喷砂技术简介

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三、喷砂设备
喷砂清理的工作效率和作业安全与喷丸设备本身是密不可分的， 现今喷砂设备与耗材种类繁多、形式多样、大小各异。 我们可以将喷砂设备大致分为两类： 一：吸送式喷砂机 二：压送式喷砂机（常用）
3-2 压送喷砂操作举例
左为压送式喷砂机ts80系列
Standard equipment description 标准设备的描述
Standard equipment description 标准设备的描述
一、技术服务能给您带来什么
1.提供本公司磨料的最好使用方法，帮助贵司达到最佳的喷 砂效率（表面清洁、去除氧化层的效率等）； 2.提供设备使用及维修保养方面的建议，更有效地降低生产 成本；
左为06年12月13日我们技术人员在宝钢做设备和磨料使用培训时情形， 右为07年1月9日在圣戈班做现场技术培训时的情形。
钢铁磨料业务
2-1 磨料生产过程
废钢与合金
熔炼 雾化成丸 筛选 螺旋分离 筛选 第一道热处理 钢丸 第二道热处理 最终筛选 钢砂 破碎 最终筛选 第二道热处理 包装 包装
公司介绍
清理管道内壁专用喷枪
清理长距离工件喷枪
3-9 喷枪附件
远程控制喷枪的脚踏开关
远程控制喷枪的手柄开关
喷枪上附带的强光手电筒
Leabharlann Baidu
3-10-1 喷砂软管
遵循以下三个原则，喷砂软管内的压力损失将会得到有效控制：
一、喷砂软管的通经应该是所用喷嘴直径的3到4倍；
二、喷砂软管要尽可能短，保持平直；工作时，喷砂软管千万不 要盘绕；
3-3 喷嘴规格
喷嘴的规格一般都用通经表示 例如:8mm\10mm\11mm\12mm等等，进口的喷嘴型号则对应是5#、6#、 7#和8#等等，每号代表1\16英寸。
相同压力条件下，工件的清理效率也大致与喷嘴通经的平方成正比。喷 嘴越大，压缩空气的消耗量就越大，也大致与喷嘴平方成正比，所以在选 择喷嘴时一定要确认空气压缩机的容量能否满足喷嘴空气消耗量。
07年10月份我司技术人员在马尼托瓦克后处理车间（喷砂）调整了压缩空 气的排出压力和压罐仓的磨料流量后，解决了工件表面覆盖率和清洁度不 达标的问题。
左图为调整设备前的工件表面清理情况，右图为调整设备后的工件表面清理情况。
1-6 现场操作和喷砂技术的培训
为了能使我们现场操作人员和设备管理人员对设备和磨料有进一步的了解 ，可组织客户单位的相关工作人员进行现场培训。
3.提供提高生产力和最大限度降低磨料消耗的建议。
4.我们非常熟悉喷砂机，有专门的技术部门和技术服务人员 ， 5.具有检查喷砂机械运行情况的一系列WA设备，可以指导钢 丸钢砂磨料正确使用，以达到所要求的工件表面的覆盖率 、粗糙度和清洁度等各项技术要求。
1-1-1 WA Pack - Control and follow up of the process 1-1-1 WA装备 - 控制和跟踪生产流程
Training Course 培训课程
前言
喷丸清理是一门既年轻又古老的 技术，早在19世纪70年代初期，就有 人发明了将砂喷射到零件表面达到清 理目的的技术，当时以及以后很长一 段时间内，大家都很习惯地把这门技 术叫做喷砂（air blasting）。
喷砂清理技术除了广泛地应用 于钢结构件涂覆涂层前的表面预处理 以外，还广泛应用于机械零件的强化 、精饰、蚀刻等领域。
文形喷嘴发散作用
3-7 喷嘴内衬和软管
喷嘴的内衬的材料主要有四类：碳化铝、碳化硼、碳化硅和碳化钨。 其中碳化硼价格（80美元左右）约为它类的5倍，但寿命约为其他喷嘴的 十倍。
喷砂软管和空气软管的通经一般不小于喷嘴直径的3到4倍。市场上最 常见的喷丸机都配有32毫米的喷砂管。
3-8 其他喷嘴种类
开口呈45度、90度或反向的喷嘴
3-6 喷嘴效率
直桶形喷嘴在工作表面上的有效 清理宽度窄，文形的有效清理宽度大 得多，而且有效清理区域内的磨料作 用力一致，磨料得到充分的利用，工 作效率提高就是必然的结果了。
直桶形喷嘴发散作用
