
磨料的種類按材質(zhì)可分為兩大類:非金屬磨料和金屬磨料,
非金屬磨料一般有銅礦砂、石英砂、河砂、剛玉、玻璃等。由于非金屬磨料破碎率極高,產(chǎn)生灰塵多,污染嚴(yán)重且效率低,除了少數(shù)還繼續(xù)沿用外,大多數(shù)已逐步由金屬類磨料代替。
金屬磨料代表有:鑄鋼丸(高碳和低碳)、鋼砂、鐵丸、鐵砂、不銹鋼丸、金屬絲切丸、軸承鋼砂以及大亞金屬專利產(chǎn)品低貝鋼丸等。各類金屬磨料各有不同的特點(diǎn),適用于不同的場(chǎng)合。
1、金屬磨料的硬度
對(duì)磨料的硬度要求可根據(jù)工件的表面狀態(tài)而定,一般來(lái)說(shuō)硬度值應(yīng)高于工件表面硬度HRC3~HRC10,磨料的硬度影響清理速度和效果。
當(dāng)磨料顆粒以高速運(yùn)動(dòng)沖擊工件表面時(shí),設(shè)備所施加給它們的沖擊動(dòng)能,在沖擊瞬間,部分能量總是消耗在磨料變形上,不能完全轉(zhuǎn)移到被沖擊工件的表面,沒(méi)有完成有效作用。這些被消耗的能量,在很大程度上決定于磨料的硬度。
所謂硬度,被定義為抵抗變形的能力。硬度越高抵抗變形能力越大,轉(zhuǎn)移到工件表面上的能量百分?jǐn)?shù)也就越大,清理效果越明顯。
一般情況,磨料理想的硬度范圍應(yīng)適中,過(guò)硬易于破碎,過(guò)軟易于變形。有些高硬度磨料(如鑄鐵丸),能夠快速清理或強(qiáng)化,磨料價(jià)格也低,但這些磨料易碎、消耗高,也易造成拋噴丸設(shè)備易損件過(guò)早的磨損,增加維護(hù)費(fèi)用;相反的,另外一些低硬度磨料,雖然有一個(gè)低的消耗速率和低的價(jià)格,但是他們清理周期長(zhǎng)、生產(chǎn)率低、浪費(fèi)人工和作業(yè)時(shí)間。圖1表示磨料硬度與壽命和清理表面效果的關(guān)系。
2、金屬磨料的破碎性能
磨料的破碎特性將直接影響磨料的費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用及清理效果。
由于化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝以及金相結(jié)構(gòu)的不同,每一種磨料固有的疲勞特性不同,這就決定了它在拋噴丸清理設(shè)備中的破碎特性不同。
磨料的破碎是指在拋噴丸清理設(shè)備中,磨料顆粒以極高的速度拋噴出,沖擊到工件表面上,完成清理、強(qiáng)化任務(wù)時(shí),磨料本身受到撞擊消耗,同時(shí)對(duì)設(shè)備造成磨損。通過(guò)連續(xù)循環(huán)和重復(fù)沖擊,由大顆粒變成小顆粒、由小顆粒變到更小的顆粒、最后由于顆粒太小(小于0.2mm)而不能使用,通過(guò)拋噴丸設(shè)備分丸除塵系統(tǒng)被清除。
磨料的破碎率還決定了操作中形成新的尖角顆粒的數(shù)量。尖角造成阻力大,導(dǎo)致磨料循環(huán)流動(dòng)不暢,易產(chǎn)生劃痕,對(duì)設(shè)備部件造成損傷。
因此磨料的破碎性能是衡量?jī)?yōu)質(zhì)磨料的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。
3、磨料尺寸
磨料尺寸決定了清理質(zhì)量(光潔度),磨料直徑的選擇不宜太小,也不宜太大。直徑太小,單位時(shí)間內(nèi)噴打在工件表面的顆粒數(shù)就少,也會(huì)降低效率,并使工件表面的粗糙度(彈痕)增大。一般常用磨料的直徑在2.8~0.3mm范圍內(nèi)。
在最初使用磨料工作時(shí),最好選用估計(jì)的最小尺寸的磨料,直到建立適當(dāng)尺寸范圍時(shí)再加入較大尺寸的磨料。在同樣能清理工件的前提下,小尺寸磨料有一個(gè)比較大的覆蓋率(單位時(shí)間內(nèi)被清理工件的單位面積上的磨料落點(diǎn)多),將比較大尺寸磨料清理速度快且效果好。