A explosão abrasiva é uma técnica de acabamento de superfície econômica amplamente usada emprocessos de fabricação. Envolve a implantação de vários tipos de mídia, como areia, contas de vidro, óxido de alumínio ou tiro/ areia de aço, para suavizar, limpar ou terminar as superfícies de peças maquinadas ou usinadas personalizadas em 3D.
Este artigo se concentra em um dos métodos de explosão de mídia mais comuns - explosão de contas. Você aprenderá o que é explosão de contas, como funciona, seus prós e contras, dicas práticas e muito mais.
O que é explosão de contas?
A explosão de contas é um processo em que pequenos abrasivos esféricos - mais comumente vidro ou esferas de cerâmica - são impulsionadas em alta pressão contra uma superfície. Ao contrário dos métodos de explosão abrasivos mais agressivos, que usam meios irregulares ou angulares que removem rapidamente camadas grossas de tinta ou ferrugem e deixam um acabamento áspero, a explosão de contas geralmente produz uma aparência lisa, uniforme e de cetim, com remoção mínima de material ou dano na superfície.
Como funciona a explosão de contas?
A explosão de contas funciona de maneira semelhante a outras técnicas de explosão abrasivas. Veja como o Chiggo Bead explode suas peças personalizadas:
Preparação:Comece desengatendo, removendo a ferrugem e pré -limpa cada parte para eliminar todos os contaminantes. Em seguida, escolha a mídia de cordão direita e defina seus parâmetros de jateamento - pressão, bico para parte da distância e ângulo - baseado no material da parte e no acabamento que você deseja.
Configurando:Coloque a parte na câmara de explosão, selei -la com força e leve a câmara para a pressão necessária.
Explosão:Alimente as contas através do bico; O ar pressurizado os acelera contra a superfície para limpá -lo ou finalizá -lo.
Pós-limpeza:Quando a explosão estiver concluída, limpe as contas e resíduos restantes usando ar comprimido, uma escova macia ou um limpador ultrassônico.
Ferramentas usadas para um acabamento de explosão
Para alcançar os melhores resultados, é crucial usar as ferramentas mais eficazes. Agora, vamos dar uma olhada nas ferramentas necessárias para alcançar resultados de alta qualidade.
Mídia de mata de contas
Biço de vidro
A mídia de jateamento de contas é o núcleo do processo, e as contas de vidro são o tipo mais comum. Feitos a partir de vidro de limão de refrigerante livre, eles são quimicamente inertes e não contêm sílica livre, tornando -os ecológicos e seguros de usar. Quando usados adequadamente, essas contas podem ser reutilizadas de 20 a 30 vezes. Como eles não deixam descoloração no impacto, as contas de vidro ajudam a manter a cor base do material. Além disso, eles estão disponíveis em vários tamanhos de malha, com #40–60, #60–100, #100–170 e #170–325 sendo os mais comuns.
Com seu impacto suave e controlável, as contas de vidro são ideais para a limpeza da superfície leve, o polimento semi -polimento e até o peening de tiro leve para introduzir tensões compressivas. No entanto, eles não são adequados para materiais extremamente difíceis e são menos eficazes na gravação de uma superfície para a preparação da tinta ou o manuseio de tinta pesada e remoção de ferrugem.
Tiro de aço
A tiro de aço é outro meio de jateamento comum, geralmente feito de alto carbono ou aço de liga. Está disponível em dureza varia de 40HRC a 62HRC, tornando -o altamente durável e reutilizável por centenas a milhares de ciclos. Os tamanhos das partículas geralmente variam de #16 a malha #80.
Mais adequado para aplicações pesadas, o tiro de aço é mais frequentemente usado para remover rapidamente a ferrugem, a escala e os revestimentos antigos de peças industriais, como aço e ferro fundido, e para debrames e superfícies de perfil. Quando usado para peening de tiro, pode induzir tensões compressivas nas superfícies metálicas - aliviando -as e endurecendo -as para ajudar a prevenir a fadiga de metal.
Contas de cerâmica
As esferas de cerâmica são tipicamente feitas de óxido de alumínio (Al₂o₃), óxido de zircônio (ZRO₂) ou um compósito sinterizado de ambos. Eles são quimicamente inertes e resistem ao ataque químico. Sua dureza está entre as contas de vidro e o tiro de aço, e elas podem ser reutilizadas por 50 a 150 ciclos. Com excelente esfericidade, eles são adequados para aplicações que exigem acabamentos de superfície bem controlados.
Mídia de plástico
Existem vários tipos de meios de explosão plásticos, incluindo acrílico, nylon e poliéster. Eles são muito mais gentis do que a maioria dos outros abrasivos, altamente reutilizáveis e leves. Isso os torna uma boa escolha para a limpeza de superfície, a reversão e o pré -tratamento de materiais macios e quebradiços, peças delicadas - sem arranhar ou deformar o substrato.
