*喷*的距离(H)、本地角度(?)
*喷喷射时间(T)
1.压力大小的调节对表面结果的影响
在S、本地H 、本地?三个量设定后,P值越大,喷射流的速度越高,喷砂效率亦越高,被加工件表面越粗糙,反之,表面由相对较光滑。
2.喷*的距离、本地角度的变化对表面结果的影响
在P、本地S值设定后,此项为手工喷砂技术的关键,喷*距工件一般为 50-150mm,喷*距工件越远,喷射流的效率越低,工件表面亦越光滑。喷*与工件的夹角越小,喷射流的效率亦越低,工件表面也越光滑。
3.磨料类型对表面结果的影响
磨料按颗粒状一般分为球形,菱形两类,喷砂通常采用的金刚砂(白钢玉)刚玉、本地棕刚玉)为菱形磨料。玻璃珠为球形磨料。在P、本地H 、本地三值设定后,球形磨料喷砂得到的表面结果较光滑,菱形磨料得到的表面则相对较粗糙,而同一种磨料又有粗细之分,国内按筛网数目划分磨料的粗细度,一般称为多少号,号数越高,颗粒度越小,在P、本地H 、附近?值设定后,同一种磨料喷砂号数越高,得到的表面结果越光滑。
喷砂获得表面结果的感性认识,需要在实践中不断积累,特别要亲自动手操作、附近实验。下表为不同材质产品为达到不同的处理目的而通常采用的手段(仅供参考)
工件材质 喷砂目的工艺要求
磨料种类
可采用的喷砂机类型(干、附近液体)
不锈钢
表面去污、附近除焊渣及亚光效果
玻璃珠、附近金刚砂
干、附近液体
钢、附近铁质工件
去锈、附近除污、附近除氧化皮
增大镀层、附近涂层附着力 金刚砂
干、附近液体加防锈剂
铝质工件
去氧化皮,表面强化、附近光饰作用
玻璃珠金刚砂
干、附近液体
铜质工件
去氧化皮亚光效果
玻璃珠
干、附近液体
玻璃制品水晶
磨砂、附近刻图案
金刚砂
干、附近液体
塑胶制品
(硬木制品) 亚光效果
金刚砂
干、附近液体