现新开发湿喷砂专用喷嘴，此喷 嘴是利用工作时产生的虹吸现象将液 体（主要是水）吸入喷嘴内，与磨料 和空气混合后喷出。液体在高速气流 的作用下雾化，使喷丸（砂）清理粉 尘得到有效控制。
喷砂的目的
使涂层长期有效地保护好钢铁构件的首要条件，就是涂层与 钢结构件基体之间结合牢固，必须符合两个条件 1：涂层与基体之间的间隙要小 0.5um（相当于3个氧原子直径之 和）之内时才能牢固地结合 2：涂层和基体表面之间要有足够大的接触面，这除了提高粗糙 度以外没有其他更好的办法 一 尽可能的彻底地清除工件表面上的杂质，尽可能彻底暴露工 件的基体 二 使表面生成一定程度的粗糙度，扩大工件表面的实际表面积 增加工件单位表面积上涂层的结合力
0,50
0,42
0,35
0,3
0,18
0,12
0,07
0,04
90% min 80% min 40% max 0
90% min 85% min 20% max
97% min 85% min 10% max 0 20% 0 10% max 50 80 97% min 85% min 90% min 75% min 90% min 75% min 90% min 75% min 120 90% min 200 325
空气压缩机
3-11-2 压缩空气和空气压缩机
工件硬度、工件厚度、表面处理要求和磨料种类决定压缩空气参数的选择：
一：工件硬度高，需要压力较高的空压机；
二：薄壁件清理时一定要小心，要经过试验来确定工艺参数，包括空气压力
喷嘴和工件之间的距离等； 三：喷砂技术可满足许多表面处理要求，如清理、毛化、强化、去毛刺等， 不同表面处理需要不同压力的压缩空气；
Types of steel abrasive and way of wear - Grit 48-52 HRC 铸钢磨料的种类和磨损的方法 - 钢砂 HRc 48-52
GP New 新的GP钢砂
GP O.M 运转中的GP混合料
Types of steel abrasive and way of wear - Grit 53-57 HRC 铸钢磨料的种类和磨损的方法 - 钢砂 HRc 53-57
1.40
1.18
1.00
0.85
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
0.12
1-4 粗糙度的测量和分析
我们有进口的粗糙度仪器，定期来测试粗糙度，并打印粗糙度的波峰波谷 曲线，并且通过曲线图，提出合理化建议。
左为技术人员配备的粗糙度仪，右为测得并现场打印的工件表面粗糙度的曲线图
1-5 设备调整举例
1-2-2 WA Pack - Control and follow up of the process 1-2-2 WA装备 - 控制和跟踪生产流程
Comparator 弧高测试仪 W.A Pack specific software WA装备的特殊软件 Magnifying glass for coverage rates 用于覆盖率的放大镜
三、要选择真正的喷砂软管，其除了耐磨耐压外，还必须抗静电，
以求得施工人员和周围设备的安全。
3-10-2 喷砂软管
喷砂软管的结构：由内胶层、增强层和外胶层组成，各层之间用胶黏剂黏 结。喷砂软管的规格：通常指的是软管内径，常用的有：20mm、25mm和 32mm等几种，对应的英制称呼为0.75in、1in和1.25in。其中32mm的软管使 用范围最广，通常配用是8到11mm的喷嘴。
35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
OM1混合比1 OM2混合比2 OM3混合比3 SEP1分离器1 SEP2分离器2 SEP3分离器3 DUST COL除尘器
Sieve size 筛网尺寸(mm)
此为我司技术报告中附有的料仓磨料混合曲线图示举例
Bottom
2.36
2.00
1.70
GL New 新的GL钢砂
GL O.M 运转中的GL混合料
2-3-1 Operating mix and roughness 2-3-1 运转中的混合料与粗糙度的关系
Shot OM 钢丸混合料
GP OM GP钢砂混合料
GL OM GL钢砂混合料