Gabinete de explosão de contas
Um gabinete de explosão é onde ocorre o processo de explosão (para peças de grande ou alto volume, isso geralmente acontece em uma sala de explosão dedicada).
Ao escolher o equipamento, selecione um gabinete de alta qualidade que ofereça resultados consistentes de explosão e garante a segurança do operador. Um bom gabinete de explosão deve incluir os seguintes recursos importantes:
Construção robusta com suporte estável
Para um gabinete de explosão de contas, a construção resistente é fundamental. O aço de calibre pesado é uma ótima opção porque é durável e mantém sua força, mesmo sob intensa pressão de jateamento ao longo do tempo. Igualmente importante é uma estrutura de suporte sólida - se as pernas ou uma estrutura - que carrega o peso do gabinete, mídia e peças de trabalho enquanto o amortece a vibração gerada durante a explosão. O suporte insuficiente pode levar a oscilações, aumento do desgaste e riscos de segurança.
Vedação de gabinete sem costura com ventilação eficiente
Um gabinete bem projetado deve ter um selo hermético que impeça a fuga de poeira, detritos e meios abrasivos, protegendo assim o operador e o espaço de trabalho circundante. Ele também deve incluir um sistema robusto de coleta e extração de poeira para remover as partículas no ar rapidamente, manter a janela de visualização limpa e incorporar intertravamentos de segurança que desativam a explosão sempre que a porta for aberta.
Veja a proteção e a iluminação da janela
Uma janela de visualização clara, considerável e durável é indispensável para o monitoramento em tempo real do processo de explosão. No entanto, é propenso a embaçar, arranhar ou picar com o tempo. Para superar isso, filmes de proteção substituíveis devem ser usados para preservar a clareza. A iluminação adequada dentro do gabinete também é importante. A iluminação deve ser brilhante o suficiente para destacar todos os detalhes da peça de trabalho, mas estrategicamente posicionados para evitar brilho e sombras.
Luvas de explosão
As luvas de jateamento são normalmente integradas ao gabinete. Eles protegem suas mãos de abrasões causadas por mídia abrasiva de alta velocidade e bordas nítidas durante o processo de explosão. Eles também atenuam as vibrações geradas por explosão, reduzindo a fadiga das mãos sobre o uso prolongado. Além disso, seu design texturizado oferece uma aderência forte, aumentando o controle e a precisão.
Arma de jateamento de contas
A pistola de blaster de contas é outro componente crucial, assim como um pincel é essencial para um pintor. Dependendo da aplicação, você pode escolher entre vários tipos: armas de explosão de pressão para alta eficiência e limpeza profunda ou armas de alimentação de sucção/gravidade para um trabalho mais leve e mais preciso.
Não importa qual tipo você escolher, durabilidade, conforto do operador e segurança continuam sendo requisitos essenciais. As armas de jateamento de contas também são classificadas pelo modo de operação em modelos operados à mão e operados por pé. As armas à mão são inestimáveis para o trabalho de precisão, enquanto as armas operadas por pés são mais adequadas para tarefas que exigem operação prolongada ou o uso de ambas as mãos para manipular a peça de trabalho.
Aplicações de explosão de contas
Aplicações funcionais
Peening- Ajuda os metais a resistir à fadiga e impede a rachadura.
Deburrendo- suaviza bordas ou cristas ásperas nos metais depois que as peças são cortadas ou estampadas.
Acabamento cosmético- Melhora a estética da superfície ou remove as marcas de usinagem de peças usinadas.
Preparação de superfície- Limpa efetivamente o substrato e cria uma textura controlada que aprimora a adesão da tinta, preparando superfícies para acabamentos secundários, como revestimento em pó e pintura.
Polimento-Embora geralmente produz um acabamento fosco em vez de um brilho semelhante ao espelho, o processo fornece um polimento sutil que é eficaz em materiais como alumínio, aço inoxidável e ferro fundido.
Limpeza e restauração- Remove tinta, ferrugem, escala e outros contaminantes de superfícies metálicas e é adequado para preparar peças usadas para reforma.
Aplicações das indústrias
Automotivo:A explosão de contas prepara painéis e molduras para o carro para tinta nova.
Aeroespacial:As carcaças do motor são criticadas para revestimentos de alto desempenho que protegem contra condições operacionais extremas.
Fabricação:Ferramentas como chaves são criticadas para um acabamento uniforme e fosco que aumenta a aderência e a aparência.
Eletrônica:Casas de metal para dispositivos como telefones são criticados por uma textura desejável.
