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磨料的质量对抛丸清理工艺问题的影响

2016-02-17

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1）铸件抛丸清理常用的磨料有钢丸、钢砂、钢丝切丸，各产品的特点如下：

　　钢丸：是最常用的铸件清理用磨料，但由于金属磨料行业还不够规范，因此市场上的钢丸质量水平参差不齐，而仅仅通过外观的检查很难判断出钢丸质量的高低，低质量的钢丸带来的是不仅是更高的消耗成本，而且会降低清理效率，增加设备维护、除尘、人工等多方面的成本。

　　钢砂：近几年，欧美的铸造企业为了提高清理质量和清理效率，降低人工成本，采用钢丸和钢砂的混合品进行铸件清理，充分利用钢丸、钢砂各自的优势，并取得了很好的效果，现在在国内的一些独资或合资铸造企业也已经在使用钢砂进行清理，效果很好，但对钢砂的质量要求较高，尤其是对钢砂的硬度、颗粒形状和金相组织要求很高。

　　钢丝切丸：国内市场上的钢丝切丸大多是用废旧的轮胎钢丝或钢丝绳切割而成，大多数应用钢丝切丸的铸造企业是感觉钢丝切丸的寿命更长，但钢丝切丸的磨损低除了其没有气孔等缺陷外，还与其硬度相对较低和抛打时的作用力小有很大关系，而其最大的缺陷是由于其外形不规则造成的抛丸质量低和对设备的磨损大，而且是非标准的产品，大多由小规模的家庭式工厂生产，无论从货源供应还是从质量控制上都很难给用户长久的保障，因此大多应用领域都在逐步放弃选择使用钢丝切丸。

　　2）针对常用的清理用磨料—钢丸、钢砂，下面从其各项指标分析对其性能的影响：

　　(1)磨料的材质：材质是影响磨料质量最重要的因素，采用高质量的原材料、高端的冶炼工艺，加入足够的合金成分，可得到优良的材质，如磨料的材质不够好，则会直接降低其使用寿命和使用效果，常见的质量问题是：碳（C）含量过高、硅（Si）、锰（Mn）合金元素含量过低，硫（S）、磷（P）有害元素含量过高等，尤其是有害元素的含量，对性能影响较大，应尽可能的低一些。

　　(2)磨料的硬度：磨料的硬度应尽可能高一点，至少要高于铸件表面HRC5-10，高硬度的磨料能使铸件清理更彻底，提高清理效率，但必须保证其更高的内在质量，以保证磨料在高硬度下也有足够的抗破碎能力，很多磨料厂家把磨料的硬度做得很低，以造成磨料不易破碎、消耗量低的假象，但对使用来说是得不偿失的，由于磨料硬度低，其抛丸动能完全被磨料颗粒本身的变形所吸收，不能很好地清理铸件表面，还会造成因为清理效率低带来的人工、动能等成本的上升。

　　(3)磨料的粒度，即磨料的颗粒大小。磨料的粒度大小要适中，粒度太小，粗糙度小，但冲击力小，易造成清理不彻底，清理效率低；粒度太大，单个颗粒的冲击力大，但单位时间内抛打在铸件上的颗粒数少，降低了清理效率，并使粗糙度加大。

　　(4)磨料的寿命：寿命是磨料的综合性能体现，在抛丸过程中，正常钢丸的消耗是一个逐渐磨损的过程，在反复的冲击过程中，每经过一次冲击，钢丸会产生一次变形，表面会剥落一层，使用中的钢丸外形是一个类似足球的多边形，每一个角度对铸件的冲击效果是相等的，在使用中不断变小，小到一定程度后被除尘器吸走，高质量的钢丸变小的过程更慢一些，低质量的钢丸则会很快变小，甚至经过几次抛打后就会破碎，很快变成粉末状，不良的材质、硬度、金相都是产生低质量磨料的原因，低质量的磨料必将带来更高的抛丸成本、更低的清理速度和更大的粉尘污染。

　　(5)磨料的动能：即磨料的作用力，这与磨料的质量和抛丸工艺有关系，就磨料自身而言，更高的硬度和密度以及更致密的金相组织可以使磨料在工作过程中具有更高的动能，从而在工作时产生更大的作用力。

　　更高寿命和更大动能的结合是高质量磨料的体现，根据铸件清理的基本要求以及磨料的自身特点，单一品种和型号的磨料很难满足更高的清理要求，尤其是考虑到铸造企业对清理成本、效率和环境要求越来越高，因此在选用高质量磨料的同时，也应注重不同类型，不同型号的磨料进行合理混合配比，采用高性能的混合磨料也是全球很多表面处理领域的应用趋势。