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喷丸(砂)是热浸镀锌前常用表面处理工艺,依靠压缩空气推动丸/砂料撞击工件,清除焊渣、油漆、铁锈等污物,尤其适合可锻铸铁件、灰铸铁件。
一、整套喷丸(砂)处理系统
由压缩空气及配气、喷丸设备、丸料回收、通风除尘4大部分组成。
1.压缩空气:空压机产生,经油水分离器、空气过滤器稳压净化;喷丸压力≤600kPa,喷砂200-300kPa。配套去水器、去油器、清洁器、空气清新器,除去水、油,保障操作人员呼吸洁净空气。
2.喷丸主机:丸料在压缩空气推动下,经喷枪喷射打击工件;落下丸料筛分后回收复用,废渣收集。
3.丸料回收装置:分机械式(螺旋/刮板输送,易磨损卡料)、气力式(无转动件,维修简单,生产常用),铁丸循环重复使用。
4.通风除尘系统:喷丸室设置进风口、抽风口,维持负压防止粉尘外溢;采用多级除尘(沉淀+旋风+袋式除尘),配套消声器降低风机噪声。
二、喷丸(砂)设备分类
1.按丸料输送方式分3类
压力式:效率高,适合大中型工件,管道内壁清理只能用该类型;分为单腔/双腔,有人工、遥控型。气动遥控型,压缩空气控制气阀,磨料与压缩空气在混合室混合后喷出。
吸入式:不用压力容器储料,结构简单,适合小型工件、大型工件间歇生产。
直流式:固定喷枪,适合自动化清理,实际应用少。
2.喷枪
直射型:枪体+喷嘴,喷嘴长期冲击磨损,采用碳化钨、陶瓷等高耐磨材料;喷嘴磨损超标需更换。
引射型:含混合室、压缩空气喷头;喷头位置可微调。
输砂软管弯头要预留补空气间隙,防止堵砂。
三、 磨料(丸料)
1.种类:天然磨料(硅砂、矿砂)、副产品磨料(炉渣、铜渣)、人造磨料(氧化铝、铁丸/钢丸、塑料、玻璃珠等);铁丸/钢丸复用性好,是热镀锌行业主流;硅砂粉尘大、易破碎,逐步淘汰。
2.选型依据:工件锈蚀程度、板厚、表面粗糙度要求、设备类型;推荐磨料粒度≤喷枪口径1/3。
粒度大:冲击力强,清理氧化皮能力强,但表面粗糙度大。
粒度小:冲击次数多,表面粗糙度更小;理想搭配为大小颗粒混合。
四、 影响处理效果的关键因素
1.喷射角度:硬氧化皮推荐≥70°入射角(锤击剥离);一般锈蚀层<70°(切削冲刷),90°冲击会反弹抵消,除锈效率下降。
2.喷射速度与距离:空气阻力会损耗磨料动能,距离每增加1m动能损失约10%;速度低于50m/s无法有效除氧化皮;喷丸适合小磨料近距离作业。
3.喷管内径、长度:管径太小、管路太长会造成压力损失,喷管尽量短。
五、喷丸(砂)质量控制
质量评价两个指标:锈蚀污物去除程度+工件表面粗糙度。
1.表面粗糙度:磨料粒度、材质、喷射参数直接影响;可用粗糙度仪、标准样块比对检测。粗糙度会直接影响后续热浸镀锌层质量。
2.除锈质量等级(GB/T 8923.1—2011)
Sa1轻度、Sa2彻底、Sa2½非常彻底、Sa3洁净金属光泽;还有手工除锈St2、St3,火焰清理 F1。目视在良好光照下对照标准照片判定。
3.等级选用:涂装要求除锈等级高;热浸镀锌对除锈等级要求更低,选择时兼顾技术与成本。