表面处理解决方案

机械表面处理:喷砂、抛丸、磨光、滚光、抛光、刷光、喷涂

喷砂是高速沙流的冲击对基体表面进行清理和粗化的过程。以压缩空气为动力形成高速喷束，带动砂料（金刚砂、陶瓷砂、不锈钢砂、玻璃砂等）喷向工件的表面，提高工件表面的清洁度和粗糙度，从而提高机械性能。喷砂的作用不止提高机械性能，还能去除表面污垢和锈迹，铝型材表面氧化膜经过喷砂处理也可以去掉。

由于喷砂处理，表面变粗糙，可以作为喷涂、氧化等前处理工艺，增加涂料的附着性能。喷砂工艺还能去除工件的表面毛刺，提高后期加工的安全性，而且喷砂后金属表面呈哑光的金属色泽，非常美观。

喷砂的适用范围包括：

1需要喷涂、电镀、氧化的工件，可以使用喷砂作为前处理工艺

2铸件和热处理工件粗糙表面的清理和抛光。

3表面需要美化或者需要清理毛刺的工件。

4需要提高机械性能的工件。

抛丸工艺是一种机械方面的表面处理工艺的名称，类似的工艺还有喷砂工艺和喷丸工。抛丸是一个冷处理过程，分为抛丸清理和抛丸强化。

抛丸清理顾名思义是为了去除表面氧化皮等杂质提高外观质量。  

抛丸强化就是利用高速运动的弹丸流连续冲击被强化工件表面，迫使靶材表面和表层在循环性变形过程中发生以下变化：

1、显微组织结构发生改性。

2、非均匀的塑变外表层引入残余压应力，内表层产生残余拉应力。

3、外表面粗糙度发生变化。

磨光是借助粘有磨料的磨光轮(或带)，在高速旋转下磨削零件表面的过程。在磨光所用磨光轮(或带)的轮周上，以骨胶、牛皮胶或明胶等作为胶黏剂粘接上不同磨料。这些磨料颗粒细小、硬度极高，且有许多锋利的棱角，相当于无数个硬度很高的小刀刃不规则的排布在磨轮表面上。当磨光轮高速旋转时，由于在磨光轮与零件之间加有压力，追使磨料颗粒切削零件的表面，从而磨去零件表面各种宏观缺陷、腐蚀痕、划痕、焊渣、砂眼和氧化皮等，提高零件平整度和光洁程度。在磨光轮高速旋转的磨削下，零件表面被整平的同时，摩擦热有可能使零件表面烧伤，发生氧化变色。

磨光适用于加工一切金属材料和部分非金属材料。磨光效果主要取决于磨料的特性、磨光轮的刚性和轮轴的转速。磨光可根据零件表面状态和对表面质量要求的高低进行一次磨光或几次(磨料粒度逐渐减小)磨光，磨光后的零件表面粗糙度Ra值可达0.4μm。

滚光是指将成批零件与磨削介质一起在滚筒中作低速旋转，靠零件和磨料的相对运动进行光饰处理的过程。滚光是将零件和磨料、滚光液一起装入滚桶中，由于滚桶的转动，使零件与零件，零件与磨料，零件与桶壁互相摩擦、撞击，加上滚光液的化学作用，除去零件表面的油污、锈迹、毛刺，并整平金属表面。

常使用的湿法加工磨削介质中含磨料、化学促进剂和水。有时也用干法加工，滚筒中只有磨料和零件。零件各部位被磨削的顺序是锐角>棱边>外表面>内表面。对于复杂零件的内表面往往很难产生滚光作用。滚光设备成本低，但耗时较长，主要适用于小型零件。

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。

抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽(消光)。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光时，高速旋转的抛光轮(圆周速度在20米/秒以上)压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达Ra0.63~0.01微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。 大批量生产轴承钢球时，常采用滚筒抛光的方法。

粗抛时将大量钢球、石灰和磨料放在倾斜的罐状滚筒中，滚筒转动时，使钢球与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表面凸锋而减小表面粗糙度的目的，可去除0.01毫米左右的余量。

精抛时在木桶中装入钢球和毛皮碎块，连续转动数小时可得到耀眼光亮的表面。精密线纹尺的抛光是将加工表面浸在抛光液中进行的，抛光液由粒度为W5~W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。 抛光轮采用材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成，其运动轨迹为均匀稠密的网状，抛光后的表面粗糙度不大于Ra0.01微米，在放大40倍的显微镜下观察不到任何表面缺陷。此外还有电解抛光等方法。

刷光是指使用金属丝、动物毛、天然纤维或人造纤维制成的刷轮对零件表面进行加工的过程。

可以干刷，也可以湿刷。其主要用途是清除零件表面的氧化皮、锈痕、机加工后的毛刺;在零件表面上产生有一定规律的、细密的丝纹或获得无光的锻面状外观。刷光不会改变零件的几何尺寸。常用的刷轮一般由钢丝、黄铜丝等材料制成，有时为了特殊的目的，也用其他材料。

喷涂通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂以及上述基本喷涂形式的各种派生的方式，如大流量低压力雾化喷涂、热喷涂、自动喷涂、多组喷涂等。

手工喷涂：通过前线操作人员，对产品的表面直接进行喷油，现在目前应用于自动喷涂后不良品进行手工喷涂处理。

全自动喷涂：将需要喷涂加工的产品固定在可转动的支架上，然后将支架锁定在流水线上，通过流水线的移动和可转动支架不停的旋转，以达到100%均匀喷涂在产品表面。

喷涂作业生产效率高，适用于手工作业及工业自动化生产，应用范围广主要有五金、塑胶、家私、军工、船舶等领域，是现今应用最普遍的一种涂装方式;喷涂作业需要环境要求有百万级到百级的无尘车间，喷涂设备有喷枪，喷漆室，供漆室，固化炉/烘干炉，喷涂工件输送作业设备，消雾及废水，废气处理设备等。

喷涂中的主要问题是高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂，既污染环境，不利于人体健康，又浪费涂料，造成经济损失。

大流量低压力雾化喷涂是低的雾化气压和低空气射流速度，低的雾化涂料运行速度改善了涂料从被涂物表面反弹出来的情况。使上漆率从普通空气喷涂的30%~40%，提高到了65%~85%。在轻革涂饰中用喷枪或喷浆机将涂饰喷于革面上。