磨料爆破是一种经济高效的表面精加工技术制造过程。它涉及推动各种类型的媒体,例如沙子,玻璃珠,氧化铝或钢射击/砂砾,以使3D打印或定制机加工零件的表面光滑,清洁或完成。
本文重点介绍了最常见的媒体爆破方法之一 - 珠爆破。您将了解什么是珠子爆破,其工作原理,其优点和缺点,实用技巧等等。
珠子爆破是一个小球磨蚀剂(通常是玻璃或陶瓷珠)的过程,在高压面向表面的过程中被推动。与更具侵略性的磨料爆破方法不同,它使用锯齿状或角度的介质,这些方法迅速去除厚厚的油漆或生锈并留下粗糙的效果,珠爆破通常会产生光滑,均匀的缎面哑光外观,并具有最小的材料去除或表面损坏。
珠爆破与其他磨料爆破技术类似。 Chiggo珠子爆炸您的自定义零件的方式:
为了获得最佳结果,使用最有效的工具至关重要。现在,让我们看一下实现最优质结果所需的工具。
珠爆发介质是过程的核心,玻璃珠是最常见的类型。它们是由无铅苏打石灰玻璃制成的,它们是化学惰性的,不包含免费的二氧化硅,使它们在环保且安全地使用。适当使用时,这些珠子可重复使用20–30次。由于它们对撞击没有变色,因此玻璃珠有助于保持材料的基颜色。此外,它们有各种网格尺寸,其中#40–60,#60–100,#100–170和#170–325是最常见的。
玻璃珠具有轻柔,可控制的冲击力,非常适合清洁,半抛光,甚至是轻射线,以引入压缩应力。但是,它们并不适合极其坚硬的材料,并且在蚀刻表面进行油漆或处理重型油漆和去除生锈方面的效果较差。
钢镜头是另一种常见的爆破介质,通常由高碳或合金钢制成。它的硬度范围从40小时到62小时,使其非常耐用,可重复使用数百到数千个周期。粒度通常范围从#16到#80网格。
钢镜最适合重型应用,最常用于迅速从工业零件(例如钢和铸铁)以及脱毛和轮廓表面的工业零件中迅速清除生锈,尺度和旧涂料。当用于射击时,它会在金属表面诱发压缩应力 - 压力缓解和硬化以帮助防止金属疲劳。
陶瓷珠通常由氧化铝(Al₂o₃),氧化锆(Zro₂)或两者的烧结复合材料制成。它们是化学惰性并抵抗化学攻击的。它们的硬度位于玻璃珠和钢射击之间,并且可以重复使用50-150个周期。它们具有出色的球体,它们适用于需要紧密控制的表面饰面的应用。
有多种类型的塑料爆破介质,包括丙烯酸,尼龙和聚酯。它们比大多数其他磨料要温柔得多,高度可重复使用且轻巧。这使它们成为柔软,脆性材料,精致零件的表面清洁,毛刺和预处理的理想选择 - 而无需刮擦或变形底物。
爆破柜是发生爆破过程的地方(对于大或大容量的零件,这通常发生在专用的爆炸室中)。
选择设备时,请选择一个提供一致的爆炸结果并确保操作员安全的高质量机柜。好珠爆炸柜应包括以下关键特征:
对于珠子爆破柜,坚固的结构是关键。重规钢是一个不错的选择,因为它耐用并保持其强度,即使随着时间的推移施加强烈的爆破压力。同样重要的是一个坚实的支撑结构(无论是腿还是框架),它会在阻尼爆破过程中产生的振动时携带机柜,媒体和工件的重量。支撑不足会导致摇摆,磨损增加和安全危害。
精心设计的橱柜必须具有密封密封,以防止灰尘,碎屑和磨料媒体逃脱,从而保护操作员和周围的工作区。它还应该包括一个强大的灰尘收集和提取系统,以快速去除空气中的颗粒,保持查看窗口清晰,并在门打开时结合安全互锁。
对于对爆破过程的实时监视,不可或缺的观看窗口是必不可少的。但是,随着时间的推移,它容易雾化,刮擦或斑点。为了克服这一点,应使用可更换的保护膜来保持清晰度。机柜内部的适当照明也很重要。照明应该足够明亮,以突出工件的每个细节,但在战略上定位以避免眩光和阴影。
