拋丸(pāo wán) 英文名：shot blast

　　拋丸是一種機械方面的表面處理工藝的名稱，類似的工藝還有噴砂和噴丸。拋丸的原理是用電動機帶動葉輪體旋轉(zhuǎn)(直接帶動或用V型皮帶傳動)，靠離心力的作用，將直徑約在0.2～3.0的彈丸(有鑄鋼丸、鋼絲切丸、不銹鋼丸等不同類型)拋向工件的表面，使工件的表面達到一定的粗造度，使工件變得美觀，或者改變工件的焊接拉應(yīng)力為壓應(yīng)力，提高工件的使用壽命。通過提高工件表面的粗糙度，也提高了工件后續(xù)噴漆的漆膜附著力。拋丸這種工藝幾乎用于機械的大多數(shù)領(lǐng)域，如修造船、汽車零部件、飛機部件、槍炮坦克表面、橋梁、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃、鋼板型材、管道內(nèi)外壁防腐甚至道路表面等等行業(yè)。

       拋丸的原理

　　拋丸機是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將在葉輪中心的磨料，經(jīng)過調(diào)流塊(Regulator)及葉輪推動器(Impeller)預(yù)加速，送入葉片區(qū)再將磨料高速拋出，速度可超過100m/s，由于拋丸覆蓋范圍較大，所以不需利用氣壓，能源效益遠高于噴槍。葉輪是拋丸機的心臟，由電動馬達直接或間接驅(qū)動，每家葉輪生產(chǎn)商均有獨特的設(shè)計，主要分為單碟和雙碟葉輪。

　　每片葉輪可裝上4至8塊葉片。單碟葉輪較輕及設(shè)計成弧形葉片；雙碟式葉輪較重，但較易裝卸葉片及準確控制拋出磨料。葉片的形狀有直身或弧形設(shè)計，直身葉片設(shè)計簡單，可獨立裝卸，雖然這種葉片設(shè)計可清理的范圍(見下文)較小和拋出速度較低，但由于成本低，因此較為普遍。弧形葉片較難裝卸和成本較高，但可清理的范圍較大及拋出速度較高。

　　另外，葉輪在拋丸室的擺放位置亦很重要，如覆蓋范圍、與工件距離、工件移動范圍、受磨料二次反彈或其它葉輪的相互覆蓋范圍、保養(yǎng)更換的方便性等。經(jīng)驗顯示傾斜的葉輪對工件覆蓋較好，而數(shù)個小功率葉輪較一個大功率葉輪在運作時會較靈活和效果更佳。拋丸工藝損耗性很高，其中包括葉輪和內(nèi)襯鋼板等會較易磨損，因此它們的壽命對生產(chǎn)工序很重要。高鉻鑄鋼葉輪如使用48HRC硬度的鋼砂，壽命約為800小時，鋼丸則為1500小時。加硬了的葉輪壽命可達4000小時。

噴丸（penwan）英文名：shot blasting

定義：利用高速丸流的沖擊作用清理和強化基體表面的過程。

所屬學(xué)科：機械工程（一級學(xué)科）；表面工程（二級學(xué)科）；一般表面工程名詞（三級學(xué)科）

本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布

        噴丸shot peening 。用噴丸進行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面（無論拋丸或噴丸）使金屬基材產(chǎn)生變形，由于Fe3O4和Fe2O3沒有塑性，破碎后剝離，而油膜與基材一同變形，所以對帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中，清理效果較好的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機等原始笨重輸砂機械組成。

用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機械，建設(shè)費用高，維修工

TB-SN1200D干式噴丸機

       作量及維修費用很大，噴砂過程中產(chǎn)生大量的灰塵無法清除，嚴重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。

　　噴丸處理是工廠廣泛采用的一種表面強化工藝，其設(shè)備簡單、成本低廉，不受工件形狀和位置限制，操作方便，但工作環(huán)境較差。噴丸廣泛用于提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐腐蝕性等。還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。

與拋丸的區(qū)別

　　噴丸使用高壓風(fēng)或壓縮空氣作動力，而拋丸一般為高速旋轉(zhuǎn)的飛輪將鋼砂高速拋射出去。拋丸效率高，但會有死角，而噴丸比較靈活，但動力消耗大。

　　兩種工藝雖噴射動力和方式不同，但都是高速沖擊工件為目的,其效果也基本相同,相比而言,噴丸比較精細，容易控制精度,但效率不及拋丸之高,適形狀復(fù)雜的小型工件,拋丸比較經(jīng)濟實用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度來控制噴射效果,但會有死角,適合于形面單一的工件批量加工.

