噴砂技術簡介

1、BlJB噴丸清理是一門既年輕又古老的 技術，早在19世紀70年代初期，就有 人發(fā)明了將砂噴射到零件表面達到清 理目的的技術，當時以及以后很長一 段時間內，大家都很習慣地把這門技 術叫做噴砂(air blasting)。噴砂清理技術除了廣泛地應用 于鋼結構件涂覆涂層前的表面預處理 以外，還廣泛應用于機械零件的強化 、精飾、蝕刻等領域。噴砂的目的使涂層長期有效地保護好鋼鐵構件的首要條件，就是涂層與 鋼結構件基體之間結合牢固，必須符合兩個條件 1：涂層與基體之間的間隙要小0.5um （相當于3個氧原子直徑之和）之內時才能牢固地結合2：涂層和基體表面之間要有足夠大的接觸面，這除了提高粗糙 度以外沒有其

2、他更好的辦法一盡可能的徹底地清除工件表面上的雜質，盡可能徹底暴露工 件的基體二使表面生成一定程度的粗糙度，擴大工件表面的實際表面積增加工件單位表面積上涂層的結合力Standard equipment description 標準設備的描述過壓評測鳳口 Overpressure valvePressurized room壓罐倉Feeding 進料口Shutter封閉閥門o噴嘴Nozzl-壓縮空氣Pressurized air磨料閥門Abrasive flow valve油水分離器 FilterAir pressure regulator (oil/water) 空壓閥Standard equip

3、ment description標準設備的描述、技術服務能給您帶來什么=J1提供本公司磨料的最好使用方法，幫助貴司達到最佳的噴 砂效率（表面清潔、去除氧化層的效率等）；2提供設備使用及維修保養(yǎng)方面的建議，更有效地降低生產 成本；3 提供提高生產力和最大限度降低磨料消耗的建議。4我們非常熟悉噴砂機，有專門的技術部門和技術服務人員二 D1=15具有檢查噴砂機械運行情況的一系列WA設備，可以指導鋼 丸鋼砂磨料正確使用，以達到所要求的工件表面的覆蓋率 、粗糙度和清潔度等各項技術要求。1- 1-1 WA Pack Control and follow up of the process1-1-1 WA裝

4、備-控制和跟蹤生產流程Sieving set +volume glass and funnelPerthometer粗糙度儀一套篩網+量筒和漏斗Tachometer轉速計Magnifying glasses 放大鏡Manometers壓力計ISO Books: ISO 8501-1ISO 標準書:ISO8501-l1-2-2 WA Pack - Control and follow up of the process1-2-2 WA裝備-控制和跟蹤生產流程W.A Pack specific softwareWA裝備的特殊軟件Comparator弧高測試儀support blocks支撐塊Alm

5、en strips 艾爾門片Coverage strips覆蓋片Magnifying glass for coverage rates 用于覆蓋率的放大鏡1-3磨料配比分析in有專用的篩網做磨料粒度分析，定期檢查并控制噴砂罐倉里的磨料混合比 例，亦可檢測噴砂機械分離器排出尺寸是否達標。匪瞭匹注uaabs Aq peulJS出 QAA八/f /IL/7/、JS-_K45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%ZTTTTOOOOOOOgCDOM1混合比1OM2混合比2OM3混合比3一 SEP1分離器1 SEP 2分離器2一 SEP3分離器3-X-DUST COL除塵器Sieve siz

6、e 篩網尺寸(mm)此為我司技術報告中附有的料倉磨料混合曲線圖示舉例1-4粗糙度的測量和分析我們有進口的粗糙度儀器，定期來測試粗糙度，并打印粗糙度的波峰波谷 曲線，并且通過曲線圖，提出合理化建議。ertrtMFFUH EH$yvr/v |丄 ；4o 3 3G6 N 5 1217 s 3>3 cG 1s<TcAZFCU 制尺RRRPSrtrtFIXXFPrl ttrtYYYTYt ew® 33 301 5 5 - - ia5 52 二 212 s 6 s=_*TCAZrFC.左為技術人員配備的粗糙度儀，右為測得并現場打印的工件表面粗糙度的曲線圖1-5設備調整舉例07年10月

