砂
讲 义
2013-2-28
喷
表面清理的方法主要有：A.溶剂清理 B.酸洗 C.手动工具 D.动力工具。（了解）
在这几种方式中，每种方式都有各自的适用范围，但在所有表面清理方法中，喷砂方法是最彻底、最通用、最广泛的方式，原因是：
A、喷砂比其它方式对工件表面清理的速度和彻底最佳。
B、没有其它哪种工艺方法允许你在四种公认的、普遍接受的清洁度之间进行任意选择。
喷砂定义：采用压缩空气为动力形成高速喷射束，将喷料（铜矿砂、石英砂、铁砂、海砂、金刚砂等）等高速喷射到需处理工件表面，使工件外表面的外表发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的搞疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。
喷砂原理由来（了解）
喷砂原理由来与现于1870年一个美国人看自然现象:强风吹起沙粒，冲击物体表面磨削物体表自然现象；从而根据此原理以高压喷射装置而研发得到的专利技术。
喷砂与其它前处理工艺（如酸洗、工具清理）对比的优点（了解）
1) 喷砂处理是最彻底、最通用、最迅速、效率最高的清理方法。
2) 喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择，而其它工艺是没办法实现这一点的，手工打磨可以打出毛面但速度太慢动作，化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接。
喷砂按喷射介质分为：喷砂和喷丸。按所使用的动力分为：喷砂（喷砂和喷丸）和抛丸（重点） 1,丸与砂
丸一般是球形一类没有棱角的颗粒.如钢丝切丸等; 砂是指有棱角的砂粒,如棕刚玉、白刚玉、河砂等。 2，喷与抛
喷是以压缩空气作为动力将砂料或丸料喷到材料表面，达到清除和一定的粗糙度。 抛是将丸料以高速旋转时产生的离心力的方法，冲击材料表面，达到清除和一定的粗糙度。
1.喷丸（了解）是以金属弹丸，利用压缩空气或机械离心力为动力和摩擦力来除去金属锈蚀的方法。弹丸直径在0.2-2.5mm之间，喷丸是用来清除厚度不小于2mm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)覆前的一种清理方法。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对薄板的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产生变形，由于Fe3O4和Fe2O3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。
2.喷砂（了解）也是一种机械清理方法，但并喷砂不是喷丸，喷砂用的是砂粒如石英砂，喷丸用的是金属弹丸。在现有的工件表面处理方法中，清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。随着国家对环境保护和工业卫生的重视，由于喷砂过程有大量粉尘产生不仅严重污染环境，还及易导致操作者的职业病(矽肺)，已大量将喷丸来代替喷砂。
3.抛丸（了解）是利用高速旋转的叶轮把小钢丸或者小铁丸抛掷出去高速撞击零件表面，故可以除去零件表面的氧化层。同时钢丸或铁丸高速撞击零件表面，造成零件表面的晶格扭曲变形，使表面硬度增高，是对零件表面进行清理的一种方法，抛丸常用来铸件表面的清理或者对零件表面进行强化处理。一般抛丸用于规则形状等，效率高，污染小。 喷丸与抛丸的区别（了解）
喷丸使用高压风或压缩空气作动力，而抛丸一般为高速旋转的飞轮将钢砂高速抛射出去。抛丸效率高，但会有死角，而喷丸比较灵活，但动力消耗大。 两种工艺虽喷射动力和方式不同，但都是高速冲击工件为目的,其效果也基本相同,相比而言,喷丸比较精细，容易控制精度,但效率不及抛丸之高,适形状复杂的小型工件,抛丸比较经济实用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度来控制喷射效果,但会有死角,适合于形面单一的工件批量加工.两种工艺的选用主要取决工件的形状和加工效率.喷丸与喷砂的区别（了解）
喷丸与喷砂都是使用高压风或压缩空气作动力,将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果,但选择的介质不同,效果也不相同.
喷砂与喷丸对比
喷砂处理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量破坏,表面积大幅增加,从而增加了工件与涂/镀层的结合强度.经过喷砂处理的工件表面为金属本色,但是由于表面为毛糙面,光线被折射掉,故没有金属光泽,为发暗表面.喷丸处理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量而不被破坏,表面积有所增加.由于加工过程中,工件表面没有被破坏,加工时产生的多余能量就会引会工件基体的表面强化.经过喷砂处理的工件表面也为金属本色,但是由于表面为球状面,光线部分被折射掉,故工件加工为亚光效果.
