镁合金表面喷丸处理
金属表面处理—喷丸抛丸喷砂 (1)
一、喷丸喷丸使用高压风机或压缩空气作动力，将～2.5mm直径的弹丸喷射出去，冲击金属表面。
广泛应用于金属表面的消光、去氧化皮；提高零件机械强度、抗疲劳性、耐磨性和耐腐蚀性；消除铸、锻、焊件的残余应力等。
1、表面清理功能用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显，动力消耗大。
一般喷丸用来消除厚度不小于2～6mm的或不要求保持准确尺寸及轮廓的中型、大型金属制品以及铸、锻件上的氧化皮、铁锈、型砂及旧漆膜，是表面涂（镀）覆前段一种清理方法。
原理：当钢丸打击到工件表面（无论是喷丸或抛丸）使金属基材发生变形，由于Fe3O4和Fe2O3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对有油污的工件，喷丸无法彻底清除油污。
2、喷丸强化功能原理：当钢丸撞击金属零件表面上，宛如一个微型棒锤敲打表面，捶出小压痕或凹陷。
为了形成凹陷，金属表层必定会产生拉伸。
表层下，压缩的晶粒试图将表面恢复到原来形状，从而产生一个高度压缩力作用下的半球。
无数凹陷重叠形成均匀的残余应力层。
最终，零件在压应力层保护下，极大程度地改善了抗疲劳强度。
如：将高速弹丸喷射到弹簧表面，使弹簧表层发生塑性变形，形成一定而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于弹簧表面压应力的存在，当弹簧承受载荷时可以抵消一部分抗应力，从而提高弹簧的疲劳强度。
喷丸强化分为一般喷丸和应力喷丸。
一般处理时，钢板在自由状态下，用高速钢丸打击钢板的表面，使其表面产生预压应力，以减少工作中钢板表面的拉应力。
应力喷丸是将钢板在一定的作用力下预先弯曲，然后进行喷丸处理。
3、喷丸使用的丸的种类：铸钢丸、铸铁丸、玻璃丸铸钢丸，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。
喷丸粒度一般在～1.2mm为宜，喷丸强度要求越高，粒度相对加大。
4、表面清洁质量⑴、Sa1—手工刷除清理级（或清扫级）Sa1级处理的技术标准：工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑和残留油漆等污物；处理后表面上出现大量分别均匀的金属斑点。
镁合金表面处理方法的优化和改进
镁合金表面处理方法的优化和改进镁合金是一种具有轻质、高强度、高比刚度和较高的热导率等优点的金属材料。
它广泛应用于航空、汽车、电子、医疗和军工等领域。
然而，镁合金在实际应用中，由于其表面容易氧化、腐蚀和磨损等问题，其应用范围受到一定的限制。
因此，为了提高镁合金的表面性能，人们研究并发展了各种表面处理方法。
本文将对镁合金表面处理方法的优化和改进进行探讨。
一、化学处理方法化学处理是目前使用最广泛的一种表面处理方法。
其中，单位面积处理成本低、处理厚度易控制、成型成本低、处理速度快等特点使其在实际生产中得到广泛应用。
1.1 酸蚀处理酸蚀处理是指将镁合金表面暴露在稀酸性溶液中，以形成一层具有一定厚度、均匀、致密并表面平整的氧化膜。
氧化膜的厚度和性质取决于酸性溶液的成分、浸泡时间和处理温度等因素。
酸蚀处理可以提高镁合金表面的耐腐蚀性和耐磨性，并可以提高其表面美观度。
然而，酸蚀处理也存在一些缺点。
首先，如果酸性溶液中的浓度、处理温度、时间等因素不恰当，会导致镁合金表面粗糙、不规则、氧化膜薄和不致密等缺陷。
其次，氧化膜虽然可以保护镁合金表面免于腐蚀和磨损，但其本身也具有一定的脆性，易于剥离和破裂。
为了克服这些缺点，人们进行了一系列的研究。
例如，可以通过改变酸性溶液的成分、添加复合添加剂、控制温度等因素来改善氧化膜的性质。
此外，还可以将酸蚀处理与其他表面处理方法结合起来使用，以提高表面成品质量。
