一、 噴丸清理的特點
9 \! n* J4 j& n) E" u. H7 Z7 m1、 可以任意使用金屬或非金屬彈丸,以適應清理工件表面的不同要求;. @5 l% c8 I* c; J0 l1 }+ ^9 A7 ]
2、 清理的靈活性大,容易清理復雜工件的內、外表面和管件的內壁,并且不受場地限制,可將設備安置在特大型工件附近;; i( \" H8 y4 K# K
3、 設備結構較簡單,整機投資少,易損件少,維修費用低;3 Y5 \& d6 u/ B" m& l
4、 必須配備大功率的空壓站,在清理效果相同的條件下,消耗的能量較大;/ W* _9 k# w' j4 S; u
5、 清理表面易有濕氣,容易再生銹;
9 T2 m6 w2 J) i4 I$ Y1 K6、 清理效率低,操作人員多,勞動強度大。' J, f- L# {7 h8 t9 G7 I8 o
3 W2 ?) X% f' M
二、 拋丸清理的特點 Q% a P$ b2 p8 _% x
1、 清理效率高,費用低,操作人員少,容易實現機械化,適用于大批量生產;
! B4 W: e3 j5 P1 ?+ Q! W* F2 n3 J2、 不用壓縮空氣加速彈丸,因而不必設置功率大的空壓站,被清理的表面也無濕氣;
, M* o* {$ g3 o4 q0 _* u. k# g3、 靈活性差,受場地限制,清理工件時有些盲目性,在工件表面易產生清理不到的死角;
( b. ~1 w, l& S& r+ o+ }9 Z4、 設備結構較復雜,易損件多,特別是葉片等零件磨損快,維修工時多,費用高;
& Q! M9 p2 O' F9 ^! Q% W& N5、 一般情況不能使用輕而細小的彈丸。
# k- X$ d, Z; Z8 C$ ^% M$ R) y* W1 D7 M1 }) a9 [1 |
三、噴丸清理與拋丸清理的性能和效果比較
( t6 @( ?! Q1 w& C* a9 |. E6 B項目 單位 拋丸 噴丸 噴砂0 ~5 o3 k4 d: l* J
單個噴嘴拋丸量 Kg/min 60~1250 48~60 30
; g: t4 B) E' `: Y. f7 _; \ T彈丸速度 m/s 60~100 40~50
6 y- c u& J$ A$ _( J3 ]( ~7 K單位拋丸量所需功率比 1 8 30
6 D- i# x, o: N7 h. t/ Y/ m達到同樣清理效果的耗電量 KW*h/100m2 12.5 267 37.5
4 t0 |5 p+ N: F# r: i清理效率 40~150 15 6~101 y1 W% {9 i, ], H. b+ G
達到同樣清理效果所耗工時之比 1 16 62 @5 A% R# j* c5 E% ?- S
丸料消耗量之比 ≤1 206 c$ `. F% r8 a* Z0 W
成本之比 1 10 4.1) i3 Z) W0 G+ Z. Q5 l, P
環境粉塵濃度 mg/m2 4.2~3.7 200~300% j) t$ T0 ]% d
6 L7 K7 l* e7 o/ p四、關于噴丸清理的噴嘴規格與壓縮空氣和磨料消耗相互關系
J: @( O5 J& b$ h噴嘴& Z0 c/ P* Q- O+ i2 X6 B
/mm 工作壓力/MPa 項目
5 }) ]) n" C+ n" l1 B# A" i 0.48 0.56 0.59 0.62 0.66 0.70
( t) \5 O! i+ n; q1 f" B- q5 0.93 1.02 1.10 1.16 1.22 1.27 壓縮空氣m3*min-1/ J }* Z/ T* V2 b3 j
88.9 98 103 88.9 109.3 119.8 磨料Kg*h-1
! _4 x; y+ Z+ w. I8 K: l 3.62 3.99 4.18 4.37 4.46 4.92 清理效率m2*h-1
: M$ h. v+ F. l H$ }3 i+ s6.4 1.73 1.93 2.01 2.09 2.18 2.29 壓縮空氣m3*min-1
6 Y+ \6 q* b Y* i 160.6 185 194.1 203.2 215.5 227 磨料Kg*h-1; Q" u1 q+ f8 T; n8 C. v, d5 p+ a, \
6.60 7.62 7.99 8.36 8.82 9.29 清理效率m2*h-1
: y( y/ z5 n) Q6 n8 j5 [* ?8 2.86 3.20 3.40 3.57 3.71 3.88 壓縮空氣m3*min-1* u+ {/ h; K6 w" R! r( X! S# V
274 305 318.9 335.7 349.3 363 磨料Kg*h-1
- Q# d- a" ^" q' \ 11.24 12.6 13.1 13.75 14.30 15 清理效率m2*h-1
f z5 I# n" N3 r! b- `: A9.5 4.05 4.56 4.73 4.90 5.21 5.55 壓縮空氣m3*min-1
: O- z9 x i/ A 392 436 456 477 499 522 磨料Kg*h-1
! j3 l1 R; z( y 16.1 17.8 18.7 19.5 20.4 21.4 清理效率m2*h-1
0 u6 Q" e9 r2 p5 {11.1 5.50 6.14 6.45 6.79 6.96 7.19 壓縮空氣m3*min-1; J# |4 ?' M6 T# t4 f6 D
533 596 626 657 687 719 磨料Kg*h-1
! G1 \# y$ D: r2 u: r 21.8 24.3 25.6 26.9 28.2 29.5 清理效率m2*h-1
2 n& A) E8 P( b$ V9 F: m12.7 7.13 7.93 8.35 8.75 9.14 9.57 壓縮空氣m3*min-1
: R% b$ o5 n+ B6 n; o- ] 686 762 802 842 873 907 磨料Kg*h-1 H) i, V- D( ^: I1 |& H* E
28.1 31.2 32.9 34.5 35.8 37.2 清理效率m2*h-1
! g1 F; S9 k/ L( q
+ o" }. H1 p3 q9 l9 d8 s/ J五、磨料速度與清理效率的比較
! w4 t5 W* F7 X" m9 i工作壓力MPa 磨料速度m*s-1 相對清理效率%
. s6 S8 O0 t4 z4 S. F0.7 187.7 1004 H; D, ^2 R$ F$ K: O/ ?
