喷砂工艺研究

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一、 前处理
　　对于工件在被喷涂、喷镀保护层（油漆或其它防腐物料）之前，工件表面均应进行认真的处理，称之为前处理。
　　前处理质量好坏，影响着涂层的附着力、外观、涂层的耐潮湿及耐腐蚀等方面，因最好的涂膜（层）都 是粘附到被认真清理的表面。前处理工作做的不好，锈蚀仍会在涂层下继续蔓延，使涂层成片脱落。经过认真清理的表面和一般简单（手工用砂纸或刷子）清理的工件，用暴晒法进行涂层比较，寿命可相差4-5倍。表面清理的方法很多，但被接受最普遍的方法是：A.溶剂清理 B.酸洗 C.手动工具 D.动力工具。
　　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。
二、 喷砂

　　是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。
三、与其它前处理工艺（如酸洗、工具清理）对比
　　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。

喷砂应用

（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。

清理等级

也即清洁度，代表性国际标准有两种：一种是美国85年制订“SSPC-”；第二种是瑞典76年制订的“Sa-”，它分为四个等级分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，为国际惯常通用标准，详细介绍如下：
　　Sa1级——相当于美国SSPC—SP7级。采用一般简单的手工刷除、砂布打磨方法，这是四种清洁度中度最低的一级，对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件。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。Sa1级也叫做手工刷除清理级。（或清扫级）
　　Sa2级——相当于美国SSPC—SP6级。采用喷砂清理方法，这是喷砂处理中最低的一级，即一般的要求，但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多。Sa2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33%，可包括轻微阴影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕，则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级（或工业级）。
　　Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别。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：同Sa2要求前半部一样，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。
　　Sa3级——级相当于美国SSPC—SP5级，是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级（或白色级）。Sa3级处理的技术标准：与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得不存在了。

粗糙度

即通常所谓的粗糙度，喷砂砂粒冲击并向外反弹，这种冲击造成表面几千分之一寸的压痕，叫基础图式。回弹会使某些表面向外高出几千分之一寸，低的叫“谷”，高的叫“峰”，每一个沙粒冲击表面都会造成一个“谷”和一个“峰”，这就是基础图式（粗糙度的形成原因）。它用MILL（密耳）表示，一密耳是1/1000秒。
　　形成的基础图式值应是总涂层系统的30%，不宜超过干膜涂层厚度的1/3，一般防腐在50-70（um）之间。
　　1微米（um）=0.001毫米(mm)
　　1密耳=0.001秒=0.0254毫米(mm)

抛丸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，几个抛头上下左右一起，效率高，污染小。修、造船业，抛丸、喷砂是普遍使用的。但是无论是抛丸还是喷砂，都是使用压缩空气的形式。当然并不是抛丸就非用高速旋转的叶轮不可。在修、造船业一般来说，抛丸（小钢丸）多用在钢板预处理（涂装前除锈）；喷砂（修、造船业用的是矿砂）多用在成型的船舶或者分段，作用是把钢板上的旧油漆和锈除掉，重新涂装。在修、造船业，抛丸、喷砂的主要作用是增加钢板涂装油漆的附着力。
       其实铸造件清理不只是用抛丸，对于大件一般先进行滚筒清砂，就是把铸造件的冒口切除后放在滚筒内滚，由零件在滚筒内互相碰撞，把表面的砂大部分先清掉再进行抛丸或喷丸的。
抛丸丸子大小是1.5mm.
        抛丸是用电机带动叶轮体旋转,靠离心力的作用,将直径在0.2~3.0的丸子(有铸丸\切丸\不锈钢丸等)抛向工件的表面,使工件的表面达到一定的粗造度,使工件变的美观,或着改变工件的焊接拉应力为压应力,提高工件的使用寿命.几乎用于机械的大多数领域,修造船\汽车零部件\飞机部件\枪炮坦克表面\桥梁\钢结构\玻璃\钢板\管道\等等.喷砂(丸)是用压缩空气作为动力将直径在40~120目的砂或0.1~2.0左右的丸喷向工件的表面,使工件达到同样的效果.丸粒的大小不同,达到的处理效果就不一样.重点提出:喷丸同样能起到强化的作用.现在国内的设备走进了一个误区,认为只有抛丸才能达到强化的目的.

        喷砂是利用压缩空气把石英砂高速吹出去对零件表面进行清理的一种方法。工厂里也叫吹砂，不仅去锈，还可以顺带除油，对涂装来说非常有用。常用于零件表面除锈；对零件表面修饰（市场卖的小型的湿式喷砂机就是这个用途，砂粒通常是刚玉，介质是水）；在钢结构中，应用高强螺栓进行联接是一种比较先进的方法，由于高强联接是利用结合面之间的摩擦来传力的，所以对结合表面的质量要求很高，这时必须用喷砂对结合表面进行处理。
        喷沙用于形状复杂，易于用手工除锈，效率不高，现场环境不好，除锈不均匀。
   抛丸与喷砂都能对工件起到清整去污的目的，目的为下序作准备，即要保证下道工序的粗糙度要求，也有的为了要表面的一致性，喷丸对工件有强化作用，喷砂就不明显了。一般喷丸为小钢球，喷砂为石英砂。按不同要求，分目数。

ucoat

阐述得非常详细。加10分。

力龙涂料

喷砂不能去油吧，如果砂子有油，还会污染基材吧

BMA004

楼上说的是有道理的，你的道理在于我们可以这么理解打砂：如果只是为了除油，我们是不建议打砂的；因为打砂除油只是除去浅表性的油，而除不去已经渗透了的油。
关于你说的第二点，如果砂子有油那肯定会影响基材，所以一般来说，施工方必须选用合适的磨料，而油漆供应方也应该对使用的砂子进行测试，油或者盐分过高都是不允许的。

zgx0317

不错的学习资料，但对于“（六）消除应力及表面强化”，个人感觉效果不大

tjzys

我们正准备打砂

tys117

配些图片会更好。

HBXFYJB

附着力好很多

never

形成的基础图式值应是总涂层系统的30%，不宜超过干膜涂层厚度的1/3，一般防腐在50-70（um）之间。
对于这句话的理解，是否就是说一般防腐粗糙度为50-70（um），那总的涂膜厚度要求在150-210（um）？ 还想请教下一半工程机械行业，要求粗糙度是多少呢