喷砂行业知识全解

喷砂行业知识全解

喷砂行业知识全解

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。

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、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

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头内形成的负压，将磨料通过输砂管吸入喷头并经喷嘴射出，喷射到被加工表面，达到预期的

加工目。

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。

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）输送到喷头内。压缩空气作为磨液的加速动力，通过输气管

进入喷头，在喷头内，压缩空气对进入喷头的磨液加速，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）

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、液体）

不锈钢

表面去污、除焊渣及亚光效果

玻璃珠、金刚砂

干、液体

钢、铁质工件

去锈、除污、除氧化皮

增大镀层、涂层附着力金刚砂

干、液体加防锈剂

铝质工件

去氧化皮，表面强化、光饰作用

玻璃珠金刚砂

干、液体

铜质工件

去氧化皮亚光效果

玻璃珠

干、液体

玻璃制品水晶

磨砂、刻图案

金刚砂

干、液体

塑胶制品

(硬木制品) 亚光效果

金刚砂

干、液体

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。

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、*、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。

玻璃珠在表面处理中的用途

1、不锈钢制品的表面亚光处理，玻璃珠是首选磨料。

2、冲锻、锻压玻璃、橡胶、塑料、金属铸造、挤压等各种模具的清理。

3、玻璃珠可用于清除各类机件拉应力，增加疲劳寿命和提高抗应力腐蚀能力。如：飞机发动机涡轮、叶片、轴、起落架、各种弹簧、齿轮液压件等。

4、集成电路板块，塑封对管上锡前的清理及去除废边毛刺。

5、玻璃珠去除汽缸、活塞内的堵塞物。

6、医疗器械、纺织机械及各类五金制品的喷丸强化和光饰加工。

7、玻璃珠对电动机大修时的线圈、电刷转子等零部件能达到很好的表面清理效果。

8、各种金属管、有色金属精密铸件的清理及去除毛刺残渣。

9、玻璃珠各类机件里外除锈、除氧化物、磨光去粗、清除应力。

10、各类首饰、钟表、灯具、化妆品、眼镜配件的抛光。

注：玻璃珠是表面清理强化时选用的首选磨料！在选购时，应该注意玻璃珠的硬度，成圆率，SiO 2 含量，以免被供应商用反光珠代替喷丸玻璃珠。

玻璃珠的基础知识

喷丸用玻璃珠为人造磨料,所以选材与生产工艺非常重要.

我司玻璃珠采用非碱性的钙钠玻璃珠为原材料,碎玻璃熔成球状再退火以消除内应力和防止破损。玻璃珠生产配方是中国著名硅酸盐研究研制的密方，玻璃珠

的硬度、韧性、硅含量、成圆率均高于美国汽车工程协会标准，附合国家环保要求。

玻璃珠成型以后，珠内有许多无规则的分布，所以需进行退火处理，否不均匀残余性力会降低玻璃珠的强度。在使用过程中不但增加了运行成本，同时因为破

碎率太高，破碎源常常在应力集中的地方，退火处则可以消除这些应力。退火的技术也直接影响玻璃珠的强度。

玻璃珠只有匀度好，在喷丸工作的过程中受力越均匀，破碎率越低，提高了玻璃珠的使用寿命．

玻璃珠的成圆率也影响着机械强度的高低，在同等材料，同等压力的情况下，尖锐型的玻璃珠越多，强度越低；成圆率越高，强度越高．

由于市场竞争激烈，道路反光珠和研磨玻璃珠在外形上看和喷丸玻璃珠并不多大差异。许多商家为了抢占市场，采用一些劣质玻璃珠替代喷丸用玻璃珠．一次

成本降低了，运行成本却大大提高。

玻璃珠的质量标准必须附合以下要求：

1、玻璃珠洁净、透明、无气泡与杂质。

2、比重：2.468g/cm3

3、玻璃珠主要成份：非碱性的钠钙玻璃

4、SIO2含量大于68%

5、成圆率大于82%以上。

喷丸玻璃珠与普通玻璃珠的区别

目前，喷丸玻璃珠在市场上良莠不齐，有很多厂商用其他玻璃微珠冒用喷丸玻璃珠（如用道路反光玻璃珠冒充喷丸玻璃珠）鱼目混珠。

其实真正的喷丸玻璃珠和其他用途的玻璃微珠相比是两个完全不同的概念。喷丸玻璃珠最大的特点是它的硬度最低不小于6—7莫氏而且有一定的纫性，成圆率

最低不小于90%。而道路反光玻璃珠对硬度无要求，一般普通玻璃作原材料即可，成圆率要求最低75% .

要提高喷丸玻璃珠强度及其韧性，有以下几个方面：

首先要有专门喷丸玻璃珠玻璃配方，根据配方配制原材料，化玻璃块根据规格要求粉碎筛选原材料。然后上炉烧制退火，再按规格筛分，包装成品。在整个制

造过程中配方尤为重要。我公司的配方是华东理工大学硅酸盐研究所研制的密方，其硬度、纫性、成圆率均高于SAE（美国汽车工程师协会）的标准，并且达

到了国家规定的节能环保的要求。

其次是对退火要求较高。喷丸玻璃珠成型后，珠体内部有许多无规则分布，不均匀残余应力会使其强度大大下降，在使用过程中随时都会发生破碎现象，破碎

源常常发生在应力集中的地方，必须经过逐渐退火过程，才能消除这些应力。在退火过程中的退火时间和退火速度直接影响着喷丸玻璃珠强度与否。

第三，喷丸玻璃珠的成圆率也影响着其机械强度的高低，在同等的材料下，尖锐型的玻璃珠越多，其强度越低；成圆率越高，强度越高。

第四，喷丸玻璃珠均匀度越好，在喷丸的过程中工部件受力越均匀，相对破碎率越低，延长了耗材使用寿命。

而道路反光玻璃珠要求的是极配及折射率指标，即不用组方配制玻璃，又不用进行退火等工艺。一般废旧酒瓶，废旧普通玻璃作原材料即可满足这些指标，因

此原材料易得而且便宜。从外观上看和喷丸玻璃珠没有多少区别，这也是一些厂商用来蒙蔽用户的地方。真正使用起来，它的使用破碎率较高，某些特殊部件

喷丸强化时几乎是一次破碎。这样，看似用户购买了这样产品之后，一次性成本较低，实际使用完之后，总成本提高了许多。