　　兩種工藝的選用主要取決工件的形狀和加工效率.

與噴砂的區(qū)別

　　噴丸與噴砂都是使用高壓風(fēng)或壓縮空氣作動力,將其高速的吹出去沖擊工件表面達到清理效果,但選擇的介質(zhì)不同,效果也不相同.  

噴砂與噴丸對比

       噴砂處理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量破壞,表面積大幅增加,從而增加了工件與涂/鍍層的結(jié)合強度.

　　經(jīng)過噴砂處理的工件表面為金屬本色,但是由于表面為毛糙面,光線被折射掉,故沒有金屬光澤,為發(fā)暗表面.

　　噴丸處理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量而不被破壞,表面積有所增加.由于加工過程中,工件表面沒有被破壞,加工時產(chǎn)生的多余能量就會引會工件基體的表面強化.

　　經(jīng)過噴砂處理的工件表面也為金屬本色,但是由于表面為球狀面,光線部分被折射掉,故工件加工為亞光效果.

丸的種類

鑄鋼丸

　　其硬度一般為40~50HRC，加工硬金屬時，可把硬度提高到57~62HRC。鑄鋼丸的韌性較好，使用廣泛，其使用壽命為鑄鐵丸的幾倍。

鑄鐵丸

　　其硬度為58~65HRC，質(zhì)脆而易于破碎。壽命短，使用不廣。主要用于需噴丸強度高的場合。

玻璃丸

　　硬度較前兩者低，主要用于不銹鋼、鈦、鋁、鎂及其它不允許鐵質(zhì)污染的材料，也可在鋼鐵丸噴丸后作第二次加工之用，以除去鐵質(zhì)污染和降低零件的表面粗糙度。         

　　所以說，丸的分類總共有3大類：鑄鋼丸  鑄鐵丸  玻璃丸

　　特別說明：

　　噴丸用玻璃丸和其他用途的玻璃丸是兩個不同的概念。　噴丸玻璃丸的特點是它的硬度最低不小于6—7莫氏而且有一定的韌性，成圓率最低不小于90%。而道路反光玻璃丸對硬度無要求，一般普通玻璃作原材料即可，成圓率要求最低75%。

　　兩種價格差別很大，但外觀卻相差無幾，如果將普通玻璃丸用于噴丸加工，貌似成本較低，而在噴丸加工時破碎率較高，且加工強度較高的工件時幾乎是一次破碎，相比之下，總成本反而提高了許多。

噴丸設(shè)備

      1、 可以任意使用金屬或非金屬彈丸，以適應(yīng)清理工件表面的不同要求；

　　2、 清理的靈活性大，容易清理復(fù)雜工件的內(nèi)、外表面和管件的內(nèi)壁，并且不受場地限制，可將設(shè)備安置在特大型工件附近；

　　3、 設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單，整機投資少，易損件少，維修費用低；

　　4、  必須配備大功率的空壓站，在清理效果相同的條件下，消耗的能量較大；

　　5、 清理表面易有濕氣，容易再生銹；

　　6、  清理效率低，操作人員多，勞動強度大。

清理質(zhì)量等級

　　a、最徹底清理級（Sa3）

　　清理后的鋼材表面呈完全一致的銀灰色，有一定的表面粗糙度以提高涂層的附著能力；

　　b、很徹底的清理等級（Sa2.5）

　　清理后的鋼材表面上不存在油脂、污垢、氧化皮、銹、腐蝕生成物、氧化物和其他雜質(zhì)，允許存在由于清理不徹底而出現(xiàn)的陰影和色差，但每平方英寸上至少要有95%以上的表面達到最徹底清理級的水平，其余部分僅出現(xiàn)輕度的陰影和色差；