1.2 电解沉积处理电解沉积处理是利用电化学原理，在特定条件下，将金属离子沉积在镁合金表面上的一种表面处理方法。
该方法可以形成高质量的金属涂层，具有厚度均匀、致密、耐腐蚀和较高的硬度等优点。
电解沉积处理可以用于制备镀铬、镀镍、镀锌、镀铜等多种涂层。
尽管电解沉积处理具有许多优点，但其存在一些缺点。
首先，处理过程的费用较高，因为需要使用大量的电能和金属离子等。
其次，在实际生产中，如果沉积条件不当，容易造成涂层的不均匀、太薄或太厚等缺陷。
镁合金电脑壳体喷涂涂装前处理技术
根据上述各种工艺要求，我们优先选择的研发方向是在镁合金表面上化成成膜2组盐类：1)是与铬酸盐相近似的氧阴离子盐类，包括钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐以及高锰酸盐等；2)是稀土金属盐，包括锂盐、钛盐、锆盐、纳米陶瓷、硅烷等。最终设定的工艺配方为：以稀土金属盐为主剂，以氧阴离子盐为助剂，同时引入植酸和鞣酸为添加剂。因为植酸对于镁合金是十分罕见的多齿螯合剂，它不仅能使镁合金抗腐蚀，更能改善镁合金与有机涂料的黏结性；鞣酸为多元苯酚的复杂化合物，经水解后的溶液呈酸性，能微量溶解镁金属，然后即可生成转化膜层。试验证明：鞣酸转化膜对镁合金与有机涂料喷涂涂装层的结合力是十分有效的。
BL350A、BL350B系列环保型皮膜化成剂在镁合金化成转化成膜的机理为：在超声波设备中，稀土金属盐、氧阴离子盐、植酸、鞣酸的联合作用下，首先在镁合金工件表面上形成稳定的质点结晶核心，即为成核作用，随后继续促进晶体成长。因为成核和晶体成长不是在处理工作液中，而只是在镁合金工件表面上发生以及受到处理工作液浓度差异的扩散作用的影响，诱发了镁合金工件表面结晶发生的异相成核作用，而有益于化成转化成膜反应过程的进行。另外从热力学平衡的角度分析，只有镁合金工件基体表面的自由能高于所形成化成转化膜的表面自由能，化成转化膜才有可能在镁合金工件表面上生成。因此，化成转化反应前对镁合金工件的预处理，其作用也十分重要，它不仅是去除镁合金工件表面会阻止转化处理工作液与金属表面接触反应，破坏转化膜完整性的有机和无机污染物，更具有改变镁合金工件表面自由能及活化工件表面的功能。所以同时研发与其配套的工艺性能达标的脱脂剂，酸洗活化剂也是本工艺技术的辅助性工艺材料。
镁合金表面处理概况
鎂合金壓表面處理概論由於鎂的負電性強（-2.36V SCE）,在大氣中的耐蝕性極差，所以在使用前必須對鎂合金壓鑄件根據具體要求進行適當的表面處理。
現對鎂合金表面處理技術可分為鉻化處理、磷化處理、鋅置換處理、化學腐蝕處理等四類表面處理技術。
一﹑鎂合金壓鑄件的表面處理技術鎂合金壓鑄件的表面一般需要依次進行預處理（清理、脫脂、酸洗等）、鍍膜、塗裝（噴漆、噴塑、鍍金屬等）等處理，通常所說的鎂合金壓鑄件的表面處理指的是鍍膜這道工藝，其主要作用是在壓鑄件表面形成與油漆、塑膠或金屬附著性能好的具有耐腐蝕性的保護膜層。
目前，在鎂合金壓鑄領域中主要採用的是濕法表面處理方法，也就是，使用處理溶液進行的表面處理方法。
現有的表面處理技術不盡相同，根據成膜條件，將鎂合金壓鑄件的表面處理技術歸納爲化學成膜和陽極氧化成膜二大類，下面僅對化學成膜進行介紹。
1. 鉻化處理規範3.鋅置換處理規範化學成膜技術主要是指鎂合金壓鑄件通過在化學溶液中進行一定時間的接觸、利用工件與化學處理液之間的化學反應在工件表面形成保護膜層的一類表面處理技術。
主要包括鉻化、磷化、鋅置換和化學腐蝕等處理技術。
1）鉻化處理鉻化處理就是工作在以鉻酸或重鉻酸鹽等爲主體的處理溶液中進行浸漬，使表面産生氧化鎂、氧化鉻或鉻酸鹽保護膜層的表面處理技術。
典型的處理規範如表1所示。
通常含鉻離子處理液的成膜性較好，對工件的表面質量要求不高，對厚、薄工件均適用。
鉻化處理膜層均勻，厚度通常爲0.5-3μm，可使工件的耐腐蝕性可以提高數十倍。
