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金属钢结构的喷砂工艺
为使金属表面有良好的清洁度和粗糙度,必须对金属结构表面进行除锈等预处理。防腐蚀界有这么一句话“七分除锈,三分涂装”,可见除锈的重要性。鉴于水工金属结构的特殊性,如体积大、洪山施工环境基本为露天等,现阶段依然采用喷砂除锈的方法,喷砂除锈控制主要体现在以下几个方面。
1.前期控制
喷砂前,依据《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定,对金属结构基体表面锈蚀等级进行评定。仔细检查,清除焊渣、洪山飞溅等附着物,并清洗表面油脂及可溶污物,对无用的焊接体或联接物也应作妥善处理。
2.磨料控制
喷砂除锈用的砂,要求颗粒坚硬、洪山有棱角、洪山干燥(含水量<2%)、洪山无泥土及其他杂质;以石英砂为好,粗河砂也可;同时,应考虑砂料运输条件,单价高低,回收能力等因素;砂料粒径以0.5~1.5mm为宜,筛选前须晒干,存储于棚内、洪山室内,筛孔大小为:粗筛40~48孔/cm2(粒径1.2 mm)、洪山 细筛372~476孔 /cm2 (粒径0.3mm)。
除锈方案确定后,磨料可选河砂、洪山石英砂或二者混合。在岗南水库除险加固中,经预喷比较,将石英砂和河砂按1∶1掺和使用除锈效果 。
3.工具控制
喷砂操作时,空压机气压为6.0×105~6.5×105Pa,气压变幅为0.5×105~1.0×105Pa。一般砂桶气压为4.5×105~5.5×105Pa,不得小于4.0×105Pa。喷砂前应检查压力容器的生产厂家是否持有有关部门颁发的生产许可证、洪山喷砂工佩戴的防护工具、洪山安全带(绳)和供氧装置是否安全可靠,以及喷嘴磨损情况,当孔口直径增大25%时宜更换喷嘴。
4.环境控制
鉴于水工金属结构喷砂除锈为露天作业,施工时除应注意防尘和环境保护,还必须每日检测施工现场环境温度、洪山湿度和金属表面的温度,计算当日露点,做好施工记录。当空气相对湿度大于85%、洪山金属表面温度低于露点以上3℃时不得施工。
5.工艺控制
喷砂用的压缩空气必须经冷却装置及油水分离器处理,以保证干燥、洪山无油;油水分离器必须定期清理。
喷嘴到基体钢材表面距离以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。
喷砂除锈后、洪山进行下一道工序前,如遇下雨或其他造成基体钢材表面潮湿的情况时,要待环境达到施工条件后,用干燥的压缩空气吹干表面水分后施工,如须重新喷砂,不可降低磨料要求,以免降低粗糙度。
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,要考虑涂装或热喷涂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。
6.质量控制
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



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喷砂机、洪山附近抛丸机应用范围
1.前处理加工:电镀、洪山附近喷漆、洪山附近铁氟龙、洪山附近PU、洪山附近橡塑胶被覆、洪山附近金属喷焊、洪山附近镀钛等之前处理及增加表面之附着力;
2.表面美化加工:各种金属制品之装饰加工及电镀品之消光及柔光雾面处理以及非金属制品如:压克力、洪山附近波丽、洪山附近水晶玻璃等表面雾化处
理;
3.表面清洁加工:金属氧化层或热处理后黑皮、洪山附近表面细孔、洪山附近金属或非金属之表面污锈消除、洪山附近陶瓷表面黑色及着色点去除或彩绘再生、洪山附近橡
胶模及重力压铸模之氧化物、洪山附近残渣或离形剂之去除;
4.毛头去除加工:塑胶、洪山附近电木制品、洪山附近锌铝压铸品等之毛头去除及电子或其它零件之表面修整处理;
5.电子零件加工:矽芯片扩散后表面杂质去除作业、洪山附近矽芯片喷砂切割成小圆晶粒刻蚀加工作业、洪山附近电子零件封装业溢胶毛边喷除、洪山附近电子零件成品表面印字去除、洪山附近陶瓷电热材质之清洁;
6.蚀刻加工:贵重金属饰品、洪山附近宝石、洪山附近玻璃、洪山附近石材、洪山附近石头印章、洪山附近陶瓷、洪山附近木材等之表面修饰蚀刻处理;
7.工件应力消除加工:航天工业零件之零件清洁及应力消除或国防武器之整修及消光除锈除漆;
8.模具加工:模具表面梨地加工(喷砂)模具咬花及雾面处理、洪山附近增加模具被覆PU之附着力、洪山附近鞋模、洪山附近导电橡胶模、洪山附近轮胎模具及电子产品模具清洁及雾面处理.



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。造船业,抛丸、洪山同城喷砂是普遍使用的。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、洪山同城造船业一般来说,抛丸(小钢丸)多用在钢板预处理(涂装前除锈);喷砂(修、洪山同城造船业用的是矿砂)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、洪山同城造船业,抛丸、洪山同城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。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。一般的喷砂机都有各种规格的喷砂枪,只要不是特别小的箱体,都可以把枪放进去打干净。压力容器的配套产品—封头采用喷砂方式清除工件表面的氧化皮,石英砂的直径为1.5mm~3.5mm.
有一种加工就是利用水作载体,带动金刚砂来加工零件的,就是一种喷砂。
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。
精密铸造几乎天天都在用喷砂、洪山同城抛丸。



喷砂机的通电试验:
1.接通喷砂机电器箱上的电源开关,电源指示灯亮,同时喷砂舱内照明灯亮,风机启动.
2.按动停止按钮,除尘风机应停止.
喷枪通气试验:
关闭并扣紧喷砂舱门,接通压缩空气,按手动/自动按钮,手动或自动指示灯亮,
喷枪应喷射出连续稳定的气流.
添加磨料:
取所选择的磨料100Kg放入机舱内.添加磨料时,打开机舱砂门,将磨料倒在网孔板上,
磨料通过循环系统流入分离器内.磨料的添加量不宜过多能够满足循环即可.
所添加的磨料必须是干燥的、洪山本地没有杂物的.注意:磨料必须是干燥、洪山本地无杂物,否则会影响磨料的循环!
喷砂试验:
经过以上安装调试,在没有(或排除)故障的条件下,就可进行喷砂操作了.
将一适当尺寸的具有一般锈蚀或氧化层的金属工件放在喷砂舱内的小转盘上,然后启动开关,
大转盘转动带动小转盘到喷砂舱内,由传感器感测到信号,气动刹车工作,
大转盘停止转动,小转盘转动,喷枪机构摆动对工件进行喷砂加工