噴丸使用壓縮空氣作動(dòng)力，由壓縮空氣的高速氣流作用，將鋼丸噴射到工件表面上，對(duì)工件表面進(jìn)行清理或強(qiáng)化的一種工藝。 拋丸一般為高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，將鋼丸高速拋射出去，打到工件表面上，對(duì)工件表面進(jìn)行清理或強(qiáng)化的一種工藝。 拋丸效率高，但會(huì)有死角，而噴丸比較靈活，但動(dòng)力消耗大。 兩種工藝雖然是對(duì)鋼丸高速射出的驅(qū)動(dòng)方式不同，但都是以鋼丸高速?zèng)_擊工件為目的，其效果也基本相同。相比而言，噴丸比較精細(xì)，容易控制精度，但效率不及拋丸之高，適用于形狀復(fù)雜的小型工件及拋丸達(dá)不到的地方。拋丸比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度來(lái)控制噴射效果，但會(huì)有死角，適合于形面單一的工件批量加工。
（1）鑄鋼丸
其硬度一般為40~50HRC，加工硬金屬時(shí)，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以上。
其硬度一般為42~52HRC，取決于鋼絲硬度。韌性較好，消耗低。，一般用于拋丸清理，起初有棱角時(shí)，清理效率高。
（3）鑄鐵丸
其硬度為58~65HRC，質(zhì)脆而易于破碎。壽命短，使用不廣泛。主要用于需噴丸強(qiáng)度高的場(chǎng)合。
（4）玻璃丸
硬度較前三者低，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。
陶瓷丸的化學(xué)成分大致為67%的ZrO2、31%的SiO2及2%的Al2O3為主的夾雜物，經(jīng)熔化、霧化、烘干、選圓、篩分制成的，硬度相當(dāng)于HRC57~63。其突出性能是密度比玻璃高、硬度高。最早于20世紀(jì)80年代初期用于飛機(jī)的零部件強(qiáng)化。陶瓷丸具有較高的強(qiáng)度，壽命比玻璃丸長(zhǎng)，價(jià)格比較低，現(xiàn)已擴(kuò)展到鈦合金、鋁合金等有色金屬的表面強(qiáng)化。
噴丸用玻璃丸和其他用途的玻璃丸是兩個(gè)不同的概念。噴丸用玻璃丸最大的特點(diǎn)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%。而道路反光玻璃珠對(duì)硬度無(wú)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(jià)格差別很大，但外觀卻相差無(wú)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(shí)破碎率較高，且加工強(qiáng)度較高的工件時(shí)幾乎是一次破碎，相比之下，總成本反而提高了許多。 由于噴丸是利用噴嘴噴射鋼丸，所以噴丸清理有以下特點(diǎn)：
（1）可以任意使用金屬或非金屬?gòu)椡�，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(chǎng)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(jiǎn)單，整機(jī)投資少，易損件少，維修費(fèi)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，能量消耗大；
（5）清理表面易有濕氣，容易再生銹；
（6）清理效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
1.3 拋丸清理或強(qiáng)化的特點(diǎn)
拋丸由拋丸機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，按照所處理工件的大小形狀、幾何特征，有以下類(lèi)型：
吊鉤式、轉(zhuǎn)臺(tái)式、帶式通過(guò)式、橡膠履帶式、吊鏈步進(jìn)式、吊鏈連續(xù)式等。
拋丸清理的特點(diǎn)是：
（1）生產(chǎn)率高。
（2）對(duì)零件表面起到清理、增色、光飾作用。經(jīng)過(guò)拋丸處理后，可去除工件表面的附著物、薄邊、飛翅等缺陷。
（3）消除表面應(yīng)力集中，形成壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度。
（4）增加表面美感。
（5）提高表面涂裝附著力。
1.4 噴丸噴嘴及拋丸葉輪結(jié)構(gòu)
1.4.1 噴丸噴嘴
噴丸噴嘴有直桶形和文丘里形兩種。
文丘里型噴嘴的氣體動(dòng)力學(xué)性能遠(yuǎn)優(yōu)于直桶形噴嘴，渦流現(xiàn)象明顯改善或不復(fù)存在，壓力損失大幅度降低，在相同壓力條件，丸粒的出口速度可增加一倍以上，接近于聲音的傳播速度，丸粒所具有的動(dòng)能大幅度提高，打擊工件表面的動(dòng)能大大增強(qiáng)了，這是文丘里型噴嘴工作效率提高的主要原因之一。 直桶形噴嘴和文丘里型噴嘴使用性能的一個(gè)很大區(qū)別在于丸粒的發(fā)散均勻性，文丘里形噴嘴噴出的丸粒在發(fā)散區(qū)域內(nèi)分布很均勻，而直桶形噴嘴噴出的丸粒有很大一部分集中在發(fā)散區(qū)域的中心部位，噴嘴在工件表面上的有效清理寬度窄，文丘里形噴嘴在工件表面上的有效清理寬度要大得多，而且有效清理區(qū)域內(nèi)的磨料作用力的一致，磨料得到充分利用，工作效率提高就是必然的結(jié)果了。 據(jù)資料介紹，文丘里型噴嘴與直桶形噴嘴相比，工作效率可提高15%~40%，丸粒消耗可降低20%。
