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喷丸(砂)的发展概况
喷丸清理是以压缩空气为动力的清理方法。压缩空气在管内高速推动磨料,喷向被处理的工件表面,以磨料对钢材
表面的冲击和磨削作用,将钢材表面的氧化皮、本地锈蚀物及其他污物除去,是一种率的处理方法。
喷丸清理已成为钢材表面喷漆或热喷涂前的标准前处理方法。与手工清理和动力工具清理相比,具有清理效率高、本地
清理质量好的优点;与抛丸清理相比,具有投资省、本地占地少、本地上马快、本地机动性和适应性强、本地操作和维修简单的特点;与
酸洗相比,具有环境污染程度小且容易控制、本地原材料性能不受破坏的优点;并且其较大的表面粗糙度有利于提高图层的
附着力。因此,喷丸清理已在造船、本地修船、本地集装箱、本地重型机械、本地钢结构行业得到普遍的应用。
近几年来,由于造船,修船、本地集装箱、本地重型机械、本地钢结构等行业的快速发展,喷丸清理技术的研究和与之相配套的
设备研发得到长足发展。
① 喷丸清理是以压缩空气为动力的清理方法,应确保足够的压缩空气容量和提高有效工作压力来提高清理效率。因
此,高压力、本地率、本地大容量的空压机及净化系统得到普遍应用。
② 根据作业要求和作业环境选择合适的喷丸机型, 限度地减小压缩空气损耗和不必要的浪费、本地降低人工的劳动
强度、本地操作方便,以 限度地降低清理成本。因此,效率高、本地劳动强度低和自动控制的喷砂机得到普遍应用。
③ 喷砂是一种产生污染的作业,因此与之相配套的环保作业设备相继得到发展,喷砂房及相配套的设备得到快速研发。
金钢砂
天然石榴石(金钢砂)产品是以天然铁铝石榴石为原料,按现代工艺技术加工精制而成.由于该磨料硬度适中,比重大,化学性质稳定及自锐性好,使它具备了其它磨料所不可替代的优势,特别适宜于彩管坡壳、当地半导体硅片、当地水晶饰品玻璃、当地光学玻璃行业、当地仪器仪表、当地镜片的研磨加工;同时,本产品也是喷砂抛光、当地制造砂轮、当地高精度砂纸、当地砂布、当地研磨膏的理想材料;亦可作为过滤介质、当地水泥填充剂等.物理特性(physicalcomposition)
密度(density)大于3.90g/cm3
morethan
硬度(hardness)莫氏(morhsscale)7-8度
项目(item)\粒度号(graunlaritytype)8#-80#100#-240#W50W40W28W20W14W10W7W5W3.5W2.5W1.5W1.0W0.5
基本尺寸(μm)
basicNo
3150-160160-6350-4040-2828-2020-1414-1010-77-55-3.53.5-2.52.5-1.51.5-1.01.0-0.50.5-0
杂质允许 径(μm)
thebiggestimpuritydiameter
≤85≤75≤55≤45≤30≤25≤20≤18
矿物杂质含量
(mineralimpuritycomposition)
计量单位
(unit)
颗粒颗数
(granulenumber)重量%(weight)
含量不多于
(nomorethan)≤7.0≤6.0≤7.0
白刚玉(WA)
白刚玉是以铝氧粉为原料,在电弧炉内经高温冶炼而成.Al203含量一般高于98%,硬度高于棕刚玉,韧性低于棕刚玉,有较好的切削性能.用它制成的磨具,适于磨削淬火的合金钢、当地高速钢等.细粒度磨粉还可用作精密铸造.