Fabricação médica:Os instrumentos cirúrgicos são criticados para obter não refletividade, reduzindo o brilho nas salas de operações e aumentando a clareza visual durante os procedimentos.
Militar e defesa:As peças de armas de fogo são limpas e reformadas com explosão.
Prós e contras do acabamento da explosão de contas
Apesar de sua utilidade e versatilidade, a explosão de contas tem algumas desvantagens. Em seguida, vamos resumir as vantagens e desvantagens de usá -lo para o seu projeto:
Prós
Usa mídia redonda, removendo apenas uma fina camada de superfície com impacto mínimo nas dimensões ou forma da peça.
Produz um acabamento uniforme e fosco sem perfis nítidos ou uma grão incorporada.
Não altera a cor base da peça de trabalho, geralmente resultando em um acabamento mais brilhante.
Muitos processos de explosão de contas usam mídia reciclável, reduzindo o desperdício e diminuindo os custos de acabamento.
Gera menos poeira no ar do que muitos outros abrasivos, melhorando a segurança no local de trabalho.
Ideal para geometrias complexas, pequenos furos e paredes finas, onde a mídia agressiva danificaria a peça.
Permite que o mascaramento seletivo de certas áreas do componente permaneça intocado pelo processo de explosão.
Contras
Leve mais tempo para explodir materiais mais resistentes e pode ser ineficaz para ferrugem pesada ou tinta espessa.
Muitas vezes, requer operação manual, aumentando o tempo de parto e ciclo.
Pode não ser adequado para aplicações que requerem tolerâncias muito rígidas.
As contas de vidro podem não produzir o perfil de âncora necessário para uma forte adesão de revestimento.
Dicas de práticas recomendadas para acabamentos de explosão de qualidade
Para alcançar o acabamento superficial desejado, aqui estão algumas dicas práticas a serem consideradas:
Preparação completa da superfície antes da explosão de contas
Qualquer sujeira ou revestimento deixado na superfície interferirá na mídia de jateamento e levará a um acabamento irregular. Por exemplo, óleos residuais ou graxa fazem com que a mídia grude, criando manchas ou impedindo que o abrasivo atinja algumas áreas. Da mesma forma, esfregue ou sopra detritos soltos para que não fique incorporado ao substrato durante a explosão.
A explosão de contas - especialmente com mídias finas como contas de vidro - não é eficaz em cortar ferrugem pesada, escala de moinho ou tinta espessa. Se a peça mostrar corrosão pesada ou um revestimento difícil, remova -a primeiro usando um método ou mídia mais agressivo (por exemplo, grão de óxido de alumínio, granada ou um passo de papel de areia) antes da explosão de contas.
Evite chamadas de rugosidade da superfície apertadas
Independentemente de quão fino possa ser o meio de reversão de contas, o processo inevitavelmente introduz pequenas irregularidades de superfície que afetam a rugosidade final. Alcançando muito apertadorugosidade da superfícieOs requisitos podem ser desafiadores na prática. Para a maioria das aplicações, é recomendável especificar uma rugosidade da superfície não inferior a 32 µinra.
Adicione notas de mascaramento para recursos críticos
Mascarar quaisquer áreas que não devem ser expostas ao abrasivo. Isso inclui orifícios ou eixos roscados, superfícies de rolamentos, superfícies polidas ou de alta tolerância, áreas de vedação e muito mais. Use materiais de mascaramento adequados - as opções comuns incluem fitas de alta resistência (por exemplo, fita adesiva, fita Gorilla®), plugues de borracha ou silicone para orifícios, parafusos em tampas para filmes de máscara de explosão feitos. Certifique -se de que a máscara possa suportar o impacto da explosão: fitas de borracha grossa ou vinil se sustentam bem, enquanto a fita adesiva de tinta fina pode rasgar sob explosão pesada.
Para superfícies delicadas ou de precisão, comece com uma camada adesiva suave (como a fita do pintor azul) e aplique uma fita mais forte sobre ela. Dessa forma, quando você remove a fita externa, ela retira de maneira limpa, sem deixar resíduos ou levantar a superfície subjacente.
Defina a pressão de explosão de acordo com o material e a mídia
Metais mais difíceis ou limpeza de serviços pesados requerem maior pressão, enquanto materiais mais macios ou acabamento fino precisam de menor pressão. Por exemplo, peças delicadas de alumínio ou plástico podem ser explodidas a 30 a 40psi, enquanto a remoção da escala do moinho do aço pode exigir mais de 80 psi. Sempre erre ao lado da menor pressão que ainda faz o trabalho efetivamente.
