噴砂槍與噴砂嘴的改進

    摘要: 噴砂在表面處理行業中是**零件表面氧化皮、銹蝕、積碳、焊渣，降低零件表面粗糙度，增強覆蓋層與基體的結合力。介紹了噴槍的工作原理，噴砂所用的原料、工作壓力，對不同材料和形狀零件的操作要求，通過對噴槍和噴嘴的改進，提高了零件的噴砂質量。 

     噴砂是以經分離去油水的清潔壓縮空氣為動力，使經過干燥的砂粒( 或磨料) 形成高速砂流( 或磨料流) 射向金屬制件表面，使之強力撞擊零件表面，依靠砂粒( 或磨料) 的切削作用，對金屬零件進行處理，達到清理和修飾的過程。噴砂主要用于某些不易采用常規處理方法的材料和零件，如對氫脆性非常敏感的高強度鋼、在水溶液中極易腐蝕的鎂合金零件、鑄鐵件、機床底座及水閘門等大型設備。噴砂的目的在于清理零件表面的氧化皮、銹蝕、積碳、焊渣、漆痕或磨痕等，降低零件表面粗糙度，增加覆蓋層與基體的結合力，該技術在涂覆工藝領域應用極為普遍。 

1  噴砂的分類

噴砂可分為干噴砂和濕噴砂兩類，目前應用仍以干噴砂為主。其砂粒為石英砂、金剛砂和河砂， 其中以石英砂應用*為普遍。噴砂質量的好壞決定于零件材料、空氣清潔程度、壓力、噴嘴直徑及磨料粒度等因素。濕噴砂主要是為了減少砂塵，防止污染。濕噴砂以水噴砂為主，m( 水) ∶ m( 磨料) 大約為 7 ∶ 3，水中應加入 1． 5% ～ 2． 0% 的防銹劑，防止零件生銹。工作原理仍采用經分離去油水的清潔壓縮空氣，將事先配制好的砂漿壓入噴管，然后通過噴嘴，噴向零件表面。工作時應不斷攪拌砂漿，防止磨料產生沉淀。 

為改善噴射方法，采用由噴管與噴槍組合的噴射方法時，效果理想，也可達到延長噴嘴使用壽命的效果。 

改進后的噴槍的工作原理( 見圖 2) ，在砂流恒定的條件下，噴槍內的工作壓力是逐漸增大的。噴槍和槍內膠襯無須常換，噴嘴采用硬質合金制成，使用壽命也大為延長。 

圖 2  改進后的噴槍原理圖 

圖 2 中 l 與 d₁ 和 d₂ 有關。d₁ 為 16 ～ 51mm，d₂6 ～ 16mm 時。l 一般控制在 100 ～ 200 mm，噴嘴長度應控制在 10 ～ 15 mm 為宜。 

2  噴砂嘴改進后的比較 

      噴砂多由噴管與噴嘴組成，噴嘴主要用鑄鐵件、陶瓷件或合金件制成，其中以合金制件較普遍。當采用由噴管與噴嘴組合的噴射方法時( 如圖1 所示) ，因壓縮空氣的壓力突然變大，會造成噴砂效果不理想，且噴嘴的損耗量也很大。 

圖 1  改進前的噴槍原理圖 

噴管用噴砂耐壓膠管，工作壓力 P ≥0． 6MPa，夾布層數為 2 ～ 5 層。膠襯亦采用噴砂耐壓膠，，工作壓力與夾布層數和噴管相同，不同之處應根據噴槍內錐孔定制。卸扣起到固定噴管與外殼的作用，采用彈簧鋼板制成。外殼與螺帽可用一般中碳鋼或鑄鐵制作。因噴槍和噴管的配合為插入方式，膠襯外徑原則上應稍小一些，0 ≤d1 ≤0． 05 mm。外殼與噴管的配合尺寸以套緊為原則，外殼插入噴管部分的0≤d1 ≤0． 05 mm。當卸扣夾緊后，才能保證工作時噴槍不會從噴管中脫出。 

3噴砂操作要點

 噴砂可發現零件淬火后是否有裂紋。噴砂前將淬火后的零件滲泡在煤油中，t 為 60 ～ 90s。進行表面噴砂后，零件裂紋處可清晰的顯示出來。由于噴砂時噴射出來的砂流壓力和切削力較大，容易造成零件產生壓印現象。對于有尺寸要求的零件更易造成零件報廢。對于較小的零件，可裝進專用的噴砂筐中，但在噴砂過程中噴槍應作有規律的移動，避免出現零件局部未噴到，或出現零件局部產生壓痕、碰傷，因此噴砂筐也可作一定的抖動，但抖動幅度不宜太大。

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