钢铁行业的机械表面处理 — 解决方案与进展
为什么要处理金属表面？
无论是铸造、锻造、装配的组件或其他类型的钢组件，都最好经过表面处理。而采用机械方法完成这一过程也是非常常见的。换句话说，通常采用抛丸清理机处理组件。虽然在实际操作中禁用砂子，但在提到抛丸清理时，用户常常使用“喷砂清理”一词。
从基础开始，来了解一下对金属组件进行表面处理的原因。
任何涂装工艺的有效性都大大取决于涂装前表面处理的程度和质量。因此，无论是全新的产品，还是在修整中的产品，了解该项技术和确定其如何帮助提高产品的使用寿命非常重要。
钢的污染有很多种。最常见的污染物是来自于机器的锈层或二次加工，如热处理产生的污染物。在铸造中，污染物可能是在铸造过程中的铸造用砂。在锻造中，可能是锈层或模具印记。在钢板和结构钢中，可能是氧化皮或锈层。评估以下钢板和结构钢可能的初始情况，因其包含制造中使用的基本铁质材料。
钢的初始情况与应用参数
SSPC：美国防护涂料协会规定了表面处理前的五种初始锈蚀情况。这包含从普通氧化层至锈层和凹陷，标注为情况A、B、C、D和G(图像请见SSPC-VIS 1)。
虽然在修整项目中可能遇到情况C、D和G，但对于无气体(自动)抛丸清理而言，最常见的钢初始情况是情况A和B。对表面处理的期望通常为SSPC-SP-10/Sa 2-1/2/NACE 2或近白色喷丸清理。
清理质量和结果的评估大体可见。如果某一部件需要特殊的锚状轮廓或蚀刻，则用表面光度计测得的粗糙度将成为检验参数。一些情况下，为去除主观因素，还将采用硫酸铜法，确定部件是否正确清理。
对于任何抛丸清理操作，讨论的可变因素在于：
• 部件式样(用以确定设备类型)
• 尺寸和生产率(确定设备类型后，再确定设备规格)
• 应用范围(是需要清理整个部件或特定区域—同时还要确定防止被清理的区域)
• 抛丸丸料(金属介质—钢丸、钢砂、钢丝切丸)
• 抛丸丸料(非金属介质—玻璃珠、氧化铝、陶瓷、塑料等)
• 工件传送(用以确定设备类型)
• 预期精整加工(与生产率匹配)—用以确定推出的丸料量
有一些基本问题，抛丸清理用户需要解决，以便合理选择工艺。
抛丸清理喷出介质的类型和对应的效率
抛丸介质通过两种方式喷出：
• 离心式轮(通常称为“抛丸机”)
• 压缩空气(通常称为“喷砂机”)
抛丸机
抛丸介质通过离心轮推出，离心轮由电机驱动。电机的马力或千瓦数由生产率要求决定。抛丸机通常用于高产量环境，以及组件全部表面都需要进行清理的情况，没有任何部位需要加以保护，防止被清理。抛丸机采用金属喷丸介质最有效。
喷砂机
空气喷丸系统使用压缩空气推动喷丸介质至清洁部件。这时使用文氏管或直孔喷嘴。喷嘴使用软管和连接器连接至压缩空气和介质源(喷丸箱)。这也称为“压力喷丸”系统，喷丸箱也称为“喷丸罐”或“压力罐”。
空气喷丸系统可以为手动或自动。手控系统只需一名操作员，操作员需穿戴防护服，并在称为喷丸室的封闭环境内执行喷丸清理。该房间应具备良好通风，并使用吸尘器集尘。用于清理小组件时(体积为1’ x 1’ x 1’或0.3 M x 0.3 M x 0.3 M)，最简单的喷丸室即喷砂橱配有手孔和手套，允许操作员从喷砂橱外操控喷嘴。
压缩空气型介质推出系统用于清理较小的面积，或大组件的指定小区域。手动系统用于少量应用，或应用包含清理各种尺寸与几何形状的部件。这种系统还用于使用非金属介质的清理，因为轮式喷丸系统不能非常有效地使用非金属磨料。
如之前所述，钢的机械预处理可使用喷丸喷嘴和离心喷丸机进行。其他影响清理过程的稳定性和生产率的因素与喷至被清理零件上的研磨剂量成正比。喷出金属磨料的空气喷丸喷嘴(直径为3/8”或9mm，工作压力为60 PSI或4 Bar)通常排出的喷丸介质是离心式喷丸机(直径15”或381mm，电机功率20HP或15KW)的10%。需要使用非铁介质进行清理时，通常使用喷丸喷嘴。
对比两种流程的运行效率透，因此发现：单离心式喷丸机与八个(8)½”或12mm的喷丸喷嘴的清洁效率相同。此外，与驱动离心式喷丸机的电机相比，压缩空气喷嘴需要大量的压缩空气。
一般来说，离心轮式喷丸机比喷嘴型系统提供更高的生产力。但是，一些其他因素也会决定应用环境适用的系统类型。
表面轮廓与介质类型
金属磨料中，抛丸清理最常用的是钢丸和钢砂，有时两者混合使用。虽然两种介质类型都能将部件清理干净，但它们的工作方法不同。
钢丸为球形，在清理物的表面形成凹痕。使用钢丸清理后的金属表面将呈现圆形凹痕，凹痕的大小由使用磨料的尺寸决定。常用的磨料尺寸可以为S70(直径为0.007”)至S660(0.066”)之间，特殊应用中还可使用更大的磨料。当清洁的污染物