1.4.2 拋丸葉輪
為拋丸葉輪常見(jiàn)形式。
1.5 清理質(zhì)量等級(jí)
1.5.1 拋丸清理
噴丸和拋丸對(duì)工件表面的作用有以清理為目的的，有以強(qiáng)化為目的的。拋丸一般由拋丸機(jī)實(shí)現(xiàn)，由于丸粒由葉輪高速旋轉(zhuǎn)將丸粒甩出，所以受機(jī)械結(jié)構(gòu)限制，丸粒速度受到限制，多以清理為目的的，清理質(zhì)量等級(jí)用清潔度表示，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有兩種：
一種是美國(guó)85年制訂“SSPC-”；第二種是瑞典76年制訂的“Sa-”，它分為四個(gè)等級(jí)分別為Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，為國(guó)際慣常通用標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)介紹如下：
Sa1級(jí)——相當(dāng)于美國(guó)SSPC—SP7級(jí)。采用一般簡(jiǎn)單的手工刷除、砂布打磨方法，這是四種清潔度中度最低的一級(jí)，對(duì)涂層的保護(hù)僅僅略好于未采用處理的工件。Sa1級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：工件表面應(yīng)不可見(jiàn)油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sa1級(jí)也叫做手工刷除清理級(jí)。（或清掃級(jí)） Sa2級(jí)——相當(dāng)于美國(guó)SSPC—SP6級(jí)。這最一般的要求，但對(duì)于涂層的保護(hù)要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：工件表面應(yīng)不可見(jiàn)油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來(lái)物質(zhì)（疵點(diǎn)除外），但疵點(diǎn)限定為不超過(guò)每平方米表面的33%，可包括輕微陰影；少量因疵點(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點(diǎn)。如果工件原表面有凹痕，則輕微的銹蝕和油漆還會(huì)殘留在凹痕底部。Sa2級(jí)也叫商品清理級(jí)（或工業(yè)級(jí)）。 Sa2.5級(jí)——是工業(yè)上普遍使用的并可以作為驗(yàn)收技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)別。Sa2.5級(jí)也叫近白清理級(jí)（近白級(jí)或出白級(jí)）。Sa2.5級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：同Sa2要求前半部一樣，但疵點(diǎn)限定為不超過(guò)每平方米表面的5%，可包括輕微暗影；少量因疵點(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點(diǎn)。 Sa3級(jí)——相當(dāng)于美國(guó)SSPC—SP5級(jí)，是工業(yè)上的最高處理級(jí)別，也叫做白色清理級(jí)（或白色級(jí)）。Sa3級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：與Sa2.5級(jí)一樣但5%的陰影、疵點(diǎn)、銹蝕等都不得存在了。
1.5.2 噴丸強(qiáng)化
由高速氣流噴射驅(qū)動(dòng)丸粒，可以達(dá)到很高的速度。一般由噴丸裝置實(shí)現(xiàn)，如前述的直桶型噴嘴或文丘里型噴嘴。
通過(guò)選擇一定直徑的丸粒和速度擊打工件表面，會(huì)使工件表面產(chǎn)生塑性變形，從而在工件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高零件的抗疲勞性能。其質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)常用表面積增加率來(lái)衡量。工件被高速丸粒擊打后產(chǎn)生的塑性變形，表現(xiàn)為表面上密密麻麻的凹坑，凹坑曲面面積比原來(lái)平面面積增大，其增大比率，就是評(píng)價(jià)強(qiáng)化的指標(biāo)。
1.5.3 表面粗糙度
噴丸和拋丸使工件表面形成一定的表面粗糙度。表面粗糙度和表面清潔度是同時(shí)產(chǎn)生的，確定適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙扰c確定正確的清潔度要求同樣重要。表面粗糙度的作用如下：
（1）使涂裝料的涂層與工件表面間的實(shí)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(guò)程中會(huì)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(kāi)裂。
（3）表面粗糙度的存在可以支撐一部分涂料的質(zhì)量，有利于消除流掛現(xiàn)象，對(duì)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(gè)問(wèn)題：