7、份我司技術人員在馬尼托瓦克后處理車間（噴砂）調整了壓縮空氣的排出壓力和壓罐倉的磨料流量后，解決了工件表面覆蓋率和清潔度不1=1達標的問題。左圖為調整設備前的工件表面清理情況，右圖為調整設備后的工件表面清理情況。1-6現場操作和噴砂技術的培訓為了能使我們現場操作人員和設備管理人員對設備和磨料有進一步的了解 ,可組織客戶單位的相關工作人員進行現場培訓。左為06年12月13日我們技術人員在寶鋼做設備和磨料使用培訓時情形, 右為07年1月9日在圣戈班做現場技術培訓時的情形。2-1磨料生產過程廢鋼與合金熔煉霧化成丸篩選鋼丸第二道熱處理最終篩選螺旋分離篩選第一道熱處理鋼砂破碎最終篩選第二道熱處理包裝包裝T

8、ypes of steel abrasive and way of wear - Grit 48-52 HRC 鑄鋼磨料的種類和磨損的方法鋼砂HRc 48-52GP NewGP O.M新的GP鋼砂CIA運轉中的GP混合料Types of steel abrasive and way of wear Grit 53-57 HRC 鑄鋼磨料的種類和磨損的方法鋼砂HRc 53-57GL New新的GL鋼砂GLO.M運轉中的GL混合料2-3-1 Operating mix and roughness2- 3-1運轉中的混合料與粗糙度的關系2-3-1 Operating mix and roughnes

9、s2-3-1 Operating mix and roughnessShot OM 鋼丸混合料GPOMGP鋼砂混合料GLOMGL鋼砂混合料GHOMGH鋼砂混合料215 Grit specifications 豈3涪誘 wheeQrbrator A=evardG皆GgG gG吉G25GooG6GG n5m m7o203OOo20% max |2w36占O10% max |2o10% max |85%I min |xy7OIS駕97% min |xw4o40% max I80% I min |I UIUJ | %06X20% I max |85% II min I90% II min |o97%

10、II min |oco52510% I max |85% min |Oy85%I min |97%I min |o呂35oo空2 O 寶oo75%I min |5g10% max |I uiiu I %06g75% minX90% min |皆OlioJ325og三、噴砂設備噴砂清理的工作效率和作業(yè)安全與噴丸設備本身是密不可分的,現今噴砂設備與耗材種類繁多、形式多樣、大小各異。我們可以將噴砂設備大致分為兩類:一：吸送式噴砂機 二：壓送式噴砂機（常用）3-2壓送噴砂操作舉例左為壓送式噴砂機ts80系列一般的操作步驟：1 將磨料倒入儲砂罐中，打開封閉閥門,將磨料注入壓罐倉內2.適量注砂后一切準備就

11、緒為操作之開始3壓下控制器上的手柄，壓縮空氣就順著 另一根控制氣管進入氣動進氣閥和氣動排 氣閥的頂端，進氣閥打開，排氣閥門關閉 ,封閉閥在壓縮空氣的頂推下將添料口封 閉，壓罐倉內壓力升高，磨料在重力作用 下，進入磨料閥的混合腔與壓縮空氣混合 后經噴砂軟管送到噴嘴處。封閉閥 排堵閥 排氣閥 迸閥一-_1丄 二4將手柄松開時，氣體回流，封閉閥下落 ,儲砂罐的磨料流入壓罐倉補充磨料，為 下次噴砂做好準備。3-3噴嘴規(guī)格噴嘴的規(guī)格一般都用通經表示例如:8mm10mmllmm12mm等等，進口的噴嘴型號則對應是5#、6#、7#和8#等等，每號代表116英寸。相同壓力條件下，工件的清理效率也大致與噴嘴通經

12、的平方成正比。噴 嘴越大，壓縮空氣的消耗量就越大，也大致與噴嘴平方成正比，所以在選 擇噴嘴時一定要確認空氣壓縮機的容量能否滿足噴嘴空氣消耗量。3- 4噴嘴規(guī)格、壓縮空氣影響著清理效率和磨料消耗 量工作壓為IMPa項目Q0.56 620.660.03二23.712S.SS氣心亠”30"335.E345L3Q363心12.6L3.7"14.3015漬理敵率 M l占124 £24.925.21氣衣亠科436472499522Q（砂）gh17.819.520.42L_g漬理敕率in2 1占UQ6.14-6.797.1氣&. -djo嚴5P6657687QTL9Q