爆破手套通常集成到机柜中。它们可以保护您的手免受高速磨料介质和爆炸过程中锋利边缘引起的擦伤。它们还通过爆破而抑制了产生的振动,减轻了长时间使用的手动疲劳。此外,他们的纹理设计提供了强大的握力,增强了控制和精确度。
珠子爆破器枪是另一个关键组成部分,就像画笔对画家来说是必不可少的。根据应用的不同,您可以从几种类型中进行选择:高效和深清洁的压力爆炸枪,或吸力/重力进给枪,以便更轻,更精确的工作。
无论您选择哪种类型,耐用性,操作员舒适性和安全性仍然是必不可少的要求。珠子爆炸枪还按操作模式分类为手术和脚部操作型号。手动枪支对于精确工作是无价的,而脚部手机的枪支更适合需要长时间操作或使用双手操纵工件的任务。
尽管珠爆破具有有用性和多功能性,但仍有一些缺点。接下来,让我们总结将其用于您的项目的优点和缺点:
为了实现所需的表面表面,这里有一些实用的技巧:
表面上剩下的任何污垢或涂层都会干扰爆破介质,并导致效果不均匀。例如,残留油或油脂会导致培养基粘住,产生斑点或阻止磨料到达某些区域。同样,擦洗或吹出松散的碎屑,因此在爆破过程中不会嵌入基质中。
珠子爆破(尤其是在玻璃珠之类的细媒体中)无效切割重锈,磨碎或厚实的油漆。如果该部分显示出重腐蚀或坚硬的涂层,请在珠爆炸之前先使用更具侵略性的方法或介质(例如氧化氧化铝砂砾,石榴石或砂纸步骤)将其除去。
不管珠子培养基的细介质多么细,该过程不可避免地引入了影响最终粗糙度的微小表面不规则性。达到非常紧密的成就表面粗糙度在实践中,要求可能具有挑战性。对于大多数应用,建议指定不小于32µinra的表面粗糙度。
掩盖任何不应暴露于磨料的区域。这包括螺纹孔或轴,轴承表面,抛光或高公差表面,密封区域等。使用合适的掩蔽材料 - 常见的选择包括高强度磁带(例如,胶带,Gorilla®胶带),橡胶或有机硅塞进行孔,螺纹拧紧帽子或用途制作的爆炸掩模膜。确保面膜可以承受爆炸撞击:厚橡胶或乙烯基胶带良好,而薄涂层胶带可能会在重爆炸下撕裂。
对于精致或精确的表面,请从柔和的粘合剂层(例如蓝色画家的胶带)开始,然后在其上涂上更强的胶带。这样,当您卸下外胶带时,它会干净地剥落,而不会留下残留物或抬起下面的表面。
硬金属或重型清洁需要更高的压力,而较软的材料或精细饰面需要较低的压力。例如,可以在30–40psi的情况下爆破精致的铝或塑料零件,而从钢进行磨牙尺度可能需要80+psi。始终在仍然有效完成工作的最低压力方面犯错。
实际上,珠爆炸过程通常在30至100psi(2-7bar)之间进行,具体取决于应用程序。精细的玻璃珠饰面通常在40–60psi上完成,以实现柔和的缎面效果。作为指南,50PSI是玻璃珠爆破的好起点,可以在不粉碎珠子的情况下获得干净的抛光剂。较高的压力(80-100PSI)用于使用更强硬的媒体或剥离涂料进行更具侵略性的爆破。如有疑问,请开始低调并逐渐增加压力,直到达到所需的效果为止。
将喷嘴保持在一致的隔距距离处 - 通常6至12英寸(15–30厘米)。将喷嘴过于近的喷嘴将爆炸集中在一个小区域上,并且可以在表面挖出或超出表面。距离太远,媒体失去了有效性,从而更轻松。
相对于表面的喷嘴角度也应保持恒定。角度的变化会产生粗糙度或亮度的差异。对于大多数高质量的饰面,建议使用几乎垂直(90°)角。