1）清理時(shí)間的長(zhǎng)短與表面粗糙度大小幾乎無(wú)關(guān)。
2）噴嘴與表面之間的夾角會(huì)影響表面粗糙度，但在45°與90°之間變化不是很明顯。
3）用大顆粒丸粒清理難以清理的表面可以提高工作效率，但會(huì)使用表面粗糙度偏高，研究表明，粒度大于1.2mm的丸粒造成的粗糙度值偏高。用小粒度磨料對(duì)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。
二、噴砂
2.1 什么是噴砂
與噴丸一樣，采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速?lài)娚涫鴮⑸傲希ㄣ~礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂）高速?lài)娚涞叫枰幚淼墓ぜ砻娴谋砻嫣幚砉に嚒?/span>
2.2 噴砂的作用
噴砂使工件表面狀態(tài)發(fā)生變化，獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，增加涂裝料的涂層附著力，延長(zhǎng)涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾，有時(shí)也是化學(xué)熱處理使工件表面活化的一種方法。用在玻璃制品上，可以用于玻璃表面毛化，或進(jìn)行美術(shù)雕刻。許多鋁合金的表面清理，也使用噴砂工藝。
2.3 噴砂的作用
2.3.1 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(guò)調(diào)換不同粒度的砂料，大大提高工件與涂料、鍍層的結(jié)合力�；蚴拐辰蛹辰痈喂�，質(zhì)量更好。
2.3.2 對(duì)鑄造件毛面、熱處理后工件的清理與拋光，能除去鑄鍛件、熱處理件表面的一切污物（如氧化皮、油污等殘留物），并可提高工件的光潔度，能使工件露出均勻一致的金屬本色，使工件外表更美觀。
2.3.3 機(jī)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。
2.3.4 改善零件的機(jī)械性能，機(jī)械零件經(jīng)噴砂后，能在零件表面產(chǎn)生均勻細(xì)微的凹凸面，使?jié)櫥偷玫酱鎯?chǔ)，從而使?jié)櫥瑮l件改善，并減少噪聲提高機(jī)械使用壽命。
2.3.5 光飾作用。對(duì)于某些特殊用途工件，噴砂可隨意實(shí)現(xiàn)不同的反光或啞光。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。
2.4 噴砂機(jī)械
噴砂機(jī)是磨料射流應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，噴砂機(jī)一般分為干噴砂機(jī)和液體噴砂機(jī)兩大類(lèi)，干噴砂機(jī)又可分為吸入式和壓入式兩類(lèi)。
一個(gè)完整的吸入式干噴砂機(jī)一般由六個(gè)系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動(dòng)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)。 吸入式干噴砂機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)氣流的高速運(yùn)動(dòng)在噴槍內(nèi)形成的負(fù)壓，將磨料通過(guò)輸砂管吸入噴槍并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面，達(dá)到預(yù)期的加工目的。在吸入式干噴砂機(jī)中，壓縮空氣既是供料動(dòng)力，又是加速動(dòng)力。 一個(gè)完整的壓入式干噴砂機(jī)工作單元一般由四個(gè)系統(tǒng)組成，即壓力罐、介質(zhì)動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。 壓入式干噴砂機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)壓縮空氣在壓力罐內(nèi)建立的工作壓力，將磨料通過(guò)出砂閥壓入輸砂管并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達(dá)到預(yù)期的加工目。在壓入式干噴砂機(jī)中，壓縮空氣既是供料動(dòng)力，又是加速動(dòng)力。
液體噴砂機(jī)相對(duì)于干式噴砂機(jī)來(lái)說(shuō)，最大的特點(diǎn)就是很好地控制了噴砂加工過(guò)程中粉塵污染，改善了噴砂操作的工作環(huán)境。一個(gè)完整的液體噴砂機(jī)一般由五個(gè)系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。 液體噴砂機(jī)是以磨液泵作為磨液的供料動(dòng)力，通過(guò)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(dòng)力，通過(guò)輸氣管進(jìn)入噴槍?zhuān)趪姌寖?nèi)，壓縮空氣對(duì)進(jìn)入噴槍的磨液加速，并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達(dá)到預(yù)期的加工目的。在液體噴砂機(jī)中，磨液泵為供料動(dòng)力，壓縮空氣為加速動(dòng)力。
