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拋丸機簡介及其技術應用

發布時間:2014-8-26      閱讀人次:519次

慧聰表面處理網:拋丸機(Shot Blasting Machine),利用拋丸器拋出的高速彈丸清理或強化鑄件表面的鑄造設備。拋丸機能同時對鑄件進行落砂﹑除芯和清理。
    金屬表面機械處理技術(六)——拋(噴)丸清理機篇
    用壓縮空氣將鋼丸或玻璃丸噴到零件上,以去除氧化皮及其他污物的工藝過程叫噴丸。也可將鋼鐵丸送至高速旋轉的圓盤上,利用離心力的作用,使高速拋出的鋼丸撞擊零件表面,達到光飾的目的,這種工藝叫拋丸。這兩種工藝都能使零件表面產生壓應力,而且沒有含硅粉末,對環境污染小。他們的主要用途如下:①使零件表面產生壓應力,可提高它們的疲勞強度及抗拉應力腐蝕的能力;②對扭曲的薄壁零件進行校正;③代替一般的冷、熱成型工藝,對大型薄壁鋁制零件進行成型加工,不僅可避免零件表面有殘余拉應力,而且可獲得對零件有利的壓應力。應注意的是:經噴丸或拋丸處理過的零件的使用溫度不能太高,否則壓應力在高溫下會自動消失,因而失去預期的效果。它們的使用溫度由零件的材質決定,對于一般鋼鐵零件約為260~290℃,鋁制零件只有170℃。
    1.1 鋼丸的種類
    (1)鋼鐵丸
    鋼鐵丸的硬度一般是HRC40~50,加工硬金屬,可將硬度提高到HRC57~62。它們的韌性較好,使用壽命是鑄鐵丸的幾倍,應用廣泛。
    (2)鑄鐵丸
    鑄鐵丸的硬度為HRC58~65,很脆,非常容易破碎,壽命短,應用不廣泛。主要用于要求噴丸強度很高的地方。
    (3)玻璃丸
    玻璃丸的硬度比前兩種丸低,主要用于不銹鋼、鈦、鋁、鎂及其他不允許鐵質污染的情況。也可在鋼鐵噴丸后作第二次處理時用,以除去鐵質污染,并降低零件表面的粗糙度。
    1.2 拋(噴)丸工藝
    若零件經過拋(噴)丸處理后,要求表面有足夠的壓應力層,必須使零件表面都受到拋(噴)丸的均勻的沖擊,即有足夠的覆蓋率,沒有被噴丸沖擊的表面盡量少。由于檢查覆蓋率不僅困難,而且很難做出定量的判斷,故常采用控制噴丸強度的辦法來獲得要求的壓應力值。
    目前大都按美國SAE標準J442所述用Almen弧高計測量噴丸強度。Almen弧高計采用厚度為0.8㎜、1.3㎜或2.4㎜標準尺寸的1070冷軋鋼(相當于我國的70號碳素鋼),其硬度為HRC44~50,將試樣固定在專用夾具上,對它進行拋(噴)丸處理,然后用弧高計測量彎曲了的鋼條試樣的弧高,即可測得相應的拋(噴)丸強度。
    影響拋(噴)丸強度的主要因素如下。
    ①拋(噴)丸大小拋(噴)丸越大,沖擊動能越大,拋(噴)丸強度也越大,但拋(噴)丸的覆蓋率降低。因此,在保證拋(噴)丸強度的同時,應盡量選用較小的拋(噴)丸。此外,噴丸尺寸還受零件形狀限制。當零件上有溝槽時,拋(噴)丸直徑應小于溝槽內圓半徑的一半。拋(噴)丸粒度常在6~50目之間選用。
    ②拋(噴)丸的硬度當拋(噴)丸硬度比零件硬度高時,它的硬度值的變化不影響拋(噴)丸強度;當拋(噴)丸比零件軟時,若拋(噴)丸硬度值降低,拋(噴)丸強度也降低。
    ③拋(噴)丸速度拋(噴)丸速度增加時,拋(噴)丸強度也增加,但速度過高時,拋(噴)丸破損量增加。
    ④噴(拋)射角度拋(噴)丸射流與待噴表面垂直時,拋(噴)丸強度最高,因此一般都應保持在這種狀態下進行拋(噴)丸處理。若受零件的形狀限制,必須用小角度噴丸時,應適當加大噴丸尺寸與速度。
    ⑤拋(噴)丸的破碎量拋(噴)丸破片的動能低,破碎了的拋(噴)丸越多,噴丸強度降低,而且不規則的碎丸會劃傷零件表面,因此應經常清除碎丸,保證噴(拋)丸完整率大于85%。拋(噴)丸設備基本相同,只需采用一些輔助裝置來更嚴格的控制拋(噴)丸過程。
    臺車式拋噴丸落砂清理機
    用途是將開箱后的鑄件冷卻到30℃以下放到臺車上利用大拋丸量高速旋轉的拋丸器將彈丸加速到80米/秒左右的速度,拋射到鑄件表面上,清理不到的內腔可用噴槍補充清理,清理下的型芯砂,由于受到高速彈丸的打擊,再經分離和除塵而得到再生,磁選后仍可使用。本機適用5噸以下的鑄件落砂清理及鍛件,結構件,熱處理和強化。
    還有履帶式,滾筒式、吊鉤式等類型的拋丸機,用途類似,以適應各種工藝的要求。
    工作原理
    將工件放入橡膠履帶滾筒中,操作人員按下“運行”按鈕,拋丸室門氣動關閉,拋丸清理開始,履帶向前運行,工件不斷地進行翻滾,高效強力拋丸器將拋丸高速拋射到正在翻滾的工件表面上,工件可完全均勻地得到清理。鋼丸通過履帶上的溜孔流入螺旋輸送機,再將鋼丸輸送到斗式提升機,經斗式提升機提升到分離器,被分離后存儲待用。拋丸結束后,拋丸室門自動開啟,履帶反轉,將工件卸出。
    應用范圍
    壓鑄件、精密鑄件、精密鍛件等的清理、光飾。去除熱處理件、鑄件、鍛件的表面氧化皮。彈簧的強化。緊固件除銹和前處理。
    1、采用高效直聯強力拋丸器,傳遞效率高,拋丸量大。
    2、高效風選分離器、丸砂分離率大于99%。
    3、彈丸覆蓋均勻,無拋丸死角。
    4、耐磨件使用壽命長,更換迅速。
    5、設備低噪聲運行。
    6、電氣采用繼電器(或PLC)控制,控制柜、聲光報警裝置,PC采用三菱品牌,主要原器件采用西門子合資品牌操作簡單、可靠。