13、（砂gh24.3hP26.928.229.5蓿理裁率心占12Q7.93g.Z9.14氣心皿-”762842Q8了3心907（砂）gh31.254.535.837.2漬理敕率 mi占3-5常見噴嘴種類噴嘴一般是由內襯和金屬外套組合而成。噴嘴 主要分直桶形和文丘里形兩大類O直桶形噴嘴主要應用小零件的表面清理，鋼結構的局部清理（焊縫 ）,欄桿清理等。文丘里形噴嘴的氣體動力學性能優(yōu)良，渦流現象明顯改善或排除, 壓力損失減少，在相同的壓力下，磨料出口速度可增加一倍（約 340m/s ）Lj一-1*j r1LL11一.3-6噴嘴效率直桶形噴嘴在工作表面上的有效清理寬度窄，文形的有效清理寬度大 得多，而且有

14、效清理區(qū)域內的磨料作 用力一致，磨料得到充分的利用，工 作效率提高就是必然的結果了。現新開發(fā)濕噴砂專用噴嘴，此噴嘴是利用工作時產生的虹吸現象將液 體（主要是水）吸入噴嘴內，與磨料 和空氣混合后噴出。液體在高速氣流 的作用下霧化，使噴丸（砂）清理粉 塵得到有效控制。直桶形噴嘴發(fā)散作用文形噴嘴發(fā)散作用3-7噴嘴內襯和軟管噴嘴的內襯的材料主要有四類：碳化鋁、碳化硼、碳化硅和碳化鵠。 其中碳化硼價格（80美元左右）約為它類的5倍，但壽命約為其他噴嘴的 十倍。噴砂軟管和空氣軟管的通經一般不小于噴嘴直徑的3到4倍。市場上最 常見的噴丸機都配有32毫米的噴砂管。3-8其他噴嘴種類開口呈45度、90度或反向的

15、噴嘴3-9噴槍附件遠程控制噴槍的腳踏開關遠程控制噴槍的手柄開關噴槍上附帶的強光手電筒3-10-1噴砂軟管遵循以下三個原則，噴砂軟管內的壓力損失將會得到有效控制:一、噴砂軟管的通經應該是所用噴嘴直徑的3到4倍;二、噴砂軟管要盡可能短，保持平直；工作時，噴砂軟管千萬不三、要選擇真正的噴砂軟管，其除了耐磨耐壓外，還必須抗靜電,以求得施工人員和周圍設備的安全。3-10-2噴砂軟管JJ噴砂軟管的結構：由內膠層.增強層和外膠層組成，各層之間用膠黏劑黏 結。硫砂軟管的規(guī)格：通常指的是軟管鹵徑，常用的有：20mm、25mm和 32mm等幾種，對應的英制稱呼為075in、lin和1.25in0其中32mm的軟管

16、使 用范圍最廣，通常配用是8到llmm的噴嘴。檢測噴嘴內徑的方法（圖示）噴嘴直徑mm噴砂軟管規(guī)格誠25卩32卩38卩1n廠10p11111卩11112卩13-10-3軟管與噴嘴連接處主要問題汽噴嘴處墊圈缺失只噴砂管道與噴嘴連接穩(wěn)定性差K噴砂軟管連接端口不規(guī)則只連接用鋼釘過長3-10-4軟管與軟管的連接在很多情況下，由于一些無法改變的 原因，我們必須將噴砂軟管接長。為 此我們就要用到軟管接頭。接頭分為兩種：內插式接頭和外套式 快速接頭。接頭弊端較多，如縮小了管道流通截面、造成渦流、容易脫落等。 每添置一個內插式接頭，管內壓力損 失0.07MPa左右。街頭則安裝快捷，且接頭不與 管內磨料接觸，使用

17、壽命較長。外套式接頭3-11-1壓縮空氣和空氣壓縮機3-11-7壓縮空氣和空氣壓縮機空氣壓縮機相距甚遠，則應選用排壓高點的空壓機?？諝鈮嚎s機的額定排量必須達到壓縮空氣消耗量的1=1噴砂清理是用壓縮空氣推動磨料來清理工件表面的。在噴砂清理作業(yè)中，磨 料質量和壓縮空氣的關系是子彈與彈內火藥的關系，壓縮空氣就是磨料顆粒 獲得足夠速度所需要的“火藥”動力?？諝鈮嚎s機從壓縮形式上分：活塞式、螺桿式、離心式和渦卷式?？諝鈮嚎s機從驅動形式上分：柴油、汽油和電機驅動，前兩者多用在移動式 空壓機，后者多用在固定式空壓機上。用于噴砂清理或其他噴丸作業(yè)的空氣壓縮機的 壓 力一般不要超過l.OMPa,如果空壓機與噴砂