GH OM GH钢砂混合料
2-5 Grit specifications 钢砂的规格 Wheelabrator Allevard
support blocks 支撑块
Almen strips 艾尔门片
Coverage strips 覆盖片
1-3 磨料配比分析
有专用的筛网做磨料粒度分析，定期检查并控制喷砂罐仓里的磨料混合比 例，亦可检测喷砂机械分离器排出尺寸是否达标。
45% 40%
% retained by screen筛后残留
Perthometer 粗糙度仪 Sieving set + volume glass and funnel 一套筛网+量筒和漏斗 Magnifying glasses 放大镜
Tachometer 转速计 ISO Books: ISO 8501-1 ISO 标准书:ISO8501-1 Manometers 压力计
外套式街头则安装快捷，且接头不与 管内磨料接触，使用寿命较长。
外套式接头
3-11-1 压缩空气和空气压缩机
喷砂清理是用压缩空气推动磨料来清理工件表面的。在喷砂清理作业中，磨 料质量和压缩空气的关系是子弹与弹内火药的关系，压缩空气就是磨料颗粒 获得足够速度所需要的“火药”动力。
空气压缩机从压缩形式上分：活塞式、螺杆式、离心式和涡卷式。 空气压缩机从驱动形式上分：柴油、汽油和电机驱动，前两者多用在移动式 空压机，后者多用在固定式空压机上。 用于喷砂清理或其他喷丸作业的空气压缩机的排气压 力一般不要超过1.0MPa,如果空压机与喷砂作业地点 相距甚远，则应选用排压高点的空压机。 空气压缩机的额定排量必须达到压缩空气消耗量的 1.5倍
一般的操作步骤：
1.将磨料倒入储砂罐中，打开封闭阀门， 将磨料注入压罐仓内 2.适量注砂后一切准备就绪为操作之开始 3.压下控制器上的手柄，压缩空气就顺着 另一根控制气管进入气动进气阀和气动排 气阀的顶端，进气阀打开，排气阀门关闭 ，封闭阀在压缩空气的顶推下将添料口封 闭，压罐仓内压力升高，磨料在重力作用 下，进入磨料阀的混合腔与压缩空气混合 后经喷砂软管送到喷嘴处。 4.将手柄松开时，气体回流，封闭阀下落 ，储砂罐的磨料流入压罐仓补充磨料，为 下次喷砂做好准备。
检测喷嘴内径的方法（图示）
针式压力表
3-11-3 压缩空气和空气压缩机
经常性的检查以下一些内容有助于喷砂清理作业有效而经济的进行（注：喷砂清理用的各 种设备的检查工作必须在完全卸压的条件下进行） 一：喷嘴的直径，如喷嘴直径已增大约2mm（即增大了2个型号），请及 时更换！ 二：喷砂清理的现场工作压力（作业时喷嘴处的软管空气压力）的显示。 为了保证理想的0.7MPa的工作压力，空压机的排气压力应调定在 0.79-- 0.83MPa之间，这是因为压缩空气流经空气软管、油水分离器、 喷砂机和喷砂软管时，压力损失通常在0.1—0.14MPa。 三：喷砂清理用压缩空气是否超过了空气压缩机的容量。
检测喷嘴内径的方法（图示）
3-10-3 软管与喷嘴连接处主要问题
3-10-4 软管与软管的连接
在很多情况下，由于一些无法改变的 原因，我们必须将喷砂软管接长。为 此我们就要用到软管接头。 接头分为两种：内插式接头和外套式 快速接头。 内插式接头弊端较多，如缩小了管道 流通截面、造成涡流、容易脱落等。 每添置一个内插式接头，管内压力损 失0.07MPa左右。
mm G 12 G 14 G 16 G 18 G 25 G 40 G 50 G 80 G 120
Sieve N°
2,8 0
2,36 20% max 0
2
1,7 85% min 10% max 0
10% max 0
1,4 97% min 80% min 10% min 0
1,18
1
0,85
0,71
0,60
3-4 喷嘴规格、压缩空气影响着清理效率和磨料消耗 量
3-5 常见喷嘴种类
喷嘴一般是由内衬和金属外套组合而成。喷嘴 主要分直桶形和文丘里形两大类。
直桶形喷嘴主要应用小零件的表面清理，钢结构的局部清理（焊缝 ），栏杆清理等。
文丘里形喷嘴的气体动力学性能优良，涡流现象明显改善或排除， 压力损失减少，在相同的压力下，磨料出口速度可增加一倍（约 340m/s）