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)