18、作業(yè)地點15倍工件硬度、工件厚度、表面處理要求和磨料種類決定壓縮空氣參數的選擇：一：工件 ，需要的空壓機；清理時一定要小心，要經過來確定，包括空氣壓力噴嘴和工件之間的距離等；三：噴砂技術可滿足許多表面處理要求，如清理、毛化、強化、去毛刺等，檢測噴嘴內徑的方法（圖示）經常性的檢查以下一些內容有助于噴砂清理作業(yè)有效而經濟的進行一：噴嘴的直徑，如噴嘴直徑已增大約2mm （即增大了2個型號）,請及時更換!二：噴砂清理的現場工作壓力（作業(yè)時噴嘴處的軟管空氣壓力）的顯示。 為了保證理想的0.7MPa的工作壓力，空壓機的排氣壓力應調定在 0.79- 0.83MPa之間，這是因為壓縮空氣流經空氣軟管、油水分離

19、器、 噴砂機和噴砂軟管時，壓力損失通常在0.10.14MPao三：噴砂清理用壓縮空氣是否超過了空氣壓縮機的容量。四：油水分離器處的濾芯請及時清理和維護!噴嘴直徑/mm清理效率m2.lr1P空氣壓縮機規(guī)格*/ mtmiiZ0+7 MP 敘0+63 MP*0+56 IMPsvI4 8612 6310 4010P213618 1114 9510p11P29 4525 0820 6213p12p廿1631 5826 01173-11-8壓縮空氣和空氣壓縮機:用來清除壓縮空氣中 的水分和油份。成水，因此在壓縮空氣管道上需要空氣截水器油水分離器凝凍的噴嘴油水分離后的壓縮空氣在管道內輸 送時又會冷卻，其中水

20、汽就會冷凝 配置一個 ，截水器上要安裝 一個自動泄水器，安裝地點要靠近 噴丸機，這樣可最大限度地清除壓 縮空氣中的水分，以保證在整個噴 砂過程中磨料和被清理表面保持干 燥，不發(fā)生返銹現象。3-11-10壓縮空氣和空氣壓縮機檢驗壓縮空氣中是否含有水 分或油分的方法：白布噴一分鐘，要是白布或白紙沒有太大的變化，說明空氣質量很好，要是白紙變臟變潮，則壓縮空氣質量有取一塊白布或吸水的白紙放 在離噴嘴有一定距離的地方 ,然后爭弄噴嘴對準白布或 白紙，打開壓縮空氣（磨料 閥門一定要關閉）對著白紙問題，需檢修清理相關設備3-12-1噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-2噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法常見故障

21、原因排除方法壓縮空氣沒有打開打開氣源調壓閥調定壓力太低噴嘴或磨料閥堵塞把壓力調高到0.6MPa以上清理噴嘴和磨料閥，必要時重新調整磨料閥磨料用完添加磨料磨料閥堵塞清理磨料閥并分析堵塞原因噴砂機中的磨料封閉閥沒有打開磨料不能進入噴砂機回收器中的濾網堵塞檢查封閉閥清理濾網中的雜質3-12-3噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法常見故障原因排除方法原因1：壓縮空氣管路不暢壓縮空氣壓力不穩(wěn)定原因2：控制用調壓閥失靈3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法磨料污染結團堵塞管道原因3：噴砂用調壓閥失靈更換干凈磨料3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-#噴砂作業(yè)中

22、常見問題及解決方法磨料和壓縮空氣比例不當3-12-4噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法室內除塵風力不足檢查除塵布袋或濾芯3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法布袋或濾芯積滿灰塵清理或更換布袋或濾芯3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-5噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法3-12-#噴砂作業(yè)中常見問題及解決方法常見故障原因壓縮空氣中有和被處理工件有 和排除方法排盡過濾器積杯中的積水與油漬被處理工件事先必須做好清潔工作空氣濕度太高事先注意噴砂作業(yè)的環(huán)境3-13壓力計量換算在車間多以“公斤”數來描述噴砂機的現場工作壓力

23、，下面就是“公斤”與 “兆帕”之間的換算情況：1“公斤” =100千帕=0.1兆帕（MPa）1帕=iooo克/平方米1個大氣壓=1.01325帕=760毫米“汞柱” =10.336米“水柱”Standard equipment description 標準設備的描述V7Evaluation of the sand blasting result on the treatedpiece四、被處理工件噴砂結果的評估除了所處理工件的表面原始狀態(tài)影響著噴砂噴丸效果以外，現場的相對濕度、環(huán)境溫度、露點和工件表面溫度也會影響整體的清理效果。務必保持所清理的工件表面 ，噴砂清理是無法有效清除表面 上的油污的

