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压缩空气在喷砂设备中的应用

   长期以来空气压缩机组产生的压缩空气不但在机械加工行业的机床设备上普遍使用,而且在金属表面加工行业也在广泛使用,比如喷砂设备就是比较明显的例子。清除热处理后金属件、焊接件、铸件、锻造件等表面氧化皮(锈蚀)、残盐和焊渣;清理机加件的微小毛刺、披锋、表面残留物;改变工件表面粗糙度Ra值;在工件表面喷涂、电镀前的预处理加工,可获得活性表面,提高喷涂、电镀层的附着力;用于其它加工方法难以完成的精度高和形状复杂零件的光饰加工;旧件翻新等机械加工行业中工序间表面处理等,都需要喷砂设备来完成。喷砂设备的主要动力能源就是压缩空气。

压缩空气在喷砂设备中的应用
 
  喷砂设备的工作原理是利用压缩空气在喷枪内高速流动形成负压产生引射作用,将分砂器内的磨料通过砂管吸入到喷枪内,然后随压缩空气流由喷嘴高速喷射到工件表面,达到喷砂加工的目的。在工作状态时,压缩空气和砂料,边混合边喷射,使压缩空气得到充分利用。空气的流量和砂料的流量可以适当的调节,能得到理想的混合比,使能源和砂料在消耗较少情况下,得到理想的金属表面加工处理。
 
  喷砂设备主要部件由主机、旋风分离器、喷枪摆动系统、除尘系统、电气系统、空气压缩机(用户自备)、控制箱组成。
 
  压缩空气压力的调节:
 
  按工作需要调节调节阀控制进入喷枪的压缩空气压力,工作压力可在3~7bar范围内选择。
 
压缩空气在喷砂设备中的应用
 
  从上表可以看出,喷砂设备在生产过程中,压缩空气的使用量比较大,高压力和充足的气量是保证喷砂设备正常使用前提。需要压力在0.4~0.7MPa,流量约1m3/min/枪的干燥压缩空气。
 
  喷砂设备具体操作步骤:喷砂前先开启电源及照明灯,调节好摆枪的位置、角度-将工件装至转盘上-关闭舱门-调节好喷砂参数(转盘速度、枪摆速度)-启动喷砂工作-喷出的砂料掉入主机底部经回砂管道-旋风分离器-有用砂料贮砂箱内暂存-同时粉尘在风机的负压吸引下被吸入滤芯除尘系统进行过滤后洁净空气排入大气中-喷砂完毕后,自动吹净-打开舱门-卸下工件后再将待喷工件放至转盘上进行下一轮工作循环。设有手动喷砂模式,也可以手动喷砂。压缩空气进入喷枪,磨料将按调定的喷射量从分离器贮箱底被引射到喷枪内,在压缩空气作用下高速喷射到被加工件表面上。
 
  喷砂机对压缩空气的质量要求有哪些?
 
  1.喷砂机的气动系统应符合GB/T7932和《压力容器安全技术监察规程》的规定;
 
  2.喷砂机应明确工作压力、适用喷嘴口和耗气量;
 
  3.喷砂机应明确适用磨料种类和磨料颗粒度范围;
 
  4.喷砂机应能在环境温度为-10℃到45℃,相对湿度不大于90%的环境条件下正常工作;
 
  5.喷砂机的噪声声压级不应超过85分贝;
 
  6.空压机的供气量应大于喷砂机最大耗气量的1.25倍;
 
  7.喷砂机使用的压缩空气必须干燥、无油。
 
  8.喷砂机应设安全防护装置。
 
  因此,首先要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量,没有一定压力就不能保证电磁阀门打开,控制机构会无法正常工作;没有足够的流量,喷砂机磨料无法随气体喷射到加工金属表面,难以形成冲击打击强度。其次压缩空气有一定的清洁度和干燥度要求。清洁度要求气源中含油量、含灰尘杂质的质量及颗粒度大小要控制在很小范围内。干燥度指压缩空气中含有水分的多少。喷砂机含水量越低越好,由于压缩机排出的压缩空气,虽然满足一定的压力和流量的要求,但是压缩空气中含有水分和灰尘,经过空气压缩机压缩后与润滑油混合成气态混合物,在喷砂机中与喷射的磨料混合喷砂到加工件金属表面,会造成加工件表面的粗糙度不能满足加工件质量要求。
 
  加工件的硬度高,需要压力较高的压缩空气,对于一些特殊的材料或经过热处理的工件,为了达到规定的粗糙度,除需要较高压力的压缩空气外,还需要硬度高的磨料。对铝合金、钛合金、镁合金等材料制成的工件,要把压缩空气压力调低,因为压力高会损坏工件的表面。要经过试验来确定喷砂清理的工艺参数,包括压缩空气动力、磨料种类、粒度、颗粒形状、喷嘴与加工件之间的距离等。
 
  喷砂技术可满足许多表面处理要求,如清理、毛化、褪光、强化、去毛刺、抛光等,不同的表面处理要求需要不同的压缩空气。磨料的种类很多,有些磨料力学性能相当好,硬度高、韧性好,即使压缩空气的压力达到0.7MPa以上,还具有良好的抗冲击能力,如钢砂。塑料磨料的抗冲击能力远远不如钢砂,出于对塑料磨料的主要用途和经济性考虑,压缩空气的压力只能是0.2~0.3MPa,甚至还要低一些。
 
  通常,为保证加工件表面质量,需对喷砂机空气压缩机从以下几个方面调整:
 
  1.升高压力。排气压力每调高0.01MPa,流量就会减少0.04m3/min。如果将排气压力0.7MPa,流量10m3/min的空气压缩机组的排气压力升高到0.8MPa,排气量就会降低至9.6m3/min。
 
  2.空气压缩机的使用时间和工作条件。进口滤清器太脏,会大大降低空气压缩机组的排气量,因此,任何用于喷砂清理的空气压缩机都必须做好日常维修保养工作。
 
  3.海拔高度的影响。空气压缩机的排气量和排气压力通常都是指在海平面条件下测得,海拔高度每升高300m,排气量就要减少0.042m3/min。在海拔高度为1500m的地方,10m3/min 排气量的空气压缩机的排气量就只有9.8m3/min了。
 
  4.管道的规格。如果选择不当会造成严重的压力降。
 
  总之,压缩空气的压力对喷砂机的效果和经济性影响很大,需要认真对待,在缺乏可靠依据和把握情况下,最好通过试验来确定主要的工艺参数。
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