喷砂清理的特点：（了解）
1、可以任意使用金属或非金属弹丸，以适应清理工件表面的不同要求；
2、清理的灵活性大，容易清理复杂工件的内、外表面和管件的内壁，并且不受场地限制，可将设备安置在特大型工件附近；
3、设备结构较简单，整机投资少，易损件少，维修费用低；
4、必须配备大功率的空压站，在清理效果相同的条件下，消耗的能量较大；
5、清理表面易有湿气，容易再生锈；
6、清理效率低，操作人员多，劳动强度大。
喷砂对环境的要求 （重点）
当空气相对湿度大于85%、金属表面温度低于露点以上3℃时不得施工。 喷砂工艺控制（重点）
喷嘴到基体钢材表面距离以 50-150mm，（100-300mm）为宜，喷砂前对非喷砂部位应遮蔽保护。
喷射方向与基体钢材表面法线夹角以15°～30°为宜。
喷砂时喷嘴不要长时间停留在某处，喷砂作业应避免零星作业，但也不能一次喷射面积过大，要考虑涂装工序与表面预处理工序间的时间间隔要求。
对喷枪无法喷射的部位要采取手工或动力工具除锈。 喷砂完成后的质量控制（重点）
喷砂完成后首先应对喷砂除锈部位进行全面检查，其次要对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查。重点应检查不易喷射的部位，手工或动力工具除锈部位可适当降低要求。对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查时，一是严禁用手触摸；二是应在良好的散射日光下或照度相当的人工照明条件下进行，以免漏检。
喷砂除锈后，金属结构表面清洁度应达到Sa21/2，应对照《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中提供的照片进行比较，比较时至少每2m2有一个比较点。
喷砂除锈后，金属结构表面粗糙度应达到Ry60～100μｍ，应按照技术要求，取相应粗糙度样板，用至少７倍放大镜放大后比较，比较时至少每２ｍ２有一个比较点。用表面粗糙度仪直接测定时，每２m2表面至少要有一个评定点，取评定长度为４０ｍｍ，在此长度范围内测５点，取其算术平均值为此评定点的表面粗糙度值。 清理等级（重点）
公司图纸及标准汇总要求：Sa2.5级也叫近白清理级（近白级或出白级）。Sa2.5级处理的技术标准：工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质（疵点除外），但疵点限定为不超过每平方米表面的5%，可包括轻微暗影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。
见 GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》.doc
喷砂安全操作规程（重点）
1、工作前必须穿戴好防护用品，不准赤裸膀臂工作。工作时不得少于两人。
2、储气罐、压力表、安全阀要定期校验。储气罐两周排放一次灰尘，沙罐里的过滤器每月检查一次。
3、检查通风管及喷砂机门是否密封。工作前五分钟，须开动通风除尘设备，通风除尘设备失效时，禁止喷砂机工作。
4、压缩空气阀要缓慢打开，气压不准超过0.8MPa。
5、喷砂粒度应与工作要求相适应，一般在十至二十号之间适用，砂子应保持干燥。
6、喷砂机工作时，禁止无关人员靠近。清扫和调整运转部位时，应停机进行。
7、不准用压缩空气吹身上灰尘或开玩笑。
8、工作完后，通风除尘设备应继续运转五分钟再关闭，以排出室内灰尘，保持场地清洁。
9、发生人身、设备事故，应保持现场，并报告有关部门。
惠博普公司喷砂房工作原理：（重点）
采用高压风机作为动力还回收磨料；将蜂窝斗内的砂料回收到旋风分离器内进行分离，砂料在重力的作用下，自由下落到储料箱上；在旋风分离器的除尘管道上，装有除尘控制阀，储料箱上也设有磨料控制阀，当喷砂机上需要加料时，磨料控制阀打开，同时除尘控制阀将除尘风管切断，使高压风机的动力暂停回砂。从而储料箱上的磨料能够快速下到加压机上。喷砂机不需要加料时，磨料控制阀关闭，除尘控制阀将除尘风管接通，高压风机的动力继续回砂。
喷砂房主要由房体、双喷嘴气控加压机、除尘系统、回砂系统、连接管道、电气控制系统、防护系统组成。（了解）
1.喷砂房体由彩钢板及钢结构建造，房体顶部开数个滤网式进气口。 2.加压机主要结构参照（CJ-P900-2R双喷嘴气控加压机使用说明书）。 3.除尘系统：在除尘风机的吸力下，含尘气体通过吸风口、除尘管道进入筒式除尘器进行过滤。将粉尘掉入灰桶内，通过滤芯后的清洁空气从风机上排出，粘贴在滤芯上及其它的粉尘经过反吹后也掉入灰桶内。