　　c、較徹底清理級

　　清理后的鋼材表面上不存在油脂、污垢、銹皮和其他雜質(zhì)，氧化皮、銹和舊漆被清除，允許存在由于銹和氧化皮清除不徹底而出現(xiàn)的輕度陰影和色差，其面積在每平方英寸上不超過33%；如果鋼材表面已經(jīng)發(fā)生點蝕，蝕點深處允許有少量的銹和舊漆存在；

　　d、非徹底清理級

　　表面經(jīng)全面清理，油脂、污垢、松動的氧化皮和松動的漆皮被清除，與基材結(jié)全牢固、不能用非常鋒利的鏟刀清除的氧化皮、銹、油漆和涂層允許在清理后殘留在表面上。表面上出現(xiàn)大量分布均勻的金屬的斑點。

表面粗糙度

　　表面粗糙度和表面清潔度是同時產(chǎn)生的，確定適當?shù)谋砻娲植诙扰c確定正確的清潔度要求同樣重要。

　　表面粗糙度的作用

　　1） 使涂層與工件表面間的實際結(jié)合面積增加，有利于提高涂層結(jié)合力；

　　2）涂層在固化過程中會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，粗糙度的存在可以有效消除涂層中的應(yīng)力集中，防止涂層開裂；

　　3）表面粗糙度的存在可以支承一部分涂料的質(zhì)量，有利于消除流掛現(xiàn)象，對于垂直涂裝的表面，作用尤為明顯。

　　影響粗糙度的因素如下：

　　1）磨料的粒度、硬度、顆粒形狀；

　　2）工件本身材質(zhì)的硬度；

　　3）壓縮空氣的壓力及穩(wěn)定性；

　　4）噴嘴與工件表面間的距離及噴嘴與工件表面的夾角。

　　與表面粗糙度相關(guān)的幾個問題：

　　1）清理時間的長短與表面粗糙度大小幾乎無關(guān)；

　　2） 噴嘴與表面之間的夾角會影響表面粗糙度，但在45度與90度之間變化不是很明顯；

　　3）用大顆粒磨料清理難以清理的表面可以提高工作效率，但會使用表面粗糙度偏高，研究表明，粒度大于1.2mm的磨料造成的粗糙度值偏高。用小粒度磨料對粗糙度偏高的表面重新清理一遍可以使粗糙度降低到規(guī)定要求。

　　噴丸在表面產(chǎn)生比噴砂更大的壓應(yīng)力。

噴砂（pensha）英文名稱：sand blasting

定義：利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過程。

所屬學(xué)科：機械工程（一級學(xué)科）；表面工程（二級學(xué)科）；一般表面工程名詞（三級學(xué)科）

本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布   

噴砂原理

　　噴砂是采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將噴料（銅礦砂、石英砂、金剛砂  、鐵砂、海南砂）高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。

噴砂的主要應(yīng)用范圍

　　（一）工件涂鍍、工件粘接前處理噴砂能把工件表面的銹皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基礎(chǔ)圖式（即通常所謂的毛面），而且可以通過調(diào)換不同粒度的磨料，比如飛展磨料磨具的磨料達到不同程度的粗糙度，大大提高工件與涂料、鍍料的結(jié)合力。或使粘接件粘接更牢固，質(zhì)量更好。

　　（二）鑄造件毛面、熱處理后工件的清理與拋光噴砂能清理鑄鍛件、熱處理后工件表面的一切污物（如氧化皮、油污等殘留物），并將工件表面拋光提高工件的光潔度，能使工件露出均勻一致的金屬本色，使工件外表更美觀，好看。

　　（三）機加工件毛刺清理與表面美化噴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，提高了工件的檔次。并且噴砂能在工件表面交界處打出很小的圓角，使工件顯得更加美觀、更加精密。

　　（四）改善零件的機械性能機械零件經(jīng)噴砂后，能在零件表面產(chǎn)生均勻細微的凹凸面，使?jié)櫥�油得到存儲，從而使�(jié)櫥瑮l件改善，并減少噪聲提高機械使用壽命。

　　（五）光飾作用對于某些特殊用途工件，噴砂可隨意實現(xiàn)不同的反光或亞光。如不銹鋼工件、塑膠的打磨，玉器的磨光，木制家具表面亞光化，磨砂玻璃表面的花紋圖案，以及布料表面的毛化加工等。