鎂合金的鉻化處理研究開展得較多，較爲成熟，但由於鉻離子對人體和環境的副作用較大，所以其應用已在逐漸減少。
2）磷化處理磷化處理就是工件在以磷酸或磷酸鹽爲主體的溶液中進行浸漬或採用噴槍進行噴淋，使表面産生完整的磷酸鹽保護膜層的表面處理技術。
典型的處理規範如表2所示。
磷化處理液的成膜性不如鉻化處理液的好，對工件的表面質量要求較高，通常不太適合於表面質量差的薄壁壓鑄件（壁厚小於2mm）的表面處理。
镁合金的表面处理
鎂合金拋光與擦光步驟
操作
磨蝕粒徑
磨輪
速度
類別
直徑(mm) M/S
sfm
粗拋光
60-100(SiC,Al2O3) 帆布﹑羊皮﹑毛氈 150-360 15.3-25.5 3000-5000
中度拋光 100-320(SiC,Al2O3)
疊布
150-360 20.4-30.6 4000-6000
細拋光
240-400
鎂合金表面處理除改變金屬表面之耐腐蝕性﹐也可提供裝 飾性之外觀 ﹐利用硝酸鐵﹐醋酸﹐硝酸鹽或磷酸清洗皆可達到 目的。硝酸鐵酸洗會在表面形成氧化鉻膜﹐使表面鈍化而增強 其耐腐蝕性。醋酸-硝酸鹽及磷酸酸洗可作為一種螫合劑﹐自鎂 合金表面有效去除其它金屬雜質﹐阻止局部電流腐蝕。下表為 鎂合金之酸洗處理法。
布或 羊皮 25-360 22.9-38.2 4500-7500
鍛面表面處理
50-320
擦光圓盤 150-300 15.3-25.5 3000-5000
擦光 矽藻土或Al2O3擦光化合物
棉
150-400 20.4-40.8 4000-5000
化學清洗
鎂合金化學清洗包括蒸氣脫脂﹑溶劑清洗﹑乳化清洗﹑酸洗 及鹼洗。
表面處理
1 溶劑或鹼液脫脂 2 酸洗 3 沖蝕(化學﹑動力﹑干式) 4 機械拋光
1 陽極處理染色 2 噴漆 3 化成處理 4 電鍍
1 陽極處理 2 噴漆 3 化成處理
1 陽極處理/電鍍 2 陽極處理/電鍍 3 陽極處理/化成處理 4 陽極處理及潤滑
鎂合金之表面預處理
鎂合金之表面預處理與其它金屬處理一樣重要﹐因為它會影響到隨后之被覆 制程于鎂零件之制造過程中﹐一些污染物如油脂﹑氧化物或骯臟異物皆可能存 在﹐此外化學處理后之殘留雜質亦必須去除。一般鎂合金零件之清洗制程可分為 四種類別﹕即機械清洗﹑溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗﹐其中溶劑清洗﹑鹼液清洗 及酸洗亦被歸類為化學清洗。這些方法可單獨使用﹐亦可以組合使用﹐視工作狀 況而定﹐下表為鎂合金使用之清洗制程說明﹕
AMS-S-13165金属部件的喷丸处理
3.3.1 部件的尺寸和状态： 要进行喷丸处理的部件区域在喷丸前必须符合空间的和表面磨光的要求。所有的热处理、加工
和打磨必须在喷丸加工前完成。在喷丸前应做成全部圆角并清除全部毛刺，需要喷丸的所有锐边和 内角需要提供足够的半径，以达到没有任何变形的完全覆盖(见6.15)。
3.3.2 预清洁： 除另有规定或许可外，需要喷丸的所有区域应按照MIL-S-5002的规定进行清洁。清除表层的程
质量计划的一部分。本规范任何检测要求的缺失都不能消除承包人确保提交政府批准的所有产品和 供应必须符合合同的所有要求的责任。作为生产活动一部分的样品检测是查验是否符合要求的一个 可接受的惯例，但是，这不暗示或实际批准对已知缺陷物资的让步，也不能使政府接受有缺陷的物 资。
4.2 喷丸强度: 除非图纸或合同中另有规定，使用在部件上的喷丸强度值必须按照有关材料厚度的表VI的规
和擦伤表面的方法。
3.3.10.2 清洁： 用金属丸粒喷丸处理的铝合金部件必须使用事先批准的清洁程序用化学方法进行清洁。
3.3.10.3 防腐蚀：
4 / 17
喷丸加工部件在加工过程中直至最后完成涂层或包装都要保护好以防腐蚀。保护方法应按照合 同或者采购订单中的指定或认可。
4. 质保规定:
