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湿式抛丸机表面处理板粗糙度的控制方法

发布日期:2018-05-31 11:15 浏览: 作者:抛丸机生产厂家

    目前,钢板涂装前的表面处理主要采用酸洗和干式抛丸处理,酸洗污染环境,酸洗板有过酸洗、欠酸洗等缺陷;干式抛丸粉尘大、除鳞效果差、效率低。介绍了一种湿式抛丸除鳞新工艺,能有效解决上述问题。处理后的钢板表面粗糙度对涂装质量有较大影响,作者研究了湿式抛丸工艺中钢砂粒度、钢板强度、处理时间、抛射速度等工艺参数对粗糙度的影响规律,并研究了除鳞后的钢板采用平整处理对粗糙度的影响规律,结果可用于指导湿式抛丸处理。

    涂装是工程机械产品制造工艺中的一个重要工序,其主要目的是实现设备的防腐、装饰和标识性能。涂装前必须对钢板表面进行预处理,以除去钢板表面的铁锈、杂质等获得干净的表面,同时毛化表面,提高涂层与基体的结合力。

    常用的钢板表面预处理方法有化学除锈法和机械除锈法。化学除锈法通常指“酸洗法”,酸洗法处理的钢板表面粗糙度低,但存在污染环境、易腐蚀设备、损害操作人员身体健康等缺点。

    机械除锈法多采用干式抛丸法,抛丸法处理的钢板表面粗糙度大;除鳞率低;除鳞效率低;产生的大量粉尘难以从磨料中彻底分离,易粘附在工件上,影响表面质量;会升高金属板带的温度,引起变形等。

一、湿式抛丸机抛丸工艺

    世界各国都在提倡清洁生产,倡导生产过程绿色化,传统的酸洗工艺已经被列为落后工艺,国外早在20世纪60年代已普遍淘汰酸洗工艺,而抛丸工艺满足不了高质量表面和产能要求。为了能够克服上述工艺缺陷,开发了一种湿式抛丸新工艺,其原理是将水与磨料均匀混合的浆液输送至抛丸器,经抛丸器加速,高速抛射至钢板表面,以机械打击方式清除钢板表面的氧化层,其无尘、无污染,是一种环保、高效的钢板表面除鳞技术,工作原理如图1。

图 1  湿式抛丸工艺工作原理图

    采用湿式抛丸法除鳞,可获得均匀干净的钢板表面。图2为湿式抛丸工艺除鳞前后钢板表面对比图,热轧板经过湿式抛丸后,表面氧化层清理效果明显,光泽均匀;EDS能谱分析结果显示,热轧钢板经湿式抛丸除鳞后,氧元素消失,表明氧化层已被彻底清除。

图 2  钢板处理前后对比照片

    图4为处理钢板表面放大50倍形貌照片,经磨料打击后,钢板表面产生微小的凹坑、犁沟,粗糙度相比酸洗板有所提高。

图 4  湿式抛丸处理板表面形貌

    钢板表面粗糙度太小不利于涂膜附着力的提高,但粗糙度过大,会使涂膜分布不均匀,导致波峰处膜厚不足,易引起“点锈”,而在波谷凹坑处会截留气泡成为涂膜起泡的根源,这些均会影响涂层质量,涂层的耐腐蚀性能降低。因此,如何控制钢板表面粗糙度是湿式抛丸除鳞工艺应该重点考虑的一个问题,实验中,通过改变多种工艺参数,以及采用后处理设备对钢板进行处理,研究粗糙度变化规律。

二、平整对粗糙度的影响

    平整是通过小压下量的轧制变形,使带钢获得必要的性能和表面质量,消除屈服平台,满足后工序加工的要求,通过微小的压下率使带钢表面更加平坦,可以降低粗糙度。经50%G50+50%

    G80级配钢砂除鳞的钢板,表面粗糙度Ra约为5.0μm~6.5μm,采用不同压下率对其进行平整处理,粗糙度变化曲线如图8。

图 8 湿式抛丸处理板经平整处理后粗糙度变化曲线

    可见,经过平整,钢板表面粗糙度有明显降低,因此,对粗糙度要求严苛的用户,可在湿式抛丸设备之后配置一台平整机。如果结合上述几种方法,既能获得满意的除鳞效率、降低生产成本,又能有效控制除鳞后钢板的表面粗糙度。

三、湿式抛丸机表面处理板粗糙度的控制方法

    1)采用颗粒度小的钢砂除鳞获得的粗糙度小,反之粗糙度大;高强度的钢板除鳞后粗糙度小,低强度的钢板形成的粗糙度大;

    2)钢板表面粗糙度与磨料抛射速度有密切的关系,打击速度越大,表面粗糙度越高;

    3)抛丸时间或打击次数对钢板的表面粗糙度也有影响,随着抛丸时间的增加,粗糙度值趋于某一定值;

    4)通过调整抛丸工艺参数控制粗糙度有限,可以通过平整轧制的方式来进一步降低粗糙度。

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