如何选择高效磨料经表面处理后提高产品性能

表面处理达人

任何磨料的价值是由单位时间内所处理工件的数量、质量和消耗费用（包括磨料费、易损件费用及人工费用组成）决定的。
                                                     
   目前市场上有些高硬度磨料（铁丸、铁砂），也能够快速清理（或强化），磨料价格也低，但这些磨料消耗高，易碎对抛喷丸设备易损件过早的磨损（造成更换设备易损件时需停机、增加维护费用），有一个极高的操作成本而不被采用，相反的，另外一些磨料（比如说低硬度磨料），虽然有一个低的消耗速率和低的价格，但是他们清理周期长、生产率低、浪费人工和作业时间，这些磨料也不能被采用。
   优质磨料应满足：   1.使用寿命长；  2.快速清理（或强化）；   3.低的使用维护费；     4.稳定的效果。
   磨料的破碎特性将直接影响磨料费用、维护费用及清理效果。
   在决定抛喷丸清理质量和成本时，磨料的破碎性是重要的。它对磨料的费用、易损件的磨损和维护费用都有极端重要的影响。                                                     
   每一种磨料，由于它的化学、冶金和生产过程所有得到的基本金相结构的不同，则有它自己的固有的疲劳特性，这就决定了它在抛喷丸清理设备中的破碎特性。
   磨料颗粒的磨损是很小的，它不是磨料尺寸减小的因素，磨料尺寸的减小是由于磨料结构的疲劳而引起的，最终使它磨损破碎成更小的颗粒。
   在抛喷丸清理设备中，磨料颗粒从高速旋转的叶片轮（或空气喷嘴）中以极高的速度抛喷出，冲击到工件表面上，完成清理、强化任务，丸粒每次冲击工件表面时，丸粒本身受到撞击消耗，同时对设备造成磨损，通过连续循环和重复冲击，由大颗粒变成小颗粒、由小颗粒变到更小的颗粒、最后由于颗粒太小（小于0.2mm)而不能使用，通过抛喷丸设备分丸除尘系统被清除。
   抛喷丸设备部件的磨损速率影响维护费用
   在设备中直接加入铁砂、普通钢丝切丸（超标准长度、多斜角）或大比例与钢丸混合加入，能够快速的得到部件的磨损速率数据，直接减少部件寿命50%—80%。
   铁砂能破坏性减少部件寿命，因为磨料的破碎率决定了操作中形成新的尖角颗粒的数量。普通钢丝切丸由于自身特点虽然使用寿命长，但是形状的缺陷阻力大造成磨料循环流动不畅，斜角易产生划痕会过多对设备部件造成没必要的损伤及在抛打过程中钢丝切丸横向作用在工件上所做的无用功，这些都是相应部件寿命的主要决定因素 因此采用长寿命优质磨料可以得到额外的好处。
   磨料的硬度影响清理速度和质量——长寿下高硬度
   磨料的硬度影响清理速度、回弹性和工件的光洁度。
   当磨料颗粒以高速运动时，就冲击工件表面，叶片所施加给他们的冲击动能，将消耗到好多方面，事实上运动丸粒全部动能将转移到被冲击工件的表面，实现清砂、除锈和其它氧化皮等附着物的去除，完成有效作用。在强化应用时，能量用来去产生表面下压应力。
   在冲击瞬间，力是如此之大，以致于产生过剩的磨料的强力。这样这部分能量总是消耗在磨料变形上，这些能量被消耗了，没有完成有用作用。这些被消耗的能量，在很大程度上决定于磨料的硬度。所谓硬度，被定义的为抵抗变形的能力，越硬抵抗变形就越大，转移到工件表面上的能量百分数也就越大。
   一般情况下，磨料理想的硬度范围为HRC40—50间，过硬易于破碎，过软易于变形。
磨料尺寸决定了清理质量（光洁度）
在最初使用磨料工作时，最好选用估计的最小尺寸的的磨料，直到建立适当尺寸范围时再加入较大尺寸的磨料。覆盖率对清理速度是最重要的，在同样能清理工件的前提下，小尺寸将比较大尺寸清理的快而且好，原因是有一个比较大的覆盖率（单位时间内被清理工件的单位面积上的磨料落点多），覆盖率对清理速度是最重要的。
当由一种型号的磨料转为另一种型号磨料时，要对混合物进行筛分，确定出适当工作尺寸范围，达到相同的清理效果。由于有不同的磨料特性，当由钢丝切丸转为钢丸或由铁丸转为钢丸时，磨料的尺寸必须降低到下一个或下二个尺寸。
技术部对磨料破碎原因分析
钢丸的前期破碎是由于钢丸的宏观缺陷造成的，宏观缺陷是指气孔、疏松、夹杂和裂纹，后期破碎是由钢丸的金相组织缺陷造成的。组织缺陷是指组织粗大、网状碳化物、残余奥氏体量大以及一些变态产物，最好的金相组织应是回火马氏体、回火屈氏体、均匀细小分布的碳化物。
防止磨料损失的措施： 1.调整好抛喷丸设备；  使磨料有效作用在工件上同时以避免有用磨料在分丸器或除尘器中排出；   2.收回泄漏设备外的磨料；    3.防止磨料随工件带走；    4.经常检查设备是否有漏洞。
混合磨料决定了抛喷丸综合成本
钢丸工作阻力小、具有适当硬度、较高回弹性，连续抛喷打工作表面时清洁度高，但不易抛喷出一定的粗糙度，对有要求涂层标准的工件，表面粗糙度对漆膜的附着力，防腐蚀性能和保护寿命有很大影响。工件表面合适的粗糙度有利于漆膜保护性能的提高，粗糙度太小，不利于漆膜的附着力的提高，粗糙度太大，如漆膜用量一定时，则会造成漆膜厚度分布的不均匀，特别是在波峰处的漆膜厚度不足而低于设计要求，引起早期的锈蚀，此外，粗糙度过大，还常在较深的波谷凹坑内截留住气泡，将成为漆膜起泡的根源。
对于常用涂料，合适的粗糙度范围以39—75um为宜。因此必须合理使用混合磨料，适量加入钢砂。具体比例根据涂层标准要求配比，这样既能做到快速清理（提高工作效率）又能使抛喷丸设备磨损降为最低（控制设备维护成本）及有效达到涂装要求（减少涂料浪费），从而降低了综合成本。