4.1 检测职责: 除非合同或采购订单中另有规定，承包人按照此处规定负责执行所有的检测要求（检查和测
3.3.10 后处理： 在喷丸加工后，不允许有减轻喷丸形成的应力或产生有害残余应力的生产操作。喷丸处理后的
部件在例如为消除电镀后氢的脆化性而对电镀层烘烤或进行其他热处理加热时所使用的温度应限 制如下(见6.13):
材料
温度
钢部件*
475°F最大
不锈钢部件**
AMS-S-13165金属部件的喷丸处理
3.3.9 丸粒维护： 丸粒或珠子在机器里应得到维护以使通过使用丸粒大小的表VII所规定的筛号的粒子不超过总
重量的20%。金属丸粒应至少每操作8小时检测一次以确保变形或破碎的丸粒不超过实际计数的 10%。玻璃珠子应至少每操作2小时检测一次以确保变形或破碎的珠子不超过实际计数的10%(见 3.1.3和表I)。使用湿玻璃丸粒时，为满足要求应至少每2小时更换一次整个的浆料。陶瓷珠子应至 少每4小时检测一次以确保变形或破碎的珠子不超过实际计数的5%。在所有情况下，在每一个运转 周期或改变工件的开始时和结束时应至少各确认一次。
宇航材料规范
（美国）机动车工程师协会（SAE） AMS-S-13165 1997 年 11 月发布
金属部件的喷丸处理
公告
这份文件直接取自于美国军用规范MIL-S-13165C修正稿1，仅仅作了少量必要的编辑上或者格 式上的变动，使其达到SAE技术标准的出版要求。
按照SAE技术标准委员会(TSB)规则和规章(TSB 001)中有关加速采用政府规范和标准的规定， 采纳了原军事规范作为SAE标准。技术标准委员会的规则规定了(a)SAE委员会未投票一致通过的部 分未修改的政府规范和标准的发行，(b)现存的政府规范或标准格式的使用，以及(c)排除在任何合 格产品清单(QPL)之外的产品。
1. 适用范围：
1.1 适用范围： 本规范适用于金属部件喷丸处理的程序要求，以在特定表面产生残余压应力，从而达到改善疲
劳抗度、应力腐蚀裂纹和其它表面质量问题的目的。（见6.1)
2. 可应用的文件： 在投标邀请或方案邀请期内有效的下列出版物在指定的范围内形成了本规范的一部分。
2.1 美国政府出版物： 可从此处获得： 费城 罗宾斯大街700号 4D栋 DODSSP 期刊订阅服务处 （邮编PA
镁合金喷涂工艺介绍
鎂合金噴涂工藝介紹
镁合金前处理工艺 • 2.3、镁合金制品前处理流程 、 • 表一是一个完整的典型前处理工艺流程，可得 高品质前处理半成品，如产品品质要求较低， 可适当减少工序，其中每一格代表一个处理 槽
鎂合金噴涂工藝介紹
• 镁合金喷涂工艺
• 3.1、镁合金制品用涂料 、 • 3.1.1、镁合金制品涂料的选择原则 、 • 1、 根据涂饰目的选择：是以装饰为主，还是以机械性能为主， 还是两者兼顾，要有所侧重。 • 2、根据被涂物工作环境要求来选择：如一般室内工作环境与室 外恶劣环境。 • 3、根据施工条件等来选择：如设备对涂料种类的限制。 • 4、根据综合经济效益来选择：品质与成本要有一个最佳平衡点。 • 5、根据底材性质来选择：特别是底漆，镁合金用底漆必须具有 、 良好的抗碱性。
鎂合金噴涂工藝介紹
• • • • • • • • • • （三）．喷雾图形的搭接：喷雾图形搭接是指喷涂时，喷雾图形之间的部分重叠。 ）．喷雾图形的搭接： 喷雾图形的搭接 由于喷雾图形中部漆膜较厚，边沿较薄，喷涂时必须使前后喷雾图形相互搭接， 才能使漆膜均匀一致。 控制相互搭接的宽度，对漆膜厚度的均匀性关系密切。 搭接的宽度应视喷雾图形的形状不同而各有差异，椭圆形、橄榄形和圆形三种喷 雾图形的平整度是有差别的。 一般情况下，按照下表所推荐的搭接宽度进行喷涂，可获得平整的漆膜： 喷雾图形的搭接 喷雾图形形状 椭圆形 橄榄形 圆形
• •
鎂合金噴涂工藝介紹
