鋼結(jié)構(gòu)拋丸機(jī)的原理作用

隨著鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展，人們對防腐性能的要求日益增加，鋼結(jié)構(gòu)的拋丸預(yù)處理日益受到重視，經(jīng)冷軋或熱軋過程處理的鋼結(jié)構(gòu)及型材，在長期存放過程中表面一般都有氧化皮、鐵銹、油脂及其他雜質(zhì)存在，在涂裝前必須將它除盡。表面進(jìn)行良好的拋丸預(yù)處理可以保證與涂料系統(tǒng)的永久結(jié)合，使被保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)得到長期保護(hù)，拋丸預(yù)處理過程還可增加表面粗糙度，增加涂料與鋼結(jié)構(gòu)的接觸面積，以及涂料與被涂物體的結(jié)合力。

拋丸機(jī)是指離心力高速拋出彈丸來清理鋼材或強(qiáng)化工件表面的一種設(shè)備，拋丸機(jī)工作原理：拋丸機(jī)，不以壓縮空氣為動力，而是以電動機(jī)械拋丸器為動力，利用拋丸器拋出的高速彈丸清理或強(qiáng)化金屬工件表面的設(shè)備。拋丸機(jī)可清理金屬工件表面的各種殘留物，可對鋼板,鋼結(jié)構(gòu)及鈑金焊接工件清理等。拋丸是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將在葉輪中心的磨料，經(jīng)過調(diào)流塊及葉輪推動器預(yù)加速，送入葉片區(qū)再將磨料高速拋出，速度可超過80m/s，由于拋丸覆蓋范圍較大，所以不需利用氣壓，能源效益遠(yuǎn)高于噴砂。葉輪是拋丸機(jī)的心臟，由電動馬達(dá)直接或間接驅(qū)動，每家青工拋丸機(jī)生產(chǎn)商均有獨(dú)特的設(shè)計，主要分為單圓盤和雙圓盤葉輪。該工藝不受被清理工件的大小、形狀、和重量限制。小至螺釘、螺母，大到火車車廂、萬噸輪船殼體；簡單至一件平板、復(fù)雜到發(fā)動機(jī)氣缸冷卻水套；輕至幾克中，重到百萬噸，均可采用拋丸清理。

從形式上講，丸是由機(jī)械方法獲得高速而遠(yuǎn)距離投射到零件表面上，統(tǒng)稱為拋丸清理。它包括：將彈丸拋射到帶有砂子的鑄件，清除型砂和型芯的拋丸落砂；將彈丸拋射到鑄、鍛、焊及熱處理零件，以進(jìn)行清除黑皮、結(jié)瘤、氧化膜、銹斑等的表面清理；將彈丸拋射到型鋼及各種形材表面，以進(jìn)行拋丸預(yù)處理；對承受變應(yīng)力的彈簧、板簧及齒輪等零件，進(jìn)行消除應(yīng)力和提高表面疲勞強(qiáng)度的拋丸強(qiáng)化；對家用電器裝飾零件或餐具表面，進(jìn)行拋丸增色。但從工藝分類來講，拋丸清理只限于清除鑄、鍛、焊及熱處理零件為目的的一種清理工藝，本講座所指的拋丸清理便是這個概念。而對用彈丸拋射到工件表面達(dá)到有關(guān)工藝目的者，則直接以其工藝要求命名，如：拋丸落砂、拋丸強(qiáng)化、拋丸增色等，以在工藝上有別于拋丸清理。

在對零件進(jìn)行拋丸清理時，能使零件在拋射流中不斷更換被請表面，以達(dá)到均勻拋丸要求的設(shè)施稱為拋丸設(shè)備，或稱青工拋丸機(jī)械。因被清件千變?nèi)f化，所以青島青工機(jī)械有限公司的拋丸機(jī)亦多種多樣。某一規(guī)格的拋丸設(shè)備，只適用于一定范圍內(nèi)零件清理用。而專用設(shè)備，則適用于某一種零件。

拋丸清理的原理是基于高速彈丸打擊零件表面，使其局部變形而產(chǎn)生彈丸壓痕。每一個彈丸壓痕有三層區(qū)別明顯的結(jié)構(gòu)。即：零件表面脆性變形層；零件中層的基體塑性變形區(qū)；深層彈性變形區(qū)。這三者在彈丸打擊之后幾乎同時產(chǎn)生如下三個作用：①對中層塑性區(qū)的前后左右和向上，從五個方向瞬間產(chǎn)生壓縮應(yīng)力；②使中層在五個方向上瞬間產(chǎn)生壓縮變形，并瞬間向表層推動，從而使已經(jīng)有破裂線的脆性層迅速脫落；③幾乎同時又推動彈丸產(chǎn)生反彈力，使其獲得反彈速度而反彈出去。彈丸壓痕三個區(qū)域是同時發(fā)生和存在的。

要使脆性層得到脆性破裂，必須要達(dá)到其脆性破壞變形量，因此要求有適當(dāng)壓痕深度，則必須有適量的塑性變形區(qū)。塑性區(qū)和基體之間有一彈性區(qū)的中間狀態(tài)，三者的厚度隨拋丸目的不同而有差異。一般拋丸清理僅僅是要求破壞其表面附屬物，使其脫落就夠了，脆性基體越少越好。因此必須合理選取工藝參數(shù)。