24、，相反，只會是油污的面積進一步擴大，其最終結果是給涂 層質量帶來隱患。4- 1表面清理效果兩大指標清潔度evaluation of the remaining contamination (mill scale, rust, previous coati ng)污質程度的評估（氧化皮，鐵銹，原先的涂層）粗糙度Surface profiles which defi nes aspect, con tact and friction properties, sticking of the different coatings.表面輪廓定義了外表面，接觸面，摩擦性能和對不同涂層的附 著能力4-2 R

25、ust grades - ISO 8501-1 Standard4-2 鐵銹等級ISO 8501-1標準eA: Steel surface largely covered with adhering mill scale but little, if any, rust.A級：鋼材表面大量覆蓋粘附的氧化皮只有很少鐵銹鳥B: Steel surface which has begun to rust and from which the mill scale has begun to flake.級：鋼材表面開始生銹且生銹處的氧化皮開始脫落鳥C: Steel surface on which t

26、he mill scale has rusted away or from it can be scrapped, but with slight pitting visible under normal vision.鳥C級：鋼材表面有氧化皮的部位已經生銹或可以剝落，但肉眼看只是輕微的銹蝕鳥D: Steel surface on which the mill scale has rusted away and on which genaral pitting is visible under normal vision.D級：鋼材表面有氧化皮的部位已經完全生銹，而且肉眼看也已完全銹蝕4-4

27、Surface cleanliness grades ISO 8501：L standard 4-4 對表面清潔度的評級 ISO 8501-1標準Surface free from visible oil, grease, dirt and free from mill scale, rust, paint coatings and foreign mattei; uniform metallic colour表面完全沒有油類、油脂.污垢和完全沒有氧化皮、鐵銹、油漆涂料、非同質的物質和相同的金屬色Sa 2.5: Very thorough blast cleaning 非常徹底地拋丸清理Any

28、 remaining traces of contamination shall show only as slights stains in the form of spots or stripes.可以看出任何污質的痕跡，只有輕微的污點或細紋Sa 2: Thorough blast cleaning 徹底地拋丸清理Any residual contamination shall be firmly adhering.任何殘留的細微污質都會牢固地粘附著Sa 1: Light blast cleaning 輕度地拋丸清理Loose mill scale, rust and foreign ma

29、tter shall be removed.應去除輕微的氧化皮、鐵銹、非同質的物質4-5 ISO 8501-14-5 Cleanliness grade 清潔等級1清潔等級Sal清潔等級Sa2->-三 >A；" 2'、：/.*冬慮煜淀;、:. *、 < -1 " 二、叢眾仁謨忙工: . -;/：；?r -:F懸詳蘭金屜汾浹忿 沁7熄爍點總C嚟. .揖t *右龍.¥八二.、?'勺應二.二十心2 "令濤務罄茗鎰 E泌気牌產沁g瘞總沁黔、'擦溺浄 空沁饋 ；m沆淪-a " t ? * A . J . /鏤*

30、二號. i ：m"- k* /« k -:' -:磁痔.去、E 聯".nyy 同;承沁'理f、:、它?處:金/八底說:於冶；學二匚嚴必* 、總4二*;特禺吃訐空冷An；二.：. . 、：、 、亠：" £ 工,a “ 攵弋c-，,芒寸：:-£： WWW we瑟 仝沢樣彩 二 ! 1;27、二壯：,4清潔等級清潔等級Sa3Sa2.5曲!=射電晁裁燈撐- ：=：!-4-6粗糙度：對噴涂前表面處理的益處和限制對于噴砂清理產生的粗糙度至少有三個基 本作用：1使涂層與工件表面間的實際結合面積增加,有利于提高涂層結合力.2 涂層在固

31、化過程中會產生很大的內應力,粗糙度的存在可以有效地消除涂層中的應 力集中現象，防止涂層開裂。3 表面粗糙度的存在可以支撐一部分涂料的質量，有利于消除流掛現象，對于垂直涂料的表面，作用尤為明顯!4-6-1 Roughness Ra parameter4-6-1粗糙度-Ra參數1Ra is the arithmetical mean of the areas between surface profile and the mean line over the evaluation lengthRa是在表面輪廓和測量長度內平均線之間的面積算術平均值Ra unit is nmRa的單位是微米0 sseull6noM01-9寸4-6-3粗糙度Lc參數的選取Ra (pm)Rz (p