• 二、面漆的选择与其配方基础：实际上任何类型的面漆都可以用 面漆的选择与其配方基础： 于涂有底漆的镁制品，一般只须遵循两个基本要求：一是面漆与 底漆的兼容性，并具有良好的保护作用；二是作为抵御环境的第 一道防线，面漆必须经得住所有的工作条件的考验。 • 一般情况下，面漆的选择还要考虑经济合理性，及与现有车间条 件与设备情况的兼容性。成功用于镁的面漆涂层包括醇酸树脂、 环氧树脂、聚脂、丙烯酸树脂与聚氨基甲酯。而且自干漆和烤干 漆都在广泛使用。 • 另外，粉末树脂涂层也已广泛用于镁的表面涂层，其不存在溶剂 是一个有益于环境的重要因素，这将是以后的重要 • • • • • • • • 镁合金涂装的固化工艺: 镁合金涂装的固化工艺 涂料的成膜过程就是涂层的固化过程，方法如表三所示： 固化工艺分类固化方法 固化（干燥） 自然干燥 加热固化 在常温状态下干燥，俗称自干或气干
镁合金表面处理工艺
镁合金表面处理工艺镁合金是一种重要的结构材料，具有低密度、高比强度和优良的机械性能等特点。
然而，由于镁合金的活泼性和化学反应活性较强，其表面易受到氧化、腐蚀和磨损的影响，从而限制了其应用广度和可靠性。
为了改善镁合金的表面性能，提高其抗腐蚀性、耐磨性和附着力等指标，需进行表面处理工艺。
镁合金表面处理工艺主要包括化学处理、电化学处理和涂层处理三大类。
下面将详细介绍这些处理工艺及其应用。
1.化学处理：化学处理是通过将镁合金浸入一定的处理液中，利用化学反应改变其表面化学成分和结构来提高其性能。
常用的化学处理工艺有酸洗、酸洗除氧化膜、碱洗和氟改性等。
（1）酸洗：酸洗是将镁合金浸入一定酸性溶液中，通过溶解表面氧化层和杂质来清洗表面。
常用的酸洗溶液有硫酸、盐酸和硝酸等。
（2）酸洗除氧化膜：酸洗除氧化膜是在酸洗的基础上，加入具有还原性能的添加剂，如硫酸亚铁（FeSO4）来清除氧化膜。
这种方法能有效去除氧化膜，提高镁合金的表面光洁度和亲润性。
（3）碱洗：碱洗是将镁合金浸入一定碱性溶液中，通过化学反应去除表面的油污和杂质。
常用的碱洗溶液有氢氧化钠溶液和碳酸氢钠溶液等。
碱洗后的镁合金表面光洁度较高，具有较好的耐腐蚀性。
（4）氟改性：氟改性是利用氟化物处理剂在一定条件下反应，使其与镁合金表面发生氟化反应，形成一层氟化物覆盖层。
这种覆盖层具有很好的抗腐蚀性和减摩性能，能有效改善镁合金的抗氧化性和耐蚀性。
2.电化学处理：电化学处理是利用电化学装置和电解液进行处理，通过电解和电化学反应改变镁合金的表面状态。
常用的电化学处理工艺有阳极氧化、阳极电泳和阳极电刷等。
（1）阳极氧化：阳极氧化是一种将镁合金作为阳极，在电解液中施加一定电压进行氧化反应，生成氧化膜的工艺。
阳极氧化可提高镁合金的硬度、耐磨性和耐蚀性，同时还可用于染色和封孔处理，改善镁合金的装饰性。
（2）阳极电泳：阳极电泳是将镁合金作为阳极，通过电泳涂覆一层具有保护性的有机膜或无机膜。
抛丸机清理镁合金
抛丸机清理镁合金The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020抛丸机清理镁合金镁合金的清理过程会产生镁粉尘.,而镁粉尘一定的浓度,温度下,或遇电火花,静电等情况下极易发生燃烧或爆炸是一种非常危险又必须实施的加工工艺.因此抛丸清理过程的防爆处理至关重要.a) 产生爆炸或燃烧的几个条件1) 存在易燃易爆粉尘: 如镁粉镁粉煤粉面粉碳粉可燃气体等2) 易燃易爆粉尘的浓度3) 设备内部温度4) 电火花，静电，冲击火花b) 防范措施1) 有良好的除尘抛丸室内始终保持负压2) 避免冲击火花选用合适弹丸：玻璃微珠镁合金丸等室内护板：加厚聚氨酯防护板挂具：不锈钢圆棒料焊接3）泄爆设备主室重力式泄爆阀门，泄爆方向朝向无操作人员方位除尘器泄爆膜，除尘管道泄爆门采用防爆除尘器湿法可燃易爆粉尘除尘器干式可燃易爆粉尘防爆除尘器c)、粉尘爆炸的特点粉尘爆炸就是悬浮物于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触，在特定条件下瞬时完成的氧化反应，反应中放出大量热量，进而产生高温、高压的现象。