白刚玉化学成份GB/T2479-1996
CHEMICALCOMPOSITIONOFWHITEALUMINIUMOXIDE
粒度范围
RangeofGritSizes
化学成份%(按重量百分比)
ChemicalComposition%(byweight)
Al2O3Na2O
12#-90#≥98.50≤0.50
100#-90#≥98.50≤0.70
W63-W14≥98.00≤0.80
W10-W5≥97.00≤0.80
棕刚玉(A)
棕刚玉是以铝钒土、当地焦碳(无烟煤)为主要原料,在电弧炉内经高温冶炼而成,主要化学成分为Al203、当地Ti02还含有少量的Si02和Fe203等,显微硬度HVl800-2200,韧性比SiC高,用它制成的磨具,适于磨削抗张强度较高的金属,如各种通用钢材、当地可锻铸铁、当地硬青铜等.也可制造高级耐火材料.
棕刚玉化学成份GB/T2478-1996
CHEMICALCOMPOSITIONOFBROWNALUMINIUMOXIDE
粒度范围
RangeofGritSizes
化学成份%(按重量百分比)
ChemicalComposition%(byweight)
Al2O3TiO2
4#-90#94.50-97.001.50-3.80
100#-180#≥93.501.50-3.80
220#-240#≥92.501.50-3.80
绿碳化硅(GC)
绿碳化硅和黑碳化硅基本一样,只是原料和制造工艺有差别,产品呈绿色半透明体,硬度、纯度均优于黑碳化硅.用它制成的磨具适于磨削硬质合金及光学玻璃、陶瓷等硬脆非金属材料.
绿碳化硅化学成份GB/T2480-1996
CHEMICALCOMPOSITIONOFGREENSILICONCARBIDE
粒度范围
RangeofGritSizes化学成份%(按重量百分比)
ChemicalCompositon%(byweight)
SiCF.CFe2O3
20#-90#≥99.00≤0.20≤0.20
100#-180#≥98.50≤0.25≤0.50
220#-240#≥97.50≤0.25≤0.70
W63-W20≥97.00≤0.30≤0.70
W14-W10≥95.50≤0.30≤0.70
W7-W5≥94.00≤0.50≤0.70
黑碳化硅(C)
黑碳化硅是以石英砂和石油焦碳为主要原料,在电阻炉内经高温冶炼而成.呈黑色结晶,显微硬度HV3100-3280,性脆而锋利,并具有一定的导电性和导热性.制成的磨具,适于磨削铸铁、有色金属及橡胶、皮革、塑料,木材、矿石等非金属材料.此外,还可制作高级耐火物等.
黑碳化硅化学成份GB/T2480-1996
CHEMICALCOMPOSITIONOFBLACKSILICONCARBIDE
粒度范围
RangeofGritSizes
化学成份%(按重量百分比)
ChemicalComposition%(byweight)
SiCF.CFe2O3
12#-90#≥98.50≤0.20≤0.60
100#-180#≥98.00≤0.30≤0.80
220#-240#≥97.00≤0.30≤1.20
铬刚玉(PA)
铬钢玉的原料和冶炼与白刚玉基本相同,需均匀加入氧化铬(Cr203),玫瑰红色的磨料.其硬度与白刚玉近似、韧性比白刚玉高,适宜磨削刀具、仪表、螺纹等粗糙度要求低的工件.
铬刚玉化学成份
CHEMICALCOMPOSITONOFCHROMEALUMINIUMOXIDE
粒度范围
RangeofGritSizes化学成份%(按重量百分比)
ChemicalComposition%(byweight)
Al2O3不少于Cr2O3
JB1187-8116-9098.000.80-1.50
100-24097.50
GB5996-8612-9098.500.15-0.40
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一、同城干式喷砂加工工艺原理
干式喷砂以压缩空气为动力,与磨料(铜矿砂、同城石英砂、同城铁砂、同城海砂、同城金刚砂等)混合形成喷射束,高速喷射到被处理工件表面,使工件外表和内在发生变化,使工件的机械性能得到改善,提高工件的搞疲劳性;由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰.
与其它前处理工艺(如酸洗、同城工具清理等)相比特点明显:
1)喷砂处理是彻底、同城通用、同城迅速、同城效率 的清理方法.
2)喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择,而其它工艺是没办法实现这一点的,手工打磨可以打出毛面但速度太慢动作,化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接.