噴砂的工藝流程

1 噴砂工藝前處理階段

       工藝前處理階段是指對于工件在被噴涂、噴鍍保護層之前，工件表面均應(yīng)進行的處理。

　　噴砂工藝前處理質(zhì)量好壞，影響著涂層的附著力、外觀、涂層的耐潮濕及耐腐蝕等方面。前處理工作做的不好，銹蝕仍會在涂層下繼續(xù)蔓延，使涂層成片脫落。經(jīng)過認真清理的表面和一般簡單清理的工件，用暴曬法進行涂層比較，壽命可相差4-5倍。表面清理的方法很多，但被接受普遍的方法是：溶劑清理，酸洗，手動工具，動力工具。

2 噴砂工藝階段

　　噴砂工藝是采用壓縮空氣為動力形成高速噴射束，將噴料等高速噴射到需處理工件表面，使工件外表面的外表發(fā)生變化，由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用，使工件表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機械性能得到改善。

噴砂機的分類

　　噴砂機是磨料射流的中應(yīng)用比較廣泛的產(chǎn)品，噴砂機一般分為干噴砂機和液體噴砂機兩大類，干噴砂機又可分為吸入式和壓入式兩類。

吸入式干噴砂機

　　1．一般組成

　　一個完整的吸入式干噴砂機一般由六個系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。

　　2. 工作原理

　　吸入式干噴砂機是以壓縮空氣為動力，通過氣流的高速運動在噴槍內(nèi)形成的負壓，將磨料通過輸砂管。

　　吸入噴槍并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面，達到預(yù)期的加工目。在吸入式干噴砂機中，壓縮空氣既是供。

壓入式干噴砂機

　　1．一般組成

　　一個完整的壓入式干噴砂機工作單元一般由四個系統(tǒng)組成，即壓力罐、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

　　2．壓入式干噴砂機的工作原理。

　　壓入式干噴砂機是以壓縮空氣為動力，通過壓縮空氣在壓力罐內(nèi)建立的工作壓力，將磨料通過出砂閥。

　　壓入輸砂管并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達到預(yù)期的加工目。在壓入式干噴砂機中，壓縮空氣既是供。

　　噴砂工作時應(yīng)注意的事項

　　1、工作前必須穿戴好防護用品，不準赤裸膀臂工作。工作時不得少于兩人。

　　2、儲氣罐、壓力表、安全閥要定期校驗。儲氣罐兩周排放一次灰塵，砂罐里的過濾器每月檢查一次。　3、檢查通風(fēng)管及噴砂機門是否密封。工作前五分鐘，須開動通風(fēng)除塵設(shè)備，通風(fēng)除塵設(shè)備失效時，

　　禁止 噴砂機工作。　

　　4、壓縮空氣閥要緩慢打開，氣壓不準超過0.8MPa。　

　　5、噴砂粒度應(yīng)與工作要求相適應(yīng)，一般在十至二十號之間適用，砂子應(yīng)保持干燥。

　　6、噴砂機工作時，禁止無關(guān)人員接近。清掃和調(diào)整運轉(zhuǎn)部位時，應(yīng)停機進行。　

　　7、不準用壓縮空氣吹身上灰塵或開玩笑。　

　　8、工作完后，通風(fēng)除塵設(shè)備應(yīng)繼續(xù)運轉(zhuǎn)五分鐘再關(guān)閉，以排出室內(nèi)灰塵，保持場地清潔。　

　　9、發(fā)生人身、設(shè)備事故，應(yīng)保持現(xiàn)場，并報告有關(guān)部門。

液體噴砂機

　　液體噴砂機相對于干式噴砂機來說，特點就是很好地控制了噴砂加工過程中粉塵污染，改善了噴砂操作的工作環(huán)境。

　　1．一般組成

　　一個完整的液體噴砂機一般由五個系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。

　　2．工作原理

　　液體噴砂機是以磨液泵作為磨液的供料動力，通過磨液泵將攪拌均勻的磨液（磨料和水的混合液）輸送到噴槍內(nèi)。壓縮空氣作為磨液的加速動力，通過輸氣管進入噴槍，在噴槍內(nèi)，壓縮空氣對進入噴槍的磨液加速，并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達到預(yù)期的加工目的。在液體噴砂機中，磨液泵為供料動力，壓縮空氣為加速動力。

