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纵谈喷砂领域的现状

纵谈喷砂领域的现状

[巴黎人线路检测中心:未知]    [编辑admin]    [日期:2013-05-22 16:13]    [热度:]

  (一)概述:

  喷砂是以磨料强力撞击零件、对其表面进行清理或修饰加工的过程。其用途主要有:

  (1)除去铸件、锻件东热处理后零件表面的氧化皮。

  (2)除去零件表面上的锈蚀积碳、焊渣、旧漆层或其它干燥了的油类物质。

  (3)提高零件表面的粗糙度,以提高涂装或其它涂层的附着力。

  (4)除去零件的毛刺或方向磨痕

  (5)在玻璃或陶瓷上进行喷花。

  (6)使零件呈漫反射的哑光状态。

  (7)对切削刀具进行湿喷砂,提高其使用寿命。

  喷砂分为干喷与湿喷两种,前者的加工表面比较粗糙,适用于上述1-6项的加工目的。后者的应用与干吹砂相似,但常用于较精密的加工,它还具有污染小的优点。

  油污重的零件在喷砂前应先脱脂。

  (二)干喷砂

  干喷砂用的磨料可以是钢砂、氧化铝、石莫砂、碳化硅等。但国内应用最多的是石莫砂,根据零件材料,表面状态和加工的要求,可选用不同的粒度的磨料。

  不同零件干喷砂工艺条件

  零 件 类 型石莫砂粒度(mm)压缩空气压力

  厚3mm以上较大钢铁零件2.5~3.50.3-0.5

  厚1-3mm的中型钢铁零件1.0~2.00.2-0.4

  小型薄壁菱钢件0.5~1.00.15-0.25

  小型薄壁菱钢件0.5~1.00.15-0.25

  厚1mm以下的钢铁板金件、铝合金件0.5以下0.1-0.15

  干喷砂机有机械喷砂与空气压力喷砂两种。每一种又可分手工、半自动或连续自动多种方式,国内广泛使用的是手工空气压力喷砂机。它适用各种复杂形状的中、小型零件。

  (三)湿喷砂

  湿喷砂所用磨料与干喷砂相同,可将磨料与水混合成砂浆,磨料一般占20%-35%(体积比)并不断搅拌以防沉淀,因压缩空气压入喷嘴喷向零件,也可将砂与水分别置入罐中,在流向喷嘴前混合后再喷向零件,为防钢铁零件锈蚀,须在水中入亚硝酸钠等缓蚀剂。另处,砂子下次使用之前应进行烘干。

  湿喷砂的设备也有多种形式,最常用的也是喷砂室

  (二)喷丸

  (1)概述

  喷丸与喷砂相似,只是用钢铁丸或玻璃丸代替喷砂用的磨料。喷砂能使零件产生压应力,而且没有含硅的粉尘污染。这种工艺主要用于:

  (a)使零件产生压应力而提高其疲劳强度和抗应力腐蚀能力。

  (b)对扭曲的薄壁零件进行校正。

  (c)代替一般的冷热成型工艺,对大型薄壁铝制零件进行成型加工,这样可避免零件表面残留高的张应力,而形成有利的压应力。

  应注意:喷丸加工后零件的使用温度不能太高,否则产生的压应力会被消除而失去预期的效果。使用温度的限制依零件材料而定,如一般钢铁零件约为260-290℃,铝制零件约为170℃

  (二)丸的种类

  1.铸钢丸:其硬度一般为40-50HRC,加工硬金属时,可把硬度提高到57-62HRC。铸钢丸的韧性较好,使用广泛,其使用寿命为铸铁丸的几倍。

  2.铸铁丸:其硬度为58-65HRC,质脆而易于破碎,寿命短,使用不广,主要用于需要喷丸强度高的场合。

  3.玻璃丸:硬度较前两者低,主要用于不锈钢、钛、铝、镁及其它不允许铁质污染的材料,也可在钢铁丸喷丸后作第二次加工之用,以除去铁质污染和降低零件的表面粗糙度。

  (三)喷丸工艺

  对要求零件表面产生压应力的喷丸加工而言,必须要有足够的覆盖率,即要使未被喷丸加工的表面尽量少。但检查覆盖率比较困难。而且难以作出定量的判断,所以常取控制喷丸强度的办法,也就是要求达到一定的喷砂强度以后,才能得到所要求的压应力值,喷丸强度大都以美国SAE标准J442所述的。Almen弧高计进行测量。Almen弧高计是用厚0.8\1.3或2.4mm的标准尺寸的1070冷轧钢(相当于我国的70碳素钢),其硬度为44-50HRC,高计测量弯曲了的钢条试样的弧高,即可得了喷丸强度.

  喷丸强度主要受下述因素影响:

  (1) 喷丸大小:喷丸越大,冲击能量越大,则喷丸强度也越大,但喷丸的覆盖率降低,因此,在能产生所需要喷丸强度的前提下,尽量减小喷丸的尺寸是有利的.另外,喷丸尺寸的选择也受喷丸处理零件形状的限制,其直径不应超过沟槽内圆半径的一半. 喷丸粒度一般在2.0-3.0mm之间选用,

  (2)喷丸的硬度:当其硬度大于零件的硬度时,喷丸硬度值的变化不影响喷丸强度。反之,喷丸硬度值的降低,将使喷丸强度降低。

  (3)喷丸速度:喷丸速度增高,喷丸强度便加大,但速度过高会使其破碎量增多。

  (4)喷射角度:呈垂直状态时,喷丸强度最高,因此一般均以些状态进行喷丸处理,若受零件形态的限制,必须以小角度喷丸时,应适当加大喷丸尺寸与速度。

  (5)喷丸的破碎量:破碎喷丸的喷丸强度低,因此应经常清除碎丸,要保证喷丸的完整不低于85%此外,带尖角的碎丸还会划伤零件。

  喷丸加工的设备与喷砂设备基本相同,只是需要某些辅助装置来更严格地控制喷丸加工过程。

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