什么是​噴砂與噴丸工藝(詳細說明簡介)
作者:百輝自動化設備日期:2019-03-22 09:20點擊:次
噴砂與噴丸工藝
作為表面處理過程:
作為表面預處理工藝:
作為表面改造處理,以增加表面的抗壓力:
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提高耐疲勞性,以延長金屬壽命
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降低磁化系數
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修正變形
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構成結構鋼或板
無論它是哪種應用,基本只有兩種的噴砂方法:濕式或干式。本摘要主要針對干式的噴砂方法。
濕式噴砂
濕式噴砂是更后的精加工程序,通常使用經化學處理過的水和精細研磨后的微粉混合成的漿液。濕式噴砂可以避免金屬過渡的磨損,公差可控制在0.0001英寸以內。它可以處理多齒滾刀,也可處理小至注射器針頭之類的精細品。濕式噴砂設備通常是柜式設計,適合處理小巧、精致的工件。
常見的應用 / 干噴砂和拋丸設備
手噴砂柜,轉籃,旋轉工作臺,自動進料工位,Tumblers滾筒,振動機和噴砂室。
噴砂和拋丸使用的原料
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干式噴砂使用的砂料 可根據客戶的需求及加工型式隨時更換。砂的粒徑為20〜6000目,而粉塵微粒的大小將取決于噴砂的方式。
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除塵器設備的選擇除了考慮需要加工的金屬材料外,也須了解使用的砂原料。95%的噴砂原料粉塵具有易燃、爆炸、腐蝕、有毒等特性。了解你的噴砂工藝方可制定合適的除塵方案。
噴砂方式
使用何種的干式噴砂方式,將會影響到除塵器的選型。噴砂方式包括:
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壓力噴砂: 在短時間內作均勻拋光的同時,亦確保了精確的系統控制,適合繁重的拋光工作。此方式適合去除較厚的氧化皮或涂漆、難以處理的凹陷部位、奇怪形狀的工件、大型工件和快速加工生產。因此,這種方式會高濃度的粉塵。
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牽引式(吸力式): 用于輕到中量的生產,適合有限的空間和中等預算需求。有些壓力會損失在吸取砂子上; 因此,效率會遜色于壓力噴砂方式。此形式通常采用的是箱式噴砂設計,雖然粉塵量相對比較少,但是,如果串聯幾個噴砂機的話,粉塵量會顯著地提高。
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拋丸機: 適用于生產量大,自動化系統和更小限度的人手操作。加工件通過機動或手動送到拋丸機里。由于噴砂介質的使用量高,這些機器會產生大量粉塵。
除塵策略
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吸風罩盡可能遠離噴砂處,但保持有效的除塵距離。控制吸風罩的距離有兩個目的:
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減少清潔或好的砂介質進入除塵器 ;
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只收集粉塵,減少磨損除塵器的可能;
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除塵器進氣口的配置 (請記住砂子能處理工件的表面,同樣也會磨損除塵器和濾材 )
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耐磨入口
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沉降箱
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管道以錐形逐漸減縮至入口直徑
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其它可減少濾材磨損的選項
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耐磨襯板或旋風預過濾器
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粉塵濃度對除塵器過濾效率有一定的影響。即使當砂子減低了磨損性,濃度大對過濾件也會是致命的。再次提醒,考慮進氣條件,以減少除塵器的負載。
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可見度通常用換氣頻率來界定,也和變得污濁的時間有關。更常見的換氣率為60-100 cfm/ft2 (按地板或天花板的面積計算),或用100 cfm/ft2 (按墻面區域面積計算)。普通噴砂柜的建議換氣頻率是每分鐘20次。
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粉塵捕捉要求與噴砂柜設計或自動噴砂工藝相關。而風量則取決于防止粉塵從開口處逃逸所需的風速。一般截面風速為 500 FPM。輪盤式則為200 cfm/ft2。
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截面風速要求和噴砂房有關,而除塵器的選型是基于既定的橫截面積和風速。常見的建議截面風速是150-200 FPM。特別注意要去了解噴砂處理的材料特性。如被噴砂處理的材料是爆炸性、易燃性、腐蝕性、有毒的,即意味著除塵器須配備必要的預防措施。
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在噴砂應用的風量計算取決于噴砂設備、砂子種類和客戶的特殊需求。以達到良好的可見度,粉塵捕捉性能和良好的濾材通風率。
注意
通常在一次的噴砂工作中只會消耗 5% - 8% 的砂子, 而大多數的砂料都會重復使用。所以,需要保證不同的砂料需要分開進行收集處理。
砂子都是具有磨蝕性的,所以除塵器的進氣口都要配置耐磨選項。
由于砂子和噴砂方式多種多樣,文中所討論的并沒有概括全部,只作參考。
定義
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砂子(砂質) :在噴砂操作中使用的介質。按不同客戶需求,砂子可以是粒狀、粉狀、顆粒或碎片的。
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噴砂方法: 用氣壓、液壓或離心方式將研磨介質覆蓋在一個物體的表面上。
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噴砂桶:將轉盤安裝在噴砂箱里,以轉動方式將表面進行噴砂加工。
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噴砂清理室:在一個密閉房間里進行噴拋操作,操作工在房間內以噴砂槍進行噴砂加工。
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噴砂箱:操作員站密封的噴砂箱外,通過在外部的開口或連接位操作噴槍。
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旋轉噴砂清理臺:將工件放置在一個旋轉的臺面上,進行自動連續的噴拋處理。
法律(其他美國聯邦和地方法規可能使用)
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美國環保署(US EPA)
懸浮微粒(PM):
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PM 2.5 = 15 µg/m3(每年),35 µg/m3(24小時)
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PM 10 = 150 µg/m3(24小時)
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職業安全和健康署(OSHA)法規
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CPL03-00-007指引:國家重點項目 - 結晶二氧化硅2008年1月24日
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29 CFR 1910.94
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29 CFR 1910.1000
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29 CFR 1910.1000 - 空氣污染物
附注:在美國二十五個州、波多黎各和維爾京群島,除了已采納職業安全與健康管理局認可的規劃,并自定義了更嚴格的標準和執行政策。 在大多數情況下,這些州采取的等同于聯邦職業安全與健康管理局的標準。然而,其它國家都會采納個別適用于不同行業的標準或可能有不同的執行政策。
參考
工業通風手冊
美國國家職業安全與衛生研究院(NIOSH)出版社 No.76-179
WAC 296-818-500
AP-42, ch 13.2.6: 噴砂法