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喷砂技术与喷砂机

一、磨料射流的分类
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、液体磨料射流、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

四种射流动力体现在三类射流设备中，即喷砂机、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、高压水清理机和抛丸机三种产品进行分类。

二、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、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、残盐、残油等；

黑(有)色铸造件的氧化皮、型砂等；

无余量加工精密铸件的氧化皮、型砂等；

机械加工件的残留物、微毛刺等；

焊接件的氧化皮、焊渣等；

冷、热轧钢板(型钢)的氧化皮、锈蚀层等；

各种模具型腔的脱模剂、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、水电站闸板、船舶、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、附着物等；

集装箱的残漆、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、烤漆前；

喷塑前；

金属喷涂前；

镀锌、铬、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……

喷砂机的分类

喷砂机是磨料射流的中应用最广泛的产品，喷砂机一般分为干喷砂机和液体喷砂机两大类，干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。

一、吸入式干喷砂机

1．一般组成

一个完整的吸入式干喷砂机一般由六个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。

2. 工作原理

吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷**内形成的负压，将磨料通过输砂管

吸入喷**并经喷嘴射出，喷射到被加工表面，达到预期的加工目。在吸入式干喷砂机中，压缩空气既�**�

二、压入式干喷砂机

1．一般组成

一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成，即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。

2．压入式干喷砂机的工作原理

压入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过压缩空气在压力罐内建立的工作压力，将磨料通过出砂阀

压入输砂管并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目。在压入式干喷砂机中，压缩空气既是供

三、液体喷砂机

液体喷砂机相对于干式喷砂机来说，最大的特点就是很好地控制了喷砂加工过程中粉尘污染，改善了喷砂操作的工作环境。

1．一般组成

一个完整的液体喷砂机一般由五个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、控制系统和辅助系统。

2．工作原理

液体喷砂机是以磨液泵作为磨液的供料动力，通过磨液泵将搅拌均匀的磨液（磨料和水的混合液）输

送到喷**内。压缩空气作为磨液的加速动力，通过输气管进入喷**，在喷**内，压缩空气对进入喷**的磨液加速，并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目的。在液体喷砂机中，磨液泵为供料动力，压缩空气为加速动力。

喷砂工艺

一、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、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）、浓度
*喷**的距离（H）、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、H 、?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、角度的变化对表面结果的影响
在P、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、棕刚玉）为菱形磨料。玻璃珠为球形磨料。在P、H 、?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、H 、?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、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）