Na prática, os processos de explosão de contas geralmente são executados entre 30 e 100psi (2 a 7bar), dependendo do aplicativo. O acabamento de contas de vidro fino é frequentemente feito em 40 a 60psi para obter um acabamento fosco de cetim suave. Como diretriz, 50psi é um bom ponto de partida para a explosão de contas de vidro para obter um esmalte limpo sem quebrar as contas. Pressões mais altas (80-100PSI) são usadas para explosões mais agressivas com mídia mais resistente ou para remover revestimentos. Em caso de dúvida, comece baixo e aumente gradualmente a pressão até obter o acabamento desejado.
Mantenha a distância consistente e o ângulo correto
Mantenha o bico a uma distância consistente de impasses - normalmente de 15 a 30 cm). Segurar o bico muito próximo concentra a explosão em uma pequena área e pode cavar ou exagerar na superfície; Muito longe e a mídia perde eficácia, dando um acabamento mais leve.
O ângulo do bico em relação à superfície também deve permanecer constante. Variações no ângulo podem produzir diferenças de rugosidade ou brilho. Para a maioria dos acabamentos de alta qualidade, recomenda-se um ângulo quase perpendicular (90 °).
Limpeza e substituição da mídia
Em um sistema reciclável, peneire periodicamente a mídia para remover poeira e partículas quebradas - muitos armários incluem até um separador de ciclone embutido para isso. O pó fino não apenas reduz a eficácia da explosão, mas também pode se redonear na peça de trabalho. Manter a mídia limpa garante que todas as partículas abrasivas funcionem.
Quando a mídia abrasiva derruba um determinado ponto, substitua ou atualize -o por mídia nova ou filtrada para manter a qualidade do acabamento e a velocidade de processamento.
Gráfico de seleção de mídia de explosão
A escolha da mídia é fundamental para alcançar o acabamento desejado. O gráfico de seleção de mídia de explosão abaixo é fornecido como um guia geral para ajudá -lo a escolher o tipo mais adequado para o seu projeto. No entanto, fatores como pressão de explosão, dureza da peça de trabalho, formato da mídia e a técnica do operador podem afetar o desempenho da mídia além do que o gráfico indica.
Característica / mídia
Biço de vidro
Aço Tomada
Tiro de cerâmica
Óxido de alumínio
Mídia de plástico
Granada
Limpeza / remoção
✔️
✔️
✔️
✔️
✔️
✔️
Peening
✔️
✔️
✔️
--
✔️ （Luz)
--
Gravação de superfície
-
-
-
✔️
--
✔️
Reciclabilidade / vida da mídia
Médio (20 a 30 ciclos)
Muito alto (> 500 ciclos)
High (> 150 ciclos)
Med-Alter (50-100 ciclos)
Médio (20-40 ciclos)
Med - High (50-80 ciclos)
Probabilidade de remoção de material
Muito baixo
Alto
Altíssimo
Médio
Muito baixo
Médio
A dureza de Mohs
5.5
6-7
7
9
2-3
7-8
Pressão típica de explosão (psi)
20-55
20-90
20-90
20-90
20-60
30-80
Forma da mídia
⬤
⬤
⬤
▲
▲
▲
✔️ = adequado ；⬤ = esférico ； ▲ = angular
Conclusão
A explosão de contas é uma técnica versátil de acabamento de superfície que funciona bem em vários materiais e suporta uma ampla gama de processos de fabricação. É econômico, ecológico e ideal para alcançar acabamentos semi-polidos e parecidos com cetim em suas peças.
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Perguntas frequentes de acabamento de contas
Qual é a diferença entre explosão de contas e jateamento de areia?
O jateamento de areia e a explosão de contas são técnicas de explosão abrasivas. A escolha entre eles depende do material e do efeito desejado. As principais diferenças entre eles são:
Natureza abrasiva:O jateamento de areia é mais abrasivo e agressivo, adequado para tarefas de limpeza para serviços pesados, como remover ferrugem ou tinta velha. A explosão de contas é mais gentil e não danifica a superfície original.
Qualidade da superfície:A explosão de contas geralmente resulta em um acabamento mais suave em comparação com o jateamento de areia.
Adequação do material:O jateamento de areia é preferido para superfícies mais duras; O jateamento de contas é melhor para materiais mais macios ou delicados, como alumínio e plástico.
Saúde e impacto ambiental:O jateamento de areia representa maiores riscos à saúde devido à exposição à sílica, necessitando de regulamentos mais rígidos e medidas de controle.
A explosão de contas de vidro é segura?
O jateamento de contas de vidro é geralmente considerado seguro, principalmente quando comparado às técnicas de explosão abrasivas que usam areia de sílica - que podem gerar poeira perigosa e levar a sérios problemas de saúde. No entanto, embora a explosão de contas de vidro seja uma alternativa mais segura, ela ainda requer medidas de segurança adequadas, como o uso de equipamentos de proteção pessoal (EPI) e ventilação adequada para garantir a proteção do operador.
