影響吊鉤式拋丸清理機(jī)噴丸的工藝因素較多,各工藝因素之間相互作用,互為影響,直接或間接地影響著 終噴丸效果。
吊鉤式拋丸清理機(jī)噴丸工藝因素包括:設(shè)備型號(hào)、干/濕噴丸、彈丸速度、彈丸規(guī)格、彈丸流量、噴射距離、噴射角、噴丸時(shí)間、覆蓋率、零構(gòu)件壁厚、方式、軌跡、順序等。下面選擇部分主要噴丸工藝因素,分析研究其對(duì)噴丸的影響。
1、彈丸規(guī)格
彈丸規(guī)格涉及彈丸材料、彈丸狀態(tài)、彈丸形狀、彈丸大小等。噴丸所使用的彈丸材料包括鑄鐵丸、鑄鋼丸、切割鋼絲丸、陶瓷丸、玻璃丸等。彈丸狀態(tài)主要是指金屬?gòu)椡璧臒崽幚頎顟B(tài)及其所達(dá)到的硬度。
彈丸材料及其狀態(tài)的選擇因噴丸零構(gòu)件的材料、壁厚、要求等不同而有所區(qū)別,直接影響零構(gòu)件噴丸效果。不同的彈丸材料對(duì)確定零構(gòu)件噴丸時(shí)效果差別顯著,一是所產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力峰值大小不同,二是因殘余壓應(yīng)力峰值對(duì)應(yīng)的參數(shù)范圍變化而使零構(gòu)件表面質(zhì)量不同。
當(dāng)彈丸材料、彈丸狀態(tài)、彈丸形狀確定之后,人們習(xí)慣性認(rèn)為彈丸直徑尺寸越大則在金屬零構(gòu)件表層產(chǎn)生 大壓應(yīng)力和 深壓應(yīng)力層。其實(shí)并不盡然,如當(dāng)彈丸材料與零構(gòu)件材料達(dá)到某種程度的協(xié)調(diào)時(shí),彈丸直徑尺寸并不影響金屬零構(gòu)件表面壓應(yīng)力層。因此,應(yīng)當(dāng)區(qū)分不同彈丸材料及其狀態(tài)與具體噴丸對(duì)象,以免生搬硬套產(chǎn)生錯(cuò)誤。
當(dāng)噴丸對(duì)象和有關(guān)彈丸的其他因素確定之后,彈丸大小的選擇尤為重要。通常,噴丸零構(gòu)件壁厚越大則可以選用彈丸直徑越大,反之亦然,務(wù)必 薄壁零構(gòu)件選用大直徑彈丸進(jìn)行噴丸。在有關(guān)工藝規(guī)范中,列出了零構(gòu)件壁厚與彈丸直徑大小之間的關(guān)系曲線。
2、彈丸速度
彈丸速度是極為敏感的噴丸工藝因素之一。通常,彈丸速度越大,金屬材料表層產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力值及壓應(yīng)力層越大,反之亦然。噴丸時(shí)彈丸速度 要適中尤其不能太大,因?yàn)閺椡杷俣刃《鸬膰娡鑿?qiáng)度不足很容易被及時(shí)發(fā)現(xiàn),而彈丸速度大所導(dǎo)致的危害則不易被及時(shí)發(fā)覺。
與噴丸成形一樣,噴丸通過限制金屬零構(gòu)件表面所允許的 大彈坑直徑值(簡(jiǎn)稱 大坑徑)實(shí)現(xiàn)對(duì)彈丸速度的限制,不同的金屬零構(gòu)件材料和彈丸規(guī)格對(duì)應(yīng)不同的 大坑徑。
大坑徑的測(cè)量方法看似簡(jiǎn)單,但是實(shí)際確定 大坑徑并不容易,結(jié)果往往導(dǎo)致噴丸零構(gòu)件局部表面 大坑徑值超標(biāo),使噴丸零構(gòu)件報(bào)廢。
3、彈丸流量與噴丸時(shí)間
彈丸流量與噴丸時(shí)間之間關(guān)系密切,對(duì)于確定的覆蓋率則彈丸流量與噴丸時(shí)間之間存在類似反比例的關(guān)系。
通常,彈丸流量容易被簡(jiǎn)單化,簡(jiǎn)化為單位時(shí)間內(nèi)的彈丸重量。
實(shí)際上彈丸流量的概念要遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜,涉及噴丸的方式、軌跡、順序、零構(gòu)件本身等,它們之間的不同排列組合將導(dǎo)致噴丸效果的千差萬別,或者成就某種零構(gòu)件的噴丸,或者降低甚至毀掉某種零構(gòu)件噴丸的可行性。其重要性可見一斑。
4、覆蓋率
覆蓋率是噴丸的基本要求之一,噴丸強(qiáng)度通常對(duì)應(yīng)的覆蓋率不小于100%。
在噴丸條件(即100%覆蓋率)下,覆蓋率越高則噴丸強(qiáng)度值越高、壓應(yīng)力層越深,也就是說隨著覆蓋率的增大噴丸強(qiáng)度值和壓應(yīng)力層并不是不再增加。
但是,當(dāng)200%覆蓋率以后,繼續(xù)增大覆蓋率所引起的噴丸強(qiáng)度和壓應(yīng)力層增加值越來越小,與所消耗能量、花費(fèi)時(shí)間、損失效率等相比較顯得不值。此外,過大的覆蓋率也有損于噴丸效果。因此,噴丸覆蓋率一般不超過200%
當(dāng)彈丸規(guī)格和速度確定,由于受到噴丸的方式、軌跡、順序、零構(gòu)件本身等影響,同樣的覆蓋率往往呈現(xiàn)出不一樣的噴丸效果,對(duì)一些種類的噴丸零構(gòu)件 是如此。
當(dāng)彈丸規(guī)格、彈丸流量、噴嘴移動(dòng)速度及噴丸對(duì)象確定之后,覆蓋率似乎應(yīng)該確定,其實(shí)不然,往往較大的彈丸速度對(duì)應(yīng)較大的覆蓋率,反之亦然。
5、零構(gòu)件壁厚
在大多數(shù)情況下,噴丸不涉及厚度或壁厚的概念,如較大尺寸的軸類、齒輪類、盤類等零構(gòu)件的噴丸,在此基礎(chǔ)上獲得大量具有重要價(jià)值的研究成果和結(jié)論,指導(dǎo)著這類零構(gòu)件的噴丸實(shí)踐活動(dòng)。
但是,噴丸相對(duì)壁厚較薄的零構(gòu)件時(shí),如果不加區(qū)別地應(yīng)用有關(guān)上述噴丸成果與結(jié)論將導(dǎo)致嚴(yán)重甚至災(zāi)難性后果。
噴丸相對(duì)壁厚較薄的零構(gòu)件時(shí),零構(gòu)件壁厚是一個(gè)不可忽視的重要因素,直接影響彈丸規(guī)格、設(shè)備型號(hào)、方式及其他噴丸工藝參數(shù)的選擇,較小的厚度或壁厚則選擇較小的噴丸強(qiáng)度,反之亦然。