为表面处理任务选择合适的丸料
丸料介质的正确选择对于工件表面的抛丸清理,喷砂强化以及获得理想的表面光洁度至关重要,但如果缺乏经验,选择过程将非常复杂,令人不知所措。
在职业生涯中,我在表面处理、干喷及湿喷抛丸设备的使用、抛丸清理及振动抛光等方面获得了丰富的经验,且在丸料的选择和使用方面尤为如此。
我能根据流程需要,迅速识别所需的设备,筛选喷射介质。例如,抛丸机中不能用玻璃珠作为丸料,因为它很容易就会被粉碎。
清理还是抛丸强化?
下一个问题虽然显而易见,但却至关重要,即怎样才能进一步筛选出适当的丸料:您希望得到怎样的效果?您想要怎样的表面光洁度?
现有丸料虽然很多,但通常可以清楚地分为两类:
侵蚀性材料为任意形状的角状粉粒,用于切削、腐蚀工件,主要目的是实现工件表面的清理和/或净化。
抛丸强化丸料几乎总是圆形,用于敲击或挤压工件表面,以得到清洁或有浅窝的表面。喷砂强化工艺专门用于提高工件的抗疲劳强度,使工件能耐受高强度的交变应力,如飞机机翼所承受的压力。
丸料类型 - 下面简要介绍一下常见的丸料类型及其应用
电熔刚玉
这种合成丸料共分三种纯料,以其硬度、韧性和锐利而著称,是一种高强度材料,用它处理的工件表面,会留下受蚀刻的粗糙表面。
白刚玉
白刚玉是一种锋利、不规则的颗粒,适合处理硬度高的表面,如碳化物和硬化钢表面,用于无污染的应用场合。它纯度极高,因而可用于精密度高的电子元件加工。但是,其锋利度也成为缺点,追求纯度的同时也牺牲了丸料的寿命。
棕刚玉
棕刚玉纯度低于白刚玉,韧性高,使用寿命也长,因而经济性较高。纯度最高的棕刚玉往往用于航空航天工业中,通常用于除去残余涂层和涂层工艺前的准备工作。
铬刚玉
铬刚玉结合了棕刚玉的韧性和白刚玉的纯度。它锋利、切削快,是无污染应用中的理想选择。
金属丸料
这种材料包括钢丸、钢砂、铸铁砂、高强度切丝、不锈钢丸及铝丸。这种丸料虽然可以实现高效的抛丸强化,但一个不容忽视的因素是喷射介质可能造成的表面污染,使用钢丸对不锈钢表面进行抛丸强化时就会发生这种情况。另外还须牢记的是,由于密度高,大多数金属丸料都会导致抛丸器和鼓风设备的显著磨损。
塑料丸料
塑料丸料为角状,由于相对较软,所以不会腐蚀工件表面。由于它们受冲击后即变形,可以在不磨损表面的情况下清理涂层。
玻璃珠/陶瓷珠
玻璃珠和陶瓷珠主要用于清理工件表面,以尽可能低的切削量或表面损伤获得光滑的表面。由于完全不含铁和铅,因而这种材料能够用于无污染处理有色金属工件。
工艺参数
选择正确的丸料当然是重要的一步,但这还不够。丸料介质往往因表面处理质量不良而备受诟病,而实际上错误却可能出在机器设置或操作控制方面。
表面处理性能不良涉及众多因素,包括气压不当、旋风除尘器设置不当,甚至磨损的设备组件也会产生影响。不过,给出抛丸工艺的通用操作参数并不容易,这是因为抛丸处理中所用丸料的性能和分解方式各不相同。
我的建议是,在查找抛丸清理性能不良的原因时,要考虑整个流程以及所有相关参数。
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维护的重要性
大多数丸料只有得到再循环和再利用才能获得经济性。大多数设备都通过压缩空气或机械方法除去损坏的丸料介质。设备必须装满良好的丸料介质,使用者必须确保从系统中除去工件上脱落的尘埃和碎片。
设备必须经常补充丸料介质,分多次少量补充,因为这样,丸料才能处于良好状态,确保抛丸清理效果始终如一。

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