在可回收系统中,定期筛选介质以去除灰尘和破裂的颗粒 - 许多橱柜甚至包括一个内置的旋风分离器。细灰尘不仅可以降低爆破效果,而且可以重新沉积在工件上。保持媒体清洁可确保每个磨料粒子都有有用的工作。
当磨料介质逐个特定点分解时,用新的或过滤的媒体替换或刷新它以保持质量和处理速度。
媒体的选择对于实现所需的饰面至关重要。下面的爆炸媒体选择表作为一般指南提供,可帮助您选择最适合项目的类型。但是,诸如爆炸压力,工件硬度,媒体形状和操作员技术等因素可能会影响媒体性能超出图表的指示。
特征 /媒体 | 玻璃珠 | 钢 射击 | 陶瓷拍摄 | 氧化铝 | 塑料媒体 | 石榴石 |
清洁 /去除 | ✔️ | ✔️ | ✔️ | ✔️ | ✔️ | ✔️ |
撒尿 | ✔️ | ✔️ | ✔️ | - - | (光(轻度)) | - - |
表面蚀刻 | - - | - - | - - | ✔️ | - - | ✔️ |
可回收性 /媒体生活 | 中等 (20-30个周期) | 非常高 (> 500个周期) | 高 (> 150个周期) | Med-High (50-100周期) | 中等 (20-40个周期) | Med -High (50–80个周期) |
材料去除的概率 | 非常低 | 高的 | 高中 | 中等的 | 非常低 | 中等的 |
莫斯的硬度 | 5.5 | 6-7 | 7 | 9 | 2-3 | 7-8 |
典型的爆炸压力(PSI) | 20-55 | 20-90 | 20-90 | 20-90 | 20-60 | 30-80 |
媒体形状 | ⬤ | ⬤ | ⬤ | ▲ | ▲ | ▲ |
✔️=合适;⬤ =球形;▲▲ |
珠爆破是一种多功能的表面精加工技术,可在各种材料上运作良好,并支持广泛的制造工艺。它具有成本效益,环保且非常适合在您的零件上实现半涂层的类似缎面的饰面。
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珠爆破和喷砂之间有什么区别?
喷砂和珠爆破都是磨料的爆破技术。它们之间的选择取决于材料和所需效果。它们之间的主要区别是:
玻璃珠爆破是否安全?
玻璃珠爆破通常被认为是安全的,尤其是与使用二氧化硅砂的磨料爆破技术相比,这种爆炸技术会产生危险的灰尘并导致严重的健康问题。但是,尽管玻璃珠爆破是一种更安全的选择,但仍需要采取适当的安全措施,例如使用个人防护设备(PPE)和足够的通风以确保操作员保护。
数控铣削是应用最广泛的自动化减材制造技术之一。在此过程中,自动换刀装置在不同铣刀之间无缝切换,以高精度从工件上去除材料。为每项任务选择合适的铣刀对于实现效率、准确性和高质量结果至关重要。
数控铣削是数控加工的一种,由于采用多点铣刀刀具切削效率高、精度高,在制造业中得到普遍应用。
设计在数控加工中发挥着关键作用,因为它为整个制造过程奠定了基础。众所周知,数控加工使用计算机控制的机器来精确地从工件上去除材料。该工艺具有高度通用性、可重复性和精确性,此外,它还与多种材料兼容,从泡沫和塑料到木材和金属。 实现这些功能在很大程度上依赖于 CNC 加工的设计。有效的设计不仅可以确保零件的质量,还可以节省与 CNC 加工零件相关的生产成本和时间。 在本指南中,我们将讨论设计限制,并为 CNC 加工中遇到的最常见特征提供可操作的设计规则和建议值。