任何粉尘爆炸都必须具备这样三个条件：点火源；可燃细粉尘；粉尘悬浮于空气中且达到爆炸浓度极限范围。
(1)粉尘爆炸要比可燃物质及可燃气体复杂一般地，可燃粉尘悬浮于空气中形成在爆炸浓度范围内的粉尘云，在点火源作用下，与点火源接触的部分粉尘首先被点燃并形成一个小火球。
在这个小火球燃烧放出的热量作用下，使得周围临近粉尘被加热、温度升高、着火燃烧现象产生，这样火球就将迅速扩大而形成粉尘爆炸。
粉尘爆炸的难易程度和剧烈程度与粉尘的物理、化学性质以及周围空气条件密切相关。
一般地，燃烧热越大、颗粒越细，活性越高的粉尘，发生爆炸的危险性越大；轻的悬浮物可燃物质的爆炸危险性较大；空气中氧气含量高时，粉尘易被燃点，爆炸也较为剧烈。
由于水分具有抑制爆炸的作用，所以粉尘和气体越干燥，则发生爆炸的危险性越大。
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磨料的选择对工件表面效果有决定性的影响。磨料可分为固体或流体(如干 冰、水、油溶液)，而固体磨料可分为金属(黑色与有色金属类)与非金属(矿物与 有机合成类)，常用的包括： 高碳铸铁丸(Chill Cast Iron Grain)－属于高硬度材料，硬度约 60-68HRC，呈丸 状及砂砾状，直径约为 0.05-2.0mm，主要用于高强度要求的表面清理如去锈、 氧化皮和除涂层等。 低碳钢丸(Cast Steel Shot)－硬度约 55HRC，呈丸状及砂砾状，直径大约 0.052.8mm，它适中的硬度及损耗率，使其应用范围最广。 镍铬不锈钢丸(Rust & Acid Resistant Steel Shot)－主要是丸状，直径约 0.081.2mm，适用于高质量之有色轻金属铸件(除镁合金外)、重金属、贵金属及有色 重金属，能提供均匀及光泽的表面，提高工件抗酸及防锈性能。 锌、铝切丝丸－属于圆柱型的，因制造是从拉伸后再切成丝形，所以材质结构 较稳定，使用一段时间后会变圆，主要用于清理铝、镁、锌合金铸件。 銅铜－砂可用于清理铜铸件，或作电子零件除毛刺用。 氧化铝(Corundum)－因磨损性高的关系，使损耗率亦高。只适合表面粗化或作 喷涂前处理，而由于损耗性太强，只会用于气压喷枪。 陶瓷/玻璃砂(Ceramic/glass)－有丸状及砂砾状，直径约为 0.03-0.6mm，它可提 高工件的抗酸及防锈性能，而陶瓷多用于拋丸而玻璃砂多用于喷枪。 蜜胺/尼龙(Melamine/nylon)－主要用于电子产品，因需要严格控制清理力度。
镁合金件表面喷砂清理
喷砂(Sand Blasting)处理在金属表面的应用是 非常普遍的，原理只是将加速的磨料颗粒向金属 表面撞击，而达至除金秀、去毛刺、去氧化层或 作表面预处理等，它能改变金属表面的光洁度和 应力状态。而一些影响喷砂技术的参数是需要留 意的，如磨料种类、磨料粒度、喷射距离、喷射 角度和速度等。除了喷砂处理外，拋丸处理亦是 其中的一个很好选择，本文将会为大家介绍此两 项金属表面处理技术和在镁合金件的应用，希望 令读者有进一由一定尺寸范围的颗粒组成，在中位数的磨料砂砾 会占大多数，但当中亦含有少量较大或较小的颗粒，由于磨料在拋丸过程中损 耗，部分会经过回收再用而部份会过滤筛出，导致颗粒比例改变，所以要令喷 砂效果保持稳定，就要定时添加新磨料。如果添料时间相隔太长，磨料便明显 变小，令表面效果降低，延长清理时间。
令磨料可循环使用。这里所介绍的气流重力分离器(Gravity Air Flow Separator)，首先是把含粉尘的磨料经过一个多段的分离活动拍，形成帘形后堕 下并穿过流向集尘器的干净气流，气流将粉尘吹进粉尘收集室，把最细小的粉 尘吸进集尘器接管，气流量可透过调节阀控制吹走粉尘颗粒，穿过气流堕下的 磨料再穿过筛隔回流到叶轮。
喷砂工艺的好处