0.67 178.7 93) s/ ?$ t/ N6 n% ~6 Y. t
0.63 163.1 85( a1 E3 @2 a4 l* i7 j7 S
0.60 147.5 78
7 h) o+ C, x1 f0.56 120.7 70! w1 \" f9 M0 ]5 ], I& b" Y2 R) P
0.53 93.9 63
9 g/ U1 d8 [0 d' I2 D k7 j0.49 84.9 55
+ Z$ z6 F$ \- Z, z: T0 i! F6 }: j注:1、噴丸清理的工作壓力一般不應低于0.53MPa;9 c7 m5 H/ p& t2 C: U
2、采用大喉徑長文丘里型噴嘴。
b" [# x8 O5 X4 l1 @7 ^" y5 d* f6 z. `- T" x
六、關于噴嘴
9 Q7 n( l9 Z# r1、直桶形噴嘴" I: J. h" v8 Z4 a
2 t, c# D" p( x5 ^3 W* _0 A直桶形噴嘴結構簡單,其內部結構只有收縮段和平直段兩部分。這種形式的噴嘴無法克服進口端存在的渦流現象,壓力損失大,磨料出口速度在0.7MPa的壓力條件下不足100m/s。
% ^4 H- H2 u+ j7 ~ d, N# F' L8 m: K: S% x
2、文丘里形噴嘴8 S1 f# A8 J& G; n2 |
6 ?- X# a4 ~0 h4 J3 q f
- D/ ]( {$ W! B7 p3 i文丘里形噴嘴在結構上分成收縮段、平直段和擴散段三部分,制作難度顯著增加。' [% ]) z9 Y5 E2 i" o
文丘里形噴嘴的氣體動力學性能遠優于直桶形噴嘴,渦流現象明顯改善或不復存在,壓力損失大幅度降低,在相同壓力條件,磨料的出口速度可增加一倍以上,接近于聲音的傳播速度,磨料顆料所具有的動能大幅度提高,打擊工件表面的能力大大增強了,這是文丘里形噴嘴工作效率提高的主要原因之一。$ i) p6 d% x! s. C! k0 l6 E3 N4 E
直桶形噴嘴和文丘里形噴嘴使用性能的一個很大區別在于磨料的發散均勻性,文丘里形噴嘴噴出的磨料在發散區域內分布很均勻,而直桶形噴嘴噴出的磨料有很大一部分集中在發散區域的中心部位,噴嘴在工件表面上的有效清理寬度窄,文丘里形噴嘴在工件表面上的有效清理寬度要大得多,而且有效清理區域內的磨料作用力的一致,磨料得到充分利用,工作效率提高就是必然的結果了。
, a0 |, Z4 j& K2 Q& \ 據資料介紹,文丘里噴嘴與直桶形噴嘴相比,工作效率可提高15%~40%,磨料消耗可降低20%。4 b w( J b+ m
: M- X- s; q& T6 z9 V3 k' S
3、雙文丘里形噴嘴# f( m* T% f% Z
" }. o3 m* N9 {0 b0 i7 k- ^雙文丘里形噴嘴有前后兩個噴嘴,二者之間有間隔,在間隔處的四周有幾個小孔。在這種一大一小、一前一后的噴嘴布置形式中,由于高速氣流的作用,產生一個足夠大的負壓,將周圍的空氣吸入到噴嘴內,使噴出的空氣量大于進入噴嘴的壓縮空氣,磨料的出口速度又有提高。另外,雙文丘里形噴嘴的出口端直徑比普通的文丘里形噴嘴大一些,磨料流的發散面要比普通文丘里形噴嘴大35%,清理效率自然要比普通文丘里形噴嘴更高。7 _. L. |7 M% z# Q/ R1 s4 M1 s
雙文丘里噴嘴使用時反沖力較小,操作省時省力,理論高速工作壓力為0.42MPa,比其他噴嘴均低。
# G. J) A6 S( O- q* O
" |1 W( b, }1 u6 j' M* ]$ [4、大進口直徑的文丘里形噴嘴% ]" i8 u7 z: z6 Z
3 O- q/ Y* _0 }( w3 b8 T普通文丘里形噴嘴的進口直徑是1英寸,現在出現了一種進口端直徑為1.25英寸的文丘里噴嘴,試驗表明,在0.69MPa的壓力條件下,大進口端的文丘里噴嘴出口速度可達到201m/s,比普通文丘里噴嘴提高12.5%。: S0 `$ A5 |+ Q/ b2 u! T7 q
