喷砂工艺研究

喷砂工艺研究

    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。

 

    基础图式(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)

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