喷砂工艺可分为气压喷枪及叶轮拋丸两种，而喷砂工艺的优点在于它能够 除披峰、去除在压铸、冲压、火焰切割和锻压后的毛刺，对较薄工件及有毛孔 的毛刺效果更好，它可清理砂铸过程残余的砂粒、清理铸铁件或钢材的锈渍、 清理热处理、烧悍、热锻、辗压等热工序后的除氧化皮。另外，在涂层应用 上，它可把现有的涂料或保护层除去，在覆盖铸件上的缺陷如龟裂或冷纹，提 供光泽表面。再加上于表面应力上，它能提供一致性的粗化表面，上油及喷涂 效果，在高应力的金属件如弹簧和连接杆经局部被不断敲打，会产生变形并呈 现强化现象。此强化效果是需要使用圆形磨料如不金秀钢丸，在高能量的拋丸 机或专用强力喷砂机中使用。如要测定机器的表面强化效果，可把 Almen 测试 工件进行拋丸或喷砂处理，然后测出变形量是否符合要求。
拋丸范围(Hot Spot)
从叶轮 拋出的磨料 覆盖范围是 呈椭圆形 的，由于扩 散关系，令 有效清理范 围(Hot Spot) 较小，叶轮/ 工件距离和 撞击工件速 度对有效范 围有不同程度的影响。Rosler 的双涡流叶轮设计可令磨料有效地经过推动器预 加速，叶片的弧形设计令磨料流畅地拋出，速度超过 100m/s，有效扩大清理范 围，由于磨料较易流动，磨料之间的磨擦损耗较少，从而减低磨料的消耗量，
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转台式(Rotary Table)
主要针对品种较多、产量小和不可碰伤的工件。
滚轴或网带通过式(Roller or Wire Mesh Conveyor)
适合长型或大面积的工件如板材、异型材和工字铁等。叶轮可放置于工件 的上下面同时拋丸，进口及出口室设有多重橡胶帘保护，出口室会根据工件形 状，清除附在工件上的磨料。
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耗电量亦相对较低，此设计特别适用在去锈皮、锈渍、处理大型工件或用于工 件表面强化。
磨料耗用量
对于喷砂工艺，成本考虑是非常重要。磨料高速从叶轮拋出并击在工件表面， 磨料动能迅速转化，令磨料变形压缩，或产生内应力导至断裂。圆颗粒会破 开，砂砾会呈菱角形脱落，断裂之小块会被筛出，留下颗粒会变得较圆。而撞 击亦会强化磨料，令使用过的磨料硬度比新料高，不同生产商的磨料消耗率亦 有所不同，总括来说，高硬度的磨料、工件和高拋出速度会导致较高的磨料消 耗量。
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作磨料，处理时间较长。所以如工艺参数控制良好，干式喷砂亦可达致大部分 湿式喷砂的效果，除非是一些特别工艺或效果。
拋丸的原理
拋丸是靠叶轮高速旋转，将在叶轮中心 的磨料，经过调流块(Regulator)及叶轮推动 器(Impeller)预加速，送入叶片区再将磨料高 速拋出，速度可超过 100m/s，由于拋丸覆盖 范围较大，所以不需利用气压，能源效益远 高于喷枪。叶轮是拋丸机的心脏，由电动马 达直接或间接驱动，每家叶轮生产商均有独 特的设计，主要分为单碟和双碟叶轮。
连续履带式(Through Feed Tumble Belt)
它的原理与履带式的一样，特点是适用于流水线生产方式，整个工作信道 分为进料区、拋丸区与出料区，工件由运输带送入进料区，而拋丸区顶部装有 两个叶轮，工件在倾斜的信道上翻滚并向出料区推进，推进速度或工件清理时 间由履带转动速度控制。大型或精密的工件若又不希望互相踫撞，可把工件逐 一放入，而在一般的情况下，铸件可大批送入进口信道。
严格来说，集尘器并非拋丸机的主要组成部分，但在拋丸喷砂过程中所产 生的粉尘必须经过处理才可排出大气，因此每部喷砂拋丸机必须连接集尘器，
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此举亦保证车间环境不受污染。而用于喷砂拋丸的集尘器有干式(机械过滤)及 湿式系统两种。选择规格视乎所需的空气流量，差压和粉尘种类等。