" j* l+ g" i' N3 K: o
6、 方孔噴嘴
8 V8 U) p1 _7 k/ O! B目前國外研制出一種進口端與出口端都成正方形的噴嘴,各方面試驗表明,該噴嘴比文丘里形噴嘴的工作效率更高,經濟性更好。; [7 o; j2 D O* V1 T$ l* u
: Q1 ^$ V# A& b% T7 ~5 N8 ?. A5 c. |
七、噴丸質量的評定: H& w. e8 j0 F7 t( g: K! b
1、清理質量等級4 h# D- X8 d# x
a、 最徹底清理級(Sa3)
, d6 P$ n, M- {. L' X) K清理后的鋼材表面呈完全一致的銀灰色,有一定的表面粗糙度以提高涂層的附著能力;
* q4 H2 |) o s. a( {* K# db、 很徹底的清理等級(Sa2.5)
5 g r. P) q- E' W7 o. E清理后的鋼材表面上不存在油脂、污垢、氧化皮、銹、腐蝕生成物、氧化物和其他雜質,允許存在由于清理不徹底而出現的陰影和色差,但每平方英寸上至少要有95%以上的表面達到最徹底清理級的水平,其余部分僅出現輕度的陰影和色差;* e: e* L3 R9 R
c、 較徹底清理級
" ^) G0 _9 v( A& J' Z" D4 k清理后的鋼材表面上不存在油脂、污垢、銹皮和其他雜質,氧化皮、銹和舊漆被清除,允許存在由于銹和氧化皮清除不徹底而出現的輕度陰影和色差,其面積在每平方英寸上不超過33%;如果鋼材表面已經發生點蝕,蝕點深處允許有少量的銹和舊漆存在;
2 T. e8 g- ~5 |' `d、 非徹底清理級4 u1 h( H* t/ M S+ X5 W+ \% q( r6 w
表面經全面清理,油脂、污垢、松動的氧化皮和松動的漆皮被清除,與基材結全牢固、不能用非常鋒利的鏟刀清除的氧化皮、銹、油漆和涂層允許在清理后殘留在表面上。表面上出現大量分布均勻的金屬的斑點。* N. p7 F6 g/ v, Z
7 T0 w9 r$ o2 M/ v$ {) ?$ V2、表面粗糙度
: B8 R( p- {/ H1 y表面粗糙度和表面清潔度是同時產生的,確定適當的表面粗糙度與確定正確的清潔度要求同樣重要。& A9 w8 b3 }$ X. p5 z3 d" c' z
表面粗糙度的作用 ~ H( |% o& i/ }* ~5 F
1) 使涂層與工件表面間的實際結合面積增加,有利于提高涂層結合力;- G }7 z" ?0 w( ~% l
2) 涂層在固化過程中會產生很大的內應力,粗糙度的存在可以有效消除涂層中的應力集中,防止涂層開裂;
2 s% A7 w" E. \% U9 Y+ F3) 表面粗糙度的存在可以支承一部分涂料的質量,有利于消除流掛現象,對于垂直涂裝的表面,作用尤為明顯。7 a. C/ o% {) e
影響粗糙度的因素如下:/ l1 \5 }. W" {
1) 磨料的粒度、硬度、顆粒形狀;
! M/ [7 {/ N" u/ ^9 {- h2) 工件本身材質的硬度;# y$ @" j B& ~7 Y
3) 壓縮空氣的壓力及穩定性;. r, F' A$ N. j/ q
4) 噴嘴與工件表面間的距離及噴嘴與工件表面的夾角。
5 @5 N( j/ l/ F, Z% S& V與表面粗糙度相關的幾個問題:- D" ^8 m7 w" {
1) 清理時間的長短與表面粗糙度大小幾乎無關;/ i7 I6 @, r" p6 r' B+ Q
2) 噴嘴與表面之間的夾角會影響表面粗糙度,但在45度與90度之間變化不是很明顯;
; Z% n8 J3 f+ e# K k3) 用大顆粒磨料清理難以清理的表面可以提高工作效率,但會使用表面粗糙度偏高,研究表明,粒度大于1.2mm的磨料造成的粗糙度值偏高。用小粒度磨料對粗糙度偏高的表面重新清理一遍可以使粗糙度降低到規定要求。
& g3 Z) g( @4 ^3 a' {1 u+ x2 F |