喷砂加工概述

（一）概述：

 喷砂是以磨料强力撞击零件、对其表面进行清理或修饰加工的过程。其用途主要有：

（1）除去铸件、锻件东热处理后零件表面的氧化皮。

（2）除去零件表面上的锈蚀积碳、焊渣、旧漆层或其它干燥了的油类物质。

（3）提高零件表面的粗糙度，以提高涂装或其它涂层的附着力。

（4）除去零件的毛刺或方向磨痕

（5）在玻璃或陶瓷上进行喷花。

（6）使零件呈漫反射的哑光状态。

（7）对切削刀具进行湿喷砂，提高其使用寿命。

喷砂分为干喷与湿喷两种，前者的加工表面比较粗糙，适用于上述1-6项的加工目的。后者的应用与干吹砂相似，但常用于较精密的加工，它还具有污染小的优点。

油污重的零件在喷砂前应先脱脂。

（二）干喷砂

     干喷砂用的磨料可以是钢砂、氧化铝、石莫砂、碳化硅等。但国内应用最多的是石莫砂，根据零件材料，表面状态和加工的要求，可选用不同的粒度的磨料。

不同零件干喷砂工艺条件

零 件 类 型

石莫砂粒度（mm）

压缩空气压力

厚3mm以上较大钢铁零件

2.5～3.5

0.3-0.5

厚1-3mm的中型钢铁零件

1.0～2.0

0.2-0.4

小型薄壁菱钢件

0.5～1.0

0.15-0.25

小型薄壁菱钢件

0.5～1.0

0.15-0.25

厚1mm以下的钢铁板金件、铝合金件

0.5以下

0.1-0.15

干喷砂机有机械喷砂与空气压力喷砂两种。每一种又可分手工、半自动或连续自动多种方式，国内广泛使用的是手工空气压力喷砂机。它适用各种复杂形状的中、小型零件。

   （三）湿喷砂

     湿喷砂所用磨料与干喷砂相同，可将磨料与水混合成砂浆，磨料一般占20%-35%（体积比）并不断搅拌以防沉淀，因压缩空气压入喷嘴喷向零件，也可将砂与水分别置入罐中，在流向喷嘴前混合后再喷向零件，为防钢铁零件锈蚀，须在水中入亚硝酸钠等缓蚀剂。另处，砂子下次使用之前应进行烘干。

湿喷砂的设备也有多种形式，最常用的也是喷砂室

   （二）喷丸

   （1）概述

     喷丸与喷砂相似，只是用钢铁丸或玻璃丸代替喷砂用的磨料。喷砂能使零件产生压应力，而且没有含硅的粉尘污染。这种工艺主要用于：

（a）使零件产生压应力而提高其疲劳强度和抗应力腐蚀能力。

（b）对扭曲的薄壁零件进行校正。

（c）代替一般的冷热成型工艺，对大型薄壁铝制零件进行成型加工，这样可避免零件表面残留高的张应力，而形成有利的压应力。

应注意：喷丸加工后零件的使用温度不能太高，否则产生的压应力会被消除而失去预期的效果。使用温度的限制依零件材料而定，如一般钢铁零件约为260-290℃，铝制零件约为170℃

（二）丸的种类

     1．铸钢丸：其硬度一般为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。

     2．铸铁丸：其硬度为58-65HRC，质脆而易于破碎，寿命短，使用不广，主要用于需要喷丸强度高的场合。

     3．玻璃丸：硬度较前两者低，主要用于不锈钢、钛、铝、镁及其它不允许铁质污染的材料，也可在钢铁丸喷丸后作第二次加工之用，以除去铁质污染和降低零件的表面粗糙度。

（三）喷丸工艺

 对要求零件表面产生压应力的喷丸加工而言，必须要有足够的覆盖率，即要使未被喷丸加工的表面尽量少。但检查覆盖率比较困难。而且难以作出定量的判断，所以常取控制喷丸强度的办法，也就是要求达到一定的喷砂强度以后，才能得到所要求的压应力值，喷丸强度大都以美国SAE标准J442所述的。Almen弧高计进行测量。Almen弧高计是用厚0.8\1.3或2.4mm的标准尺寸的1070冷轧钢(相当于我国的70碳素钢),其硬度为44-50HRC,高计测量弯曲了的钢条试样的弧高,即可得了喷丸强度. 

 喷丸强度主要受下述因素影响:

(1) 喷丸大小:喷丸越大,冲击能量越大,则喷丸强度也越大,但喷丸的覆盖率降低,因此,在能产生所需要喷丸强度的前提下,尽量减小喷丸的尺寸是有利的.另外,喷丸尺寸的选择也受喷丸处理零件形状的限制,其直径不应超过沟槽内圆半径的一半. 喷丸粒度一般在2.0-3.0mm之间选用,

(2)喷丸的硬度:当其硬度大于零件的硬度时,喷丸硬度值的变化不影响喷丸强度。反之,喷丸硬度值的降低，将使喷丸强度降低。

（3）喷丸速度：喷丸速度增高，喷丸强度便加大，但速度过高会使其破碎量增多。

（4）喷射角度：呈垂直状态时，喷丸强度，因此一般均以些状态进行喷丸处理，若受零件形态的限制，必须以小角度喷丸时，应适当加大喷丸尺寸与速度。

（5）喷丸的破碎量：破碎喷丸的喷丸强度低，因此应经常清除碎丸，要保证喷丸的完整不低于85%此外，带尖角的碎丸还会划伤零件。

 喷丸加工的设备与喷砂设备基本相同，只是需要某些辅助装置来更严格地控制喷丸加工过程。