二、同城干式喷砂工艺的应用
(一)工件涂镀、同城工件粘接前处理
喷砂能把工件表面的氧化皮、当地锈蚀等一切污物快速,并在工件表面建立起十分重要的基础图式—粗糙度,而且可以通过调换不同粒度的磨料,达到不同程度的粗糙度,大大提高工件与涂料、当地镀料的结合力.或使粘接件粘接更牢固,质量更好.
(二)铸锻件毛面、当地热处理后工件的清理与抛光
喷砂能清理铸锻件、当地热处理后工件表面的一切污物(如氧化皮、当地油污等残留物),并将工件表面抛光提高工件的光洁度,起到美化工件的作用.
喷砂清理能使工件露出均匀一致的金属本色,使工件外表更美观,达到美化装饰的作用.
(三)机加工件毛刺清理与表面美化
喷砂能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,了毛刺的危害,提高了工件的档次.并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角,使工件显得更加美观、当地更加精密.
(四)改善零件的机械性能
机械零件经喷砂后,能在零件表面产生均匀细微的凹凸面(基础图式),使润滑油得到存储,从而使润滑条件改善,并减少噪声提高机械使用寿命.
(五)光饰作用
1、当地对各种工件表面抛光,使工件表面更美观.
2、当地使工件达到光滑又不反光要求.
对于某些特殊用途工件,喷砂可随意实现不同的反光或亚光.如不锈钢工件、当地木制家具表面亚光化,磨砂玻璃表面的花纹图案,以及布料表面的毛化加工等.
(六)应力及表面强化
通过砂丸敲击工件表面,应力,增加工件表面强度,如弹簧、当地机加工刀具和飞机叶片等工件的表面处理.
三、当地光洁度与粗糙度
光洁度也即清洁度,代表性国际标准有两种:一种是美国85年制订"SSPC-";第二种是瑞典76年制订的"Sa-",它分为四个等级分别为Sa1、当地Sa2、当地Sa2.5、当地Sa3,为国际惯常通用标准,详细介绍如下:
Sa1级——相当于美国SSPC—SP7级.采用一般简单的手工刷除、当地砂布打磨方法,这是四种清洁度中度 的一级,对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件.Sa1级处理的技术标准:工件表面应不可见油污、当地油脂、当地残留氧化皮、当地锈斑、当地和残留油漆等污物.Sa1级也叫做手工刷除清理级.(或清扫级)
Sa2级——相当于美国SSPC—SP6级.采用喷砂清理方法,这是喷砂处理中 的一级,即一般的要求,但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多.Sa2级处理的技术标准:工件表面应不可见油腻、当地污垢、当地氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质(疵点除外),但疵点限定为不超过每平方米表面的33%,可包括轻微阴影;少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色;氧化皮及油漆疵点.如果工件原表面有凹痕,则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部.Sa2级也叫商品清理级(或工业级).
Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别.Sa2.5级也叫近白清理级(近白级或出白级).Sa2.5级处理的技术标准:同Sa2要求前半部一样,但疵点限定为不超过每平方米表面的5%,可包括轻微暗影;少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色;氧化皮及油漆疵点.
Sa3级——级相当于美国SSPC—SP5级,是工业上的 处理级别,也叫做白色清理级(或白色级).Sa3级处理的技术标准:与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得不存在了.
粗糙度是指表面的粗糙程度,喷砂加工中砂粒冲击并向外反弹,这种冲击造成表面几千分之一寸的压痕,也叫基础图式.回弹会使某些表面向外高出几千分之一寸,低的叫"谷",高的叫"峰",每一个沙粒冲击表面都会造成一个"谷"和一个"峰",这就是基础图式即粗糙度的形成原因.它用MILL(密耳)表示,一密耳是1/1000秒.
形成的基础图式值应是总涂层系统的30%,不宜超过干膜涂层厚度的1/3,一般防腐在50-70(um)之间.
1微米(um)=0.001毫米(mm)
1密耳=0.001秒=0.0254毫米(mm)