抛丸、喷丸和喷沙的区别(培训材料).答案教学内容
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抛丸与喷砂的区别喷砂, 抛丸喷砂, 抛丸抛丸与喷砂的区别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。
研究表明,就破坏而言,金属材料表面存在拉应力时比压应力要容易的多,表面呈压应力时,材料的疲劳寿命大大提高,因此,对于轴类等容易疲劳断裂的部件通常采用喷丸形成表面压应力,提高产品寿命,此外,金属金属材料对拉伸很敏感,这就是材料的拉伸强度比压缩强度低的多的原因,这也是金属材料一般用拉伸强度(屈服,抗拉)表示材料性能的原因。
我们日常乘坐的汽车的钢板的工作面就是用喷丸来强化的,可以显著的提高材料的抗疲劳强度。
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.美国\日本的企业用于强化的是抛喷丸并用的!各有各的优势.比如象齿轮这样的工件,抛丸的出丸角度无法改变,只能用变频改变初速度.但它处理的量大,速度快,而喷丸则正好于之相反,抛丸的效果就没有喷丸的效果好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。
抛丸抛丸(pāo wán) 英文名:shot blast抛丸是一种机械方面的表面处理工艺的名称,类似的工艺还有喷砂和喷丸。
抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转(直接带动或用V型皮带传动),靠离心力的作用,将直径约在0.2~3.0的弹丸(有铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸等不同类型)抛向工件的表面,使工件的表面达到一定的粗造度,使工件变得美观,或者改变工件的焊接拉应力为压应力,提高工件的使用寿命。
通过提高工件表面的粗糙度,也提高了工件后续喷漆的漆膜附着力。
抛丸这种工艺几乎用于机械的大多数领域,如修造船、汽车零部件、飞机部件、枪炮坦克表面、桥梁、钢结构、玻璃、钢板型材、管道内外壁防腐甚至道路表面等等行业。
原理抛丸的原理抛丸是靠叶轮高速旋转,将在叶轮中心的磨料,经过调流块(Regulator)及叶轮推动器(Impeller)预加速,送入叶片区再将磨料高速抛出,速度可超过100m/s,由于抛丸覆盖范围较大,所以不需利用气压,能源效益远高于喷枪。
叶轮是抛丸机的心脏,由电动马达直接或间接驱动,每家叶轮生产商均有独特的设计,主要分为单碟和双碟叶轮。
每片叶轮可装上4至8块叶片。
单碟叶轮较轻及设计成弧形叶片;双碟式叶轮较重,但较易装卸叶片及准确控制抛出磨料。
叶片的形状有直身或弧形设计,直身叶片设计简单,可独立装卸,虽然这种叶片设计可清理的范围(见下文)较小和抛出速度较低,但由于成本低,因此较为普遍。
弧形叶片较难装卸和成本较高,但可清理的范围较大及抛出速度较高。
另外,叶轮在抛丸室的摆放位置亦很重要,如覆盖范围、与工件距离、工件移动范围、受磨料二次反弹或其它叶轮的相互覆盖范围、保养更换的方便性等。
经验显示倾斜的叶轮对工件覆盖较好,而数个小功率叶轮较一个大功率叶轮在运作时会较灵活和效果更佳。
抛丸工艺损耗性很高,其中包括叶轮和内衬钢板等会较易磨损,因此它们的寿命对生产工序很重要。
高铬铸钢叶轮如使用48HRC硬度的钢砂,寿命约为800小时,钢丸则为1500小时。
抛丸、喷丸、喷砂三者的区别与联系大家都知道,铸件出来后,一般会进行喷丸或喷砂处理,就是常说的shot penning and shot blast喷丸效率高,但会有死角,而喷砂比较灵活,但动力消耗大。
喷砂使用高压风作动力,而抛丸一般为高速旋转的飞轮将钢砂高速抛射岀去。
喷丸得到的铸件表面质量没有喷砂地好,但比喷砂经济。
而且能够去除一些铸件难以清理的粘砂,而喷砂不行。
喷砂和喷丸是两种不同的表面硬化工艺,喷砂处理过的硬度比喷丸的低,所使用的工具也是不同的了!喷砂喷丸根本就是两种喷射介质的差别,当然效果也有差别喷砂比较精细,容易控制精度和平面度喷丸比较经济实用,容易控制效率和成本,可以控制铁丸的直径来控制喷射效果一、喷丸清理的特点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。
二、抛丸清理的特点1、清理效率高,费用低,操作人员少,容易实现机械化,适用于大批量生产;2、不用压缩空气加速弹丸,因而不必设置功率大的空压站,被清理的表面也无湿气;3、灵活性差,受场地限制,清理工件时有些盲目性,在工件表面易产生清理不到的死角;4、设备结构较复杂,易损件多,特别是叶片等零件磨损快,维修工时多,费用高;5、一般情况不能使用轻而细小的弹丸。
三、喷丸清理与抛丸清理的性能和效果比较项目单位抛丸喷丸喷砂单个喷嘴抛丸量Kg/min 60〜1250 48~60 30弹丸速度m/s 60~100 40~50单位抛丸量所需功率比301 8达到同样清理效果的耗电量KW*h/100m2 12.5 267 37.5清理效率40~150 15 6~10达到同样清理效果所耗工时之比1 16 6丸料消耗量之比<1 20成本之比 1 10 4.1环境粉尘浓度mg/m2 4.2〜3.7 200〜300四、关于喷丸清理的喷嘴规格与压缩空气和磨料消耗相互关系喷嘴/mm 工作压力/MPa 项目0.48 0.56 0.59 0.62 0.66 0.705 0.93 1.02 1.10 1.16 1.22 1.27 压缩空气m3*min-188.9 98 103 88.9 109.3 119.8 磨料Kg*h-13.62 3.994.18 4.37 4.46 4.92 清理效率m2*h-16.4 1.73 1.93 2.01 2.09 2.18 2.29 压缩空气m3*min-1160.6 185 194.1 203.2 215.5 227 磨料Kg*h-16.607.62 7.998.36 8.829.29 清理效率m2*h-18 2.86 3.20 3.40 3.57 3.71 3.88 压缩空气m3*min-1274 305 318.9 335.7 349.3 363 磨料Kg*h-111.24 12.6 13.1 13.75 14.30 15 清理效率m2*h-19.5 4.05 4.56 4.73 4.90 5.21 5.55 压缩空气m3*min-1392 436 456 477 499 522 磨料Kg*h-116.1 17.8 18.7 19.5 20.4 21.4 清理效率m2*h-111.1 5.50 6.14 6.45 , 6.79 6.96 7.19 压缩空气m3*min-1533 596 626 657 687 719 磨料Kg*h-121.8 24.3 25.6 26.9 28.2 29.5 清理效率m2*h-112.7 7.13 7.93 8.35 8.75 ,9.14 9.57 压缩空气m3*min-1686 762802842 873 907 磨料Kg*h-128.1 31.2 32.9 34.5 35.8 37.2 清理效率m2*h-1五、磨料速度与清理效率的比较工作压力MPa 磨料速度m*s-1 相对清理效率%0.7 187.71000.67 178.7 930.63 163.1 850.60 147.5 780.56 120.7 700.53 93.9 630.49 84.9 55注:1 、喷丸清理的工作压力一般不应低于0.53MPa;2、采用大喉径长文丘里型喷嘴。