清理等級

清潔度，代表性國際標準有兩種：一種是美國85年制訂“SSPC-”；第二種是瑞典76年制訂的“Sa-”，它分為四個等級分別為Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，為國際慣常通用標準，詳細介紹如下：　

　　Sa1級——相當于美國SSPC—SP7級。采用一般簡單的手工刷除、砂布打磨方法，這是四種清潔度中度一級，對涂層的保護僅僅略好于未采用處理的工件。Sa1級處理的技術(shù)標準：工件表面應(yīng)不可見油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sa1級也叫做手工刷除清理級。（或清掃級）

　　Sa2級——相當于美國SSPC—SP6級。采用噴砂清理方法，這是噴砂處理中較

低的一級，即一般的要求，但對于涂層的保護要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級處理的技術(shù)標準：工件表面應(yīng)不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質(zhì)（疵點除外），但疵點限定為不超過每平方米表面的33%，可包括輕微陰影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。如果工件原表面有凹痕，則輕微的銹蝕和油漆還會殘留在凹痕底部。Sa2級也叫商品清理級（或工業(yè)級）。

　　Sa2.5級——是工業(yè)上普遍使用的并可以作為驗收技術(shù)要求及標準的級別。Sa2.5級也叫近白清理級（近白級或出白級）。Sa2.5級處理的技術(shù)標準：同Sa2要求前半部一樣，但疵點限定為不超過每平方米表面的5%，可包括輕微暗影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。

　　Sa3級——級相當于美國SSPC—SP5級，是工業(yè)上的最高處理級別，也叫做白色清理級（或白色級）。Sa3級處理的技術(shù)標準：與Sa2.5級一樣但5%的陰影、疵點、銹蝕等都不得存在了。

噴砂原料

　　噴砂：金銀幣鑄造技術(shù)術(shù)語。即在金銀幣的生產(chǎn)模具上用各種大小不同型號的金屬砂粒，將圖案部分噴成極為細致的磨砂面，在生產(chǎn)金銀幣時，圖案部分即出現(xiàn)一層漂亮的銀色，增加了立體感和層次感。  

精制石英砂

噴砂（指金屬表面除銹或鍍在金屬表面）用石英砂,普通石英砂，精制石英砂：硬度大,除銹效果好,理化指標如下.

　　SiO2≥88—99.8％ Fe2O3≤0.1—0.005％,耐火度1450---1800℃，外觀顆粒均勻，常用粒度為1-3MM和0.1-0.3MM,純白色。粒度范圍大多在5—220目，可按用戶要求粒度生產(chǎn)。主要用途：冶金，墨碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，鑄鋼，水過濾，泡花堿，化工，噴砂等行業(yè)。

噴砂安全操作規(guī)程

　　1、工作前必須穿戴好防護用品，不準赤裸膀臂工作。工作時不得少于兩人。

　　2、儲氣罐、壓力表、安全閥要定期校驗。儲氣罐兩周排放一次灰塵，沙罐里的過濾器每月檢查一次。

　　3、檢查通風(fēng)管及噴砂機門是否密封。工作前五分鐘，須開動通風(fēng)除塵設(shè)備，通風(fēng)除塵設(shè)備失效時，禁止噴砂機工作。

　　4、壓縮空氣閥要緩慢打開，氣壓不準超過0.8MPa。

　　5、噴砂粒度應(yīng)與工作要求相適應(yīng)，一般在十至二十號之間適用，砂子應(yīng)保持干燥。

　　6、噴砂機工作時，禁止無關(guān)人員靠近。清掃和調(diào)整運轉(zhuǎn)部位時，應(yīng)停機進行。

　　7、不準用壓縮空氣吹身上灰塵或開玩笑。

　　8、工作完后，通風(fēng)除塵設(shè)備應(yīng)繼續(xù)運轉(zhuǎn)五分鐘再關(guān)閉，以排出室內(nèi)灰塵，保持場地清潔。

　　9、發(fā)生人身、設(shè)備事故，應(yīng)保持現(xiàn)場，并報告有關(guān)部門。

 零件處理前后對比