4.回砂系统：磨料从回砂斗自由落到回砂管上，然后高压风机将磨料快速吸走，进入分离器，把粉尘去掉，完好的磨料落到储料箱上；当喷砂机没有磨料时，磨料控制阀将自动打开喷砂机加料。
操作程序（重点）
工人操作控制系统和装卸工件，工件表面喷砂由工人手动完成。 加工程序如下：
1.打开喷砂房门，合上电源开关，照明灯亮、风机运行；
2.工件由台车或其它方式输送到喷砂房内，通常将台车停放在房体中间。然后关上喷砂房门；
3.工人穿上防护衣帽；
4.手持喷枪对工件进行喷砂加工；
5.加工完毕，可关闭砂阀，喷气将工件吹净； 6.打开喷砂房门，将工件退出喷砂房外。
运行时的维护、保养
1． 运行时，应按照规定的要求操作喷砂机，严禁违章操作。
2． 在操作过程中，严禁将喷砂枪对向人及喷砂房内的非工作部件进行喷射。 3． 严禁将过重的工件放入喷砂房内。
4． 在操作过程中，若需翻动工件，应轻翻慢放，避免过大的冲击；或将工件退出机舱外进行翻动工件。 注意事项：
1.气源要保持干燥。 2.气源压力和流量要稳定。 3.磨料要经过筛选。
4.建议一次加入喷砂房内的磨料不要太多，只要能保持一次吸砂罐装砂量就行了，添加磨料按照倒掉灰尘的重量与之相同来确定对喷砂房添加磨料。
5.发现故障，首先是停止喷砂，如喷砂故障停不了，马上关掉喷砂机总气源开关，然后才可以关闭气源或空压机（保护空压机），喷砂机卸压，此时才可维修。
维护保养
1.滤芯要定期拆下来清洗。
2.检查管路有无破损或渗漏现象，若有应立即更换或排除。 3.检查磨料是否已经破损，必要时进行更换。
4.检查喷嘴磨损情况，若磨损严重或发现喷砂加工效率明显降低时，应立即更换。 5.喷砂房门密封坏了要修补。
6.检查观察窗玻璃是否磨花，必要时更换。（外面的工人要经常观察内部工作的工作人员）
7.时间较长可拆下风管堵板清扫余尘。
8.滤筒除尘器与旋风除尘器的灰斗要经常将灰倒掉。 9.消音箱时间较长发现消音效果太差时，要更换音棉。
10.各风管发现震动要将风管支架撑垫好，各连接螺栓是否松动，如有松动就紧固或更换连接件。
11.风机声音不正常要检修。
12.检查过滤器存水杯中是否集水，若集水较多应立即排放。
13.磨练的纯洁关系重大，各滤网一定要盖好，磨料里不能有杂质，特别是焊渣、钢丝、软性物质、粘性物质等，都不能混入磨料内。并且需经常的去观察，如有发现杂质需及时清理。
14.离开前需将回沙斗及回沙管内的磨料抽干净，然后关闭机器的电源和气源。 15.需定期打开储料箱上的检修门，将里面的杂质清理干净。（建议每星期至少清理一次）、16.除尘器下的灰筒需定期清理，间隔时间由含尘量的大小来定。
喷砂用喷枪和滤芯的常规检修周期分别是48小时 和 240小时 （喷砂设备要求）
喷砂应用（了解）
（一）工件涂镀、工件粘接前处理
喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基础图式（即通常所谓的毛面），而且可以通过调换不同粒度的磨料，达到不同程度的粗糙度，大大提高工件与涂料、镀料的结合力。或使粘接件粘接更牢固，质量更好。
（二）铸锻件毛面、热处理后工件的清理与抛光
喷砂能清理铸锻件、热处理后工件表面的一切污物（如氧化皮、油污等残留物），并将工件表面抛光提高工件的光洁度，起到美化工件的作用。
喷砂清理能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，达到美化装饰的作用。
（三）机加工件毛刺清理与表面美化
喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的档次。并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角，使工件显得更加美观、更加精密。
（四）改善零件的机械性能
机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细微的凹凸面（基础图式），使润滑油得到存储，从而使润滑条件改善，并减少噪声提高机械使用寿命。
（五）光饰作用
1、对各种工件表面抛光，使工件表面更美观。
2、使工件达到光滑又不反光要求。
对于某些特殊用途工件，喷砂可随意实现不同的反光或亚光。如不锈钢工件、木制家具表面亚光化，磨砂玻璃表面的花纹图案,以及布料表面的毛化加工等。
（六）消除应力及表面强化
通过砂丸敲击工件表面，消除应力，增加工件表面强度，如弹簧、机加工刀具和飞机叶片等工件的表面处理。