三、喷砂工艺应用范围
1.预处理：电镀、喷漆、喷涂等所有被覆盖加工前喷砂处理，表面绝对清洁，同时大大提高覆盖层附着力及防腐蚀能力。
2.清理：铸造件、冲压件、焊接件、热处理件等金属工件去氧化皮、残渣、污垢；非金属制品表面清理，陶瓷胚件表面黑斑清除及还原漆纹图案等。
3.旧件翻新：汽车、摩托车、机电设备等所有运动部件的翻新清洗。同时消除疲劳应力，延长使用寿命。
4.、光饰：所有金属制品及非金属制品（塑胶、水晶、玻璃等）表面痕迹消除，亚光雾面处理，使产品表面提升档次。
5.模具处理：模具表面氩光雾面处理，图文制作，以及模具清理，不伤及模具表面，保证模具精度。
6.毛刺处理：机加工零件微小毛刺去除，注塑零件溢胶毛边消除。
7.不良品返工：产品不良覆盖层去除，表面不良着色及印字的去除。
8.强化：增加金属件表面硬度，消除应力，如飞机叶片、弹簧、机加工刀具及武器等表面处理。
9.刻蚀防滑加工：金属制品、非金属制品表面刻蚀图案、文字及防滑处理，如：大理石、手柄防滑、印章、石碑刻字等。
10.牛仔服处理：牛仔服磨砂、发白及猫须效果达成。
液体喷砂工艺简介
一、液体喷砂加工工艺原理及应用范围
液体喷砂一改传统的干喷方法，它是将砂（磨料）置于水中，用磨液泵和压缩空气，通过喷**将磨液高速喷射到被加工的工件上，达到对零件表面清理和光饰的目的。液体喷砂工效高，磨料消耗少，能提高工件表面的光洁度，提高表面的强度，并从根本上改变了对环境的污染。设备的安装方便不需单独的工作间，可以直接安装在生产线上。因此，液体喷砂优于干喷砂。
液体喷砂是从国外引进的新技术，是喷砂加工方法的重大变革。它一问世就受到客户的肯定与欢迎。从使用的行业看有航空、航天、电子工业、兵器工业、自动化和光学等仪器仪表行业，机床工具，模具、液压件，五金工具，汽车、拖拉机、摩托车，动力机械及火车机车等工厂，还有纺织机械、食品机械、医疗器械、化工机械，金属材料，人工晶体，弹簧，金属工艺等行业。
二、液体喷砂工艺的应用
1．清理精铸件的毛面
采用液体喷砂来清理精铸件，不仅能清除铸件表面的氧化皮及残留物，还能起抛光作用，提高铸件的表面光洁度。特别是对形状复杂的无余量的精铸件，采用液体喷砂清理和抛光是最经济有效的工艺方法，例如航空发动机的涡轮叶片等。
采用液体喷砂来清理压铸件能使零件露出色泽一致的金属本色，使零件的外观更美观。如采用液体喷丸效果更好，同时还可以提高零件的表面硬度和抗蚀能力。液体喷丸还可以达到装饰的作用，如各种仪表外壳、框架等。
对砂型铸造的铝合金铸件、铜合金铸件采用液体喷砂同样得到较高的表面质量。但对较粗糙的铸钢、铸铁毛坯，一般不推荐采用液体喷砂工艺。
2．清除氧化皮
热处理后的氧化皮及残盐，采用液体喷砂清理不仅能清除氧化皮而且还能提高零件的表面光洁度。尤其对形状复杂的模具及精密零件液体喷砂效果更为突出。例如锉刀在热处理后采用液体喷砂不但无损锉刀的刃口部分，还能提高锉刀的使用寿命。
热轧后的各种稀有金属板材，也可采用液体喷砂清除氧化皮及斑渍，为冷轧作准备，提高板材的表面质量。
3．清除机械加工的微毛刺
毛刺虽小，危害甚大。随着科技进步，机械零件形状日趋复杂，精度要求越来越高，应用条件十分严格，不允许有一点毛刺，例如纺织机械零件、液压元件、航空航天工业的精密复杂零件、医疗器械等等，采用液体喷砂清除毛刺效率高质量好，使两个表面的交界处出现很小的圆角（这是很多机械零件要求的）。若能合理选择工艺参数还能提高原有的表面光度。
4．清理污物和锈渍
各种模具如锻模、冲压模、橡胶模、轮胎模具、塑压模、玻璃制品模具等，使用一段时间后必然沾染上脱模剂等污垢及烧痕，采用液体喷砂（或喷丸）清理，效果十分显著同时还能提高模具的使用寿命。对食品模具采用液体喷砂（丸）能达到医学性除菌要求。
翻修旧的机械零件，能达到整旧如新的效果。电子工业中的陶瓷元件还可提高其耐压性能。
5．为其它表面处理工序作准备
电镀零件前采用液体喷砂预处理，电镀层结合力强。这对硬铬尤其明显。如发动机活塞环镀铬，纺织机托丝辊镀梨面铬等。
油漆零件、喷涂零件，在喷涂前采用液体喷砂处后的表面能增大涂层的结合力。粘接件采用液体喷砂处理的表面，粘接质量好，牢固。
6．光饰加工
液体喷砂（丸）作为一种光饰加工方法效果十分突出。尤其是对复杂形面的零件如：叶轮发动机叶片，各种模具形面如货币、香币、纪念币模具的抛光，其它任何方法是无法比拟的。用液体喷砂抛光陶瓷、金刚石，是最经济的方法，如化纤纺织机械摩擦轮的抛光。
7．为了得到无反射光的装饰表面
用液体喷砂（丸）的加工表面不反光。对既需要表面光滑又不允许反光的零件，采用液体喷砂（丸）是最有效的工艺方法，如手术器械等。
其它如磨砂玻璃器皿制品及花纹图案，仪表面板、塑料绘图纸砂面的加工，单晶硅表面的镜面以及特殊面料布的毛绒加工等，液体喷砂都有广泛的应用。
8．为了改善机械零件的使用性能
机械零件经过液体喷砂后，除能在原来基础上提高0.5-1级光洁度外，被喷表面有微观的均匀的凹坑，能保持储存润滑油，使润滑条件得到改善。因而能够延长零件的使用寿命，减小机械运动的噪音。如齿轮、曲轴、纺织机械、缝纫机械等。
机械零件经过液体喷砂（丸）后，尤其是液体喷丸后，能显著提高零件的疲劳强度，耐腐蚀能力，如弹簧、涡轮叶片等。
机械零件经过液体喷砂后，表面小缺陷容易暴露出来，有助于零件裂纹的检查和探伤。
总之，液体喷砂工艺是金属的现代加工方法之一。由于它有不使用专用的贵重机床即可获得高光洁度的形状复杂的零件；其加工表面无刀痕，表面强化，可以提高零件的耐磨性、抗蚀性和抗疲劳性；加工过程无粉尘，躁声低，不污染环境，工作效率高，应用广泛；工艺适应性强，经济效果好等优点。我们深信，随着我国工业生产和劳动保护科学技术的发展，液体喷砂工艺及其应用定能得到较快的发展！
三、环保特点
极大地改善了粉尘对环境的污染和对工人健康的危害。
可直接安装在生产线上，节省生产面积,有利工件周转。
工作方法灵活，工艺参数可变，能适应不同材质和不同精度零件的光饰加工要求。
在工作过程中磨料循环使用，消耗量小。
主要零部件使用寿命长，且便于维修。

喷砂设备的选择
1 ．一般而言，喷砂效果主要由喷砂介质（磨料）决定，范围可从效果强烈的金属磨料到效果柔和的树脂磨料，同时干喷与液体喷亦是重点考虑的因素，客户可携工件试样确定。
2 ．生产效率确定设备种类：根据加工能力选择自动化喷砂生产线、半自动化喷砂设备、压入式喷砂设备、压力式喷砂机、吸入式喷砂机。
3 ．工件尺寸确定设备规格：根据工件尺寸选择机舱大小，以便有足够的空间完成处理工作。
4 ．压缩空气要求：根据设备规格确定空缩机容量，并留20％余量，以保护空压机使用寿命。
5 ．售后服务：当你选择喷砂设备时，应考虑销售商或制造商的专业知识和经验，一个好的供应商可为你提供最有效的指导及永久的售后服务。
6 ．产品价格：只有专业的制造商才能提供良好性价比的产品，适应性的产品可以投入少而收益大。