干式集尘系统利用合成纤维材料对含尘空气作多重过滤，过滤盒必须定期 更换或清洗，对容易发生爆炸燃烧的粉尘如铝粉，当积聚太多会产生危险，必 须有防爆保护，包括防静电过滤盒，火花保护抽气扇，及 压力过高时磨料粉尘管道可即卸出厂外。而湿式集尘系统 是比较安全，不同型号的湿式集尘器其效率各有不同，主 要分为 Scrubbing Tower，Jet Scrubber，Cyclone Scrubber 和 Venturi Scrubber，规格差别在于可分离的尘粒大小，尘 粒过滤的效率，用水量和差压要求等。相对来说，干式集 尘系统较湿式的设计成本较低和除尘效率较高。
拋丸机种类及结构
拋丸机由叶轮部分(Blade Wheel)、拋丸室结构 (Blasting Chamber)、控制系统、磨料输送装置(Blasting Media Conveying)、磨料回收(Media Recovery)、及集尘器 (Dust Separator)组成。
拋丸室内衬为耐磨高锰钢，它是其中一个重要但又易 磨损的工件；防护门的封边 橡胶必需耐用及密封性好， 并装有安全控制，以防止粉 尘外泄。磨料输送装置是将 拋丸室内的磨料及尘屑，通 过底部的漏斗形状收集，并 输送至磨料回收区。最常见 的有横卧式螺杆(Blasting Media Screw)，将底部 收集的磨料粉尘输送，然后倒入立式运输带吊桶 (Bucket Elevator)内，再升上粉尘分离器上部。磨 料回收部分(或粉尘分离器)是把已混合的磨料及 粉屑(包括破碎和变小的磨料及工件粉屑)分离，
每片叶轮可装上 4 至 8 块叶片。单碟叶 轮较轻及设计成弧形叶片；双碟式叶轮较 重，但较易装卸叶片及准确控制拋出磨料。 叶片的形状有直身或弧形设计，直身叶片设 计简单，可独立装卸，虽然这种叶片设计可清理的范围(见下文)较小和拋出速 度较低，但由于成本低，因此较为普遍。弧形叶片较难装卸和成本较高，但可 清理的范围较大及拋出速度较高。
在选择那种磨料最合适本身的生产工序，要先了解工件材料类别、工件原 始状态及最终要求、机器类型(如氧化铝不可用于拋丸机)和操作成本(包括机器 操作成本、磨料消耗量、处理时间等)，才能提高生产效率及减低成本。
镁合金件的表面喷砂清理
针对镁铸件表面喷砂，以下各点必须留意。在磨料选择方面，不可选择含 重金属如铁、镍、铜等的材料，建议选用铝丸、玻璃砂或陶瓷砂及氧化铝。喷 砂机或拋丸机两者均可采用，若选择喷砂拋丸机，机腔材料尽可能不要选用钢 板，而要选用聚安脂或橡胶内衬，可避免产生静电或火花。而机器最好是专用 于处理镁铸件，若可能要处理其它材料，最低限度要使用专用的吸尘管道的。 此外，吸尘设备必需是湿式系统。市面上有多种湿式集尘器，当中以文杜里式 (Venturi)效果最佳，它利用文杜里原理将气流加速，高速气流(相对速度达 40150m/s)和旋风式运动令空气和雾水充分混和，镁粉尘黏上雾水变重而堕下，可 过滤小于 0.1-0.4mm 之镁尘粒，尘料过滤效率(按德国过滤标准 DIN70)高达 99.9%。在德国，生产过程排出大气之尘粒标准要少于 20mg/m3，镁合金熔炼 产生之尘粒标准要少于 10mg/m3，而在人工打磨工位上更要少于 3mg/m3。
气压喷枪的原理 喷枪的气压输入主要分直接压力缸(Direct
Pressure Vessel)及间接注射式(Pressure Injection)。直接压力缸将磨料放于压力罐，并 施以 6-7bar 大气压力，直接喷出磨料。它的好 处是压力大，缺点是当要添加压力罐内的磨料 时需要暂停操作。但如需要长时间连续喷砂而 不受间断，可使用双压力缸设计，使添加磨料 不必停止操作。而间接注射式则利用高速气流 吸入磨料，它的好处是添加磨料时不会干扰正 常生产，设备简单及投资小，因此最为普遍。