自动喷砂机简介

2018年09月21日

管道内利用压缩空气将粉状颗粒(直径1~4mm)物料从一处输送到另一处,由动能转化为势能的过程中,使高速运动着的砂粒冲刷物体表面,达到改善物体表面质量的作用[1]。
中文名喷砂机是空气输送机械的范畴。
是在
喷砂机
外文名
Sand blasting machine
分类
吸入式、压入式、液体式
特点
生产效率高、操作简单等
主要结构
喷砂主机、除尘系统、电气系统
术语简介
砂粒在管路内被压缩空气推动向前运动,表现为两种状态:悬浮和脉动。
理想的工况要求是砂粒在管路内呈现均匀悬浮流动状态,合适的给砂量以及合适的风量和风压是决定砂粒流动效果的最关键因素,风量的大小应该使空气在管路内的流速至少要大于砂子最大颗粒的沉降速度,风压足以克服空气在管路内推动砂粒流动的摩擦损失和阻力,这样才能保证管路内砂粒的通畅流动。
然而,随着管路的增长,风压逐渐降低,气流速度减小,悬浮颗粒先出现非均匀悬浮流动,进而出现疏密不均的流动状态。当气流速度小于某一数值时,就出现了脉动流动状态。随着气流速度进一步减小,一部分物料颗粒将停滞在管路的底部,另一部分则滑动着向前运动,进而使停滞的物料层作不稳定移动,最后形成堵塞,导致工作失效。这是喷砂过程中力求避免的[1]。
喷砂机由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰,把表面的杂质、杂色及氧化层清除掉,同时使介质表面粗化,消除工件残余应力和提高基材表面硬度的作用。
干喷砂机
吸入式干喷砂机
1)一般组成
一个完整的吸入式干喷砂机一般由六个系统组成,即结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。

喷砂机
2)工作原理
吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力,通过气流的高速运动在喷枪内形成的负压,将磨料通过输砂管吸入喷枪并经喷嘴射出,喷射到被加工表面,达到预期的加工目的。在吸入式干喷砂机中,压缩空气既是供料动力又是射流的加速动力。
压入式干喷砂机
对于压入式干喷砂机我们重点介绍压入式喷砂工作单元,即由压力罐和喷枪组成的基本工作单元。
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高压喷砂机
1)一般组成
一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成,即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。
2)压入式干喷砂机的工作原理
压入式干喷砂机是以压缩空气为动力,通过压缩空气在压力罐内建立的工作压力,将磨料通过出砂阀压入输砂管并经喷嘴射出,喷射到被加工表面达到预期的加工目。在压入式干喷砂机中,压缩空气既是供料动力又是射流的加速动力。
液体喷砂机
液体喷砂机相对于干式喷砂机来说,最大的特点就是很好地控制了喷砂加工过程中粉尘污染,改善了喷砂操作的工作环境。液体喷砂(又称湿喷砂)是在传统的沿用了近一个世纪的干喷砂基础上发展起来的一种新的喷砂加工技术。变干喷砂为液体喷砂,这是喷砂加工方法的重大变革[2]。
一般组成
一个完整的液体喷砂机一般由五个系统组成,即结构系统、介质动力系统、管路系统、控制系统和辅助系统。
工作原理
液体喷砂机是以磨液作为磨液的供料动力,通过磨液泵将搅拌均匀的磨液(磨料和水的混合液)输送到喷枪内。压缩空气作为磨液的加速动力,通过输气管进入喷枪,在喷枪内,压缩空气对进入喷枪的磨液加速,并经喷嘴射出,喷射到被加工表面达到预期的加工目的。在液体喷砂机中,磨液泵为供料动力,压缩空气为加速动力。
冷冻喷砂机
全称为自动喷射式冷冻修边机,冷冻喷砂理论起源于上世纪70年代欧美,后被日本昭和炭酸株式会社发明改良 该设备主要用于替代手工对橡胶模压件、精密注塑及压铸件产品进行去毛边处理,此类设备从70年代末开始已经在发达国家被广泛使用,国内也在2000年后开始逐步推广并成为橡塑合金行业必备的后道工序设备之一。
一般组成
1)主机结构
主要包括:投料系统,循环系统,温控系统,以及电子控制系统。
2)高速电机与抛射轮
立式弹丸喷射式冷冻喷砂机必须采用高性能的电机部件,以保证可以带动抛射轮以最高7200转/分钟的转速将弹丸抛射出,以击打掉制品毛边。在高速运转下,抛射轮的动平衡误差不能高于3mm,否则会造成电机因负荷运转而导致寿命大幅度减少。
3)必备附属系统
OBD系统:经权威部门检测,未附加OBD系统的冷冻喷砂机不能保证达到国家环保要求,而附加OBD系统除尘后,能保证达到国家环保标准。同时OBD系统通过有效阻止空气中含有的水分逆流进入设备内部,可以确保设备长时间稳定运转,从而延长设备使用寿命。
工作原理
冷冻喷砂机就是利用液氮的低温冷冻效果使橡塑合金材料发生脆化,此时,毛边先于产品而脆化,在毛边脆化而制品尚未脆化的时间差内,通过高速喷射一种高分子粒子来撞击制品毛边来高质量的去除橡塑合金产品及铝、锌合金产品的毛边。
橡塑合金材料均属于高分子材料,在不同的温度下会处于不同的相态,而从相态的角度而言,材料也只是力学状态的变化,当材料处于低温条件下时状态发生改变,当回复到常温条件下时,各项性能将会恢复。
橡塑合金材料的物性根据温度的下降发生:
硬化  脆化  玻璃化
温度下降后橡塑合金材料开始变硬,在脆化温度以下不会发生变形及损坏。恢复到常温下后其物理化学特性不会改变。
环保型喷砂机
环保型喷砂机有三大系统特性:
1)排放标准
如今国家二级工业排放标准是60立方毫克。环保型喷砂机的排放是55立方毫克。以前的喷砂机是100立方毫克。
2)除尘系统
除尘系统的效果好坏取决于除尘器的滤芯。环保型喷砂机除尘滤芯目前采用全世界最好的知名品牌唐纳森除尘滤芯。如采用布袋除尘侧采用经过纳米技术处理过的布袋作为除尘材质。
3)分离系统
环保型喷砂机在以前的旋风分离有新的提高,以前喷砂机的一般分离效果在80%左右。而环保型喷砂机分离效果将近达到99%。
电气控制系统
喷砂机通过电气控制系统实现全自动喷砂,可以自动调节喷砂角度、喷砂时间、喷砂距离、反吹时间、喷枪的运动、工作台的转速等。
电气控制系统主要有X轴横移组件、Y轴纵移组件、工作台转动组件、喷砂组件、吹净组件、除尘组件等几个部分组成,所有的组件都是由LM系列 PLC根据触摸屏事先设定的参数统一协调控制,高效可靠完成喷砂工艺过程。
X轴横移组件
由一个步进电机、丝杠、导轨、滑块、限位开关 、一个增量式编码器组成。步进电机接收LM系列 PLC高速脉冲信号,按照一定的速度带动丝杠旋转,使滑块在导轨上左右移动,编码器采集丝杠转的圈数,形成一个X轴运动的闭环控制系统,两个限位开关安装在左右滑块运动的极限位置,确保滑块运动的安全性,不会出现飞车的事故。
Y轴纵移组件
X轴组件一样,由一个步进电机、丝杠、导轨、滑块、限位开关、一个增量式编码器组成。使滑块在导轨上上下移动,编码器采集丝杠转的圈数,形成一个Y轴运动的闭环控制系统,两个限位开关安装在滑块上下运动的极限位置,确保滑块运动的安全性,不会出现飞车的事故。
工作台转动组件
由一个伺服电机、工作台、减速器组成。伺服电机设置为速度控制模式,采用LM系列 PLC模拟量输出控制,通过减速器减速后带动工作台面以恒定转速转动,通过触摸屏可以改变其转速,由于工作台转动惯量比较大,伺服电机设置加速启动和减速停止,以减少过冲对伺服电机的损坏。
喷砂组件
主要由喷枪、气枪、出砂阀、出气阀、气源、过滤器等组成。控制管路中的压力,以保证喷砂的强度,压力值越大,喷射流的速度越高,喷砂效率亦越高,被加工件表面越粗糙,反之,表面相对较光滑。调节出砂阀和出气阀的接通时间可以控制喷砂时间和吹净时间,以保证喷砂处理的效果,喷砂时间和吹净时间可以在触摸屏上设定。