这些指南将帮助您获得零件的最佳结果。 CNC 加工的设计限制 为了正确设计数控加工零件,我们首先必须清楚地了解工艺中固有的各种设计限制。这些限制自然是由切割过程的力学产生的,主要涉及以下几个方面: 刀具几何形状 大多数数控加工刀具具有圆柱形形状和有限的切削长度。当从工件上去除材料时,这些切削刀具会将其几何形状转移到零件上。这意味着,无论切削刀具有多小,CNC 零件的内角始终具有半径。此外,刀具的长度限制了可加工的最大深度。较长的工具通常刚性较低,这可能导致振动或变形。 工具访问 为了去除材料,切削刀具必须直接接近工件。切削刀具无法达到的表面或特征无法进行 CNC 加工。例如,复杂的内部结构,尤其是当零件内存在多个角度或特征被另一个特征阻挡或存在较大的深宽比时,可能会使工具难以到达某些区域。五轴数控机床可以通过旋转和倾斜工件来缓解一些刀具访问限制,但它们不能完全消除所有限制,特别是刀具振动等问题。 工具刚度 与工件一样,切削刀具在加工过程中也会变形或振动。这可能会导致公差更宽松、表面粗糙度增加,甚至在制造过程中刀具破损。当刀具长度与其直径之比增加或切削高硬度材料时,这个问题变得更加明显。 工件刚度 由于加工过程中会产生大量的热量和强大的切削力,刚性较低的材料(例如某些塑料或软金属)和薄壁结构在加工过程中容易变形。 工件夹持 零件的几何形状决定了它在数控机床上的固定方式以及所需的设置数量。复杂或不规则形状的工件很难夹紧,并且可能需要特殊的夹具,这会增加成本和加工时间。此外,当手动重新定位工件夹具时,存在引入微小但不可忽略的位置误差的风险。 CNC 加工设计指南 现在,是时候将这些限制转化为可操作的设计规则了。 CNC 加工领域没有普遍接受的标准,主要是因为行业和所使用的机器总是在不断发展。但长期的加工实践已经积累了足够的经验和数据。以下指南总结了 CNC 加工零件最常见特征的建议值和可行值。 内部边缘 建议垂直圆角半径:⅓ 倍型腔深度(或更大) 通常建议避免尖锐的内角。大多数数控刀具都是圆柱形的,因此很难获得锐利的内角。使用推荐的内角半径可以使刀具遵循圆形路径,从而减少应力集中点和加工痕迹,从而获得更好的表面光洁度。这也确保了使用适当尺寸的刀具,防止刀具太大或太小,从而保持加工精度和效率。对于 90 度锐角,建议使用 T 形槽铣刀或线切割,而不是减小拐角半径。 建议地面半径:0.5 毫米、1 毫米或无半径 可行的地面半径:任何半径 立铣刀刀具通常具有平坦或略圆的下切削刃。如果设计的底部半径与推荐值一致,则可以使用标准立铣刀进行加工。这种设计受到机械师的青睐,因为它允许使用广泛可用且易于使用的工具,这在大多数情况下有助于平衡加工成本和质量。虽然球头立铣刀可以适应任何底部半径,但由于其形状,它们可能会增加加工时间和成本。 薄壁 建议的最小壁厚:0.8 毫米(金属)、1.5 毫米(塑料) 可行的最小壁厚:0.5 毫米(金属)、1.0 毫米(塑料) 数控机床在加工非常薄的壁时受到限制,因为减小壁厚会影响材料的刚度并降低可达到的精度,可能会导致加工过程中振动增加。由于材料的硬度和机械性能不同,应根据具体情况仔细评估上述推荐和可行的值。对于更薄的壁,替代工艺(例如金属板制造)可能更可取。 洞 推荐孔径:标准钻头 […]
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