为什么要处理金属表面？
无论是铸造、锻造、装配的组件或其他类型的钢组件，都最好经过表面处理。而采用机械方法完成这一过程也是非常常见的。换句话说，通常采用抛丸清理机处理组件。虽然在实际操作中禁用砂子，但在提到抛丸清理时，用户常常使用“喷砂清理”一词。
从基础开始，来了解一下对金属组件进行表面处理的原因。
任何涂装工艺的有效性都大大取决于涂装前表面处理的程度和质量。因此，无论是全新的产品，还是在修整中的产品，了解该项技术和确定其如何帮助提高产品的使用寿命非常重要。
钢的污染有很多种。最常见的污染物是来自于机器的锈层或二次加工，如热处理产生的污染物。在铸造中，污染物可能是在铸造过程中的铸造用砂。在锻造中，可能是锈层或模具印记。在钢板和结构钢中，可能是氧化皮或锈层。评估以下钢板和结构钢可能的初始情况，因其包含制造中使用的基本铁质材料。
钢的初始情况与应用参数
SSPC：美国防护涂料协会规定了表面处理前的五种初始锈蚀情况。这包含从普通氧化层至锈层和凹陷，标注为情况A、B、C、D和G(图像请见SSPC-VIS 1)。
虽然在修整项目中可能遇到情况C、D和G，但对于无气体(自动)抛丸清理而言，最常见的钢初始情况是情况A和B。对表面处理的期望通常为SSPC-SP-10/Sa 2-1/2/NACE 2或近白色喷丸清理。
清理质量和结果的评估大体可见。如果某一部件需要特殊的锚状轮廓或蚀刻，则用表面光度计测得的粗糙度将成为检验参数。一些情况下，为去除主观因素，还将采用硫酸铜法，确定部件是否正确清理。
对于任何抛丸清理操作，讨论的可变因素在于：
• 部件式样(用以确定设备类型)
• 尺寸和生产率(确定设备类型后，再确定设备规格)
• 应用范围(是需要清理整个部件或特定区域—同时还要确定防止被清理的区域)
• 抛丸丸料(金属介质—钢丸、钢砂、钢丝切丸)
• 抛丸丸料(非金属介质—玻璃珠、氧化铝、陶瓷、塑料等)
• 工件传送(用以确定设备类型)
• 预期精整加工(与生产率匹配)—用以确定推出的丸料量
有一些基本问题，抛丸清理用户需要解决，以便合理选择工艺。
抛丸清理喷出介质的类型和对应的效率
抛丸介质通过两种方式喷出：
• 离心式轮(通常称为“抛丸机”)
• 压缩空气(通常称为“喷砂机”)
抛丸机
抛丸介质通过离心轮推出，离心轮由电机驱动。电机的马力或千瓦数由生产率要求决定。抛丸机通常用于高产量环境，以及组件全部表面都需要进行清理的情况，没有任何部位需要加以保护，防止被清理。抛丸机采用金属喷丸介质最有效。
喷砂机
空气喷丸系统使用压缩空气推动喷丸介质至清洁部件。这时使用文氏管或直孔喷嘴。喷嘴使用软管和连接器连接至压缩空气和介质源(喷丸箱)。这也称为“压力喷丸”系统，喷丸箱也称为“喷丸罐”或“压力罐”。
空气喷丸系统可以为手动或自动。手控系统只需一名操作员，操作员需穿戴防护服，并在称为喷丸室的封闭环境内执行喷丸清理。该房间应具备良好通风，并使用吸尘器集尘。用于清理小组件时(体积为1’ x 1’ x 1’或0.3 M x 0.3 M x 0.3 M)，最简单的喷丸室即喷砂橱配有手孔和手套，允许操作员从喷砂橱外操控喷嘴。
压缩空气型介质推出系统用于清理较小的面积，或大组件的指定小区域。手动系统用于少量应用，或应用包含清理各种尺寸与几何形状的部件。这种系统还用于使用非金属介质的清理，因为轮式喷丸系统不能非常有效地使用非金属磨料。
如之前所述，钢的机械预处理可使用喷丸喷嘴和离心喷丸机进行。其他影响清理过程的稳定性和生产率的因素与喷至被清理零件上的研磨剂量成正比。喷出金属磨料的空气喷丸喷嘴(直径为3/8”或9mm，工作压力为60 PSI或4 Bar)通常排出的喷丸介质是离心式喷丸机(直径15”或381mm，电机功率20HP或15KW)的10%。需要使用非铁介质进行清理时，通常使用喷丸喷嘴。
对比两种流程的运行效率透，因此发现：单离心式喷丸机与八个(8)½”或12mm的喷丸喷嘴的清洁效率相同。此外，与驱动离心式喷丸机的电机相比，压缩空气喷嘴需要大量的压缩空气。
一般来说，离心轮式喷丸机比喷嘴型系统提供更高的生产力。但是，一些其他因素也会决定应用环境适用的系统类型。
表面轮廓与介质类型
金属磨料中，抛丸清理最常用的是钢丸和钢砂，有时两者混合使用。虽然两种介质类型都能将部件清理干净，但它们的工作方法不同。
钢丸为球形，在清理物的表面形成凹痕。使用钢丸清理后的金属表面将呈现圆形凹痕，凹痕的大小由使用磨料的尺寸决定。常用的磨料尺寸可以为S70(直径为0.007”)至S660(0.066”)之间，特殊应用中还可使用更大的磨料。当清洁的污染物