喷砂机
除尘组件
由除尘机组、反吹电磁阀、滤芯等组成。设备配置的滤芯式除尘单元集二级除尘于一体,配合调节不同的反吹间隔时间,可用于高含尘浓度的气体处理。对于015μm 级以上的粉尘颗粒,除尘效率高达99.99% ,净化后的空气实现了近于零排放的状态,比传统的布袋除尘器过滤精度提高100 倍以上,大大减少了除尘空气排放对大气造成的污染。
主要用途
喷砂清理是机械制造中应用极广的工序,凡锻造、铸造,热处理和表面处理的零件,都要经过喷砂来清除
  表面的氧化皮,粘砂,旧镀层、熔盐热。锈蚀等[3]。
1)工件表面的清理
热处理后的氧化皮、残盐、残油等;黑(有)色铸造件的氧化皮、型砂等;无余量加工精密铸件的氧化皮、型砂等;机械加工件的残留物、微毛刺等;焊接件的氧化皮、焊渣等;冷、热轧钢板(型钢)的氧化皮、锈蚀层等;各种模具型腔的脱模剂、沉积物等;陶瓷元件表面的烧结残留物;塑料成型件的飞边;物体表面的放射性元素;桥梁、水电站闸板、船舶、建筑物;机场跑道的橡胶附着层;火车车厢;各种管道和容器罐;旧机件的油污、附着物等;集装箱的残漆、锈蚀层和附着物等;瓷器上错误的烧结层;装饰表面的划伤,等等。

喷砂机
2)工件表面涂覆前的前处理。
喷漆、烤漆前;喷塑前;金属喷涂前;镀锌、铬、镍前;氧化处理前;探伤前。
故障解决
砂缸不出气
1)检查压力表压力;
2)检查遥控管是否接错;
3)检查小胶帕是否坏。
处理方法:
1)加大空压机压力;
2)调换双色遥控管接头;
3)更换小胶帕。
沙缸不出砂
1)检查压力表压力;
2)检查连接大气包气管是否松动,有无堵塞;
3)检查调节螺杆是否调对;
4)检查大胶帕或铜套及顶芯是否损坏。
处理方法:
1)加大空压机压力;
2)拧紧螺丝接头;清除堵塞杂物;
3)向顺真方向调节出砂调节手轮;
4)更换大胶帕或铜套及顶芯。
砂缸漏气漏砂
1)检查调节胶芯螺丝;
2)检查出砂胶芯是否损坏;
3)检查截至阀小胶帕是否完好,铜饼螺母或胶垫、胶圈有无磨损或爆裂;
4)检查控制开关有无漏气。
处理方法:
1)适当调紧调节胶芯螺丝;
2)更换胶芯;
3)更换小胶帕、铜饼螺母或胶垫及胶圈。
参考资料:深圳市鑫耀自动化喷砂设备有限公司

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