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用干冰清洁剂喷砂-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-22 10:56:31 * 浏览: 1
摘要干冰喷射(干冰洗衣机)是利用压缩空气和固体二氧化碳注入的方法,温度为-78.5” C,是一种单向爆炸性介质。干冰喷射炸药升华,无残留二次处置。由于工艺磨损小,即使对于敏感表面也是如此。干冰喷射通常用于清洁操作或去除油漆。最近的研究表明,这种方法的磨蚀性很低,可以使用干冰喷射进行抛丸处理。取决于要加工的材料,可以将其加工成粗糙的表面并插入残余应力。关键词干冰,干冰洗衣机,CO2,表面改性,粗糙化简介干冰是固体二氧化碳(CO2)的别名。名称“干燥”源自于二氧化碳的热力学行为。在压力下,CO2不会呈液态,具体取决于温度,它是气态或固态,也就是“干燥”。 1巴的气固平衡存在于-78.5℃的温度下。根据德国法律,干冰是无毒,不易燃,不导电的,是无害的物质。与其他固体喷丸处理和喷丸处理介质相比,MAC值为5000ppm,约2 Mohs的干冰硬度相当低。对于爆破操作,最常见的是使用预制的干冰颗粒。颗粒的几何形状与大米相当,密度在1.300至1.500 kg / m3之间。干燥的冰粒被压缩空气加速,它们可以达到声速,具体取决于参数和喷嘴形状。干冰喷射对表面粗糙度的影响表面粗糙度及其系统性增加是工业表面处理的重要组成部分。操纵表面粗糙度的目的之一是增加材料的机械粘附力。这对于可以通过粘合工艺代替焊接结构的每种应用都非常重要,例如:在汽车工业中用胶水粘合。尽管干冰喷射被称为“平滑喷射过程”,但它会对表面特性产生强烈影响,尤其是对于铝等软质材料而言。几乎所有的喷砂参数,例如颗粒质量流量,平均粒径,工作距离和喷射时间(或喷嘴进料时间)都会对表面粗糙度产生影响。但是,并非总是需要更改所有参数来达到目标​​结果。因此,参数注入时间和工作距离通常会发生变化,因为在大多数情况下它们易于处理并且可以在宽范围内操纵表面粗糙度。在下面的图中,显示了不同工作距离a时表面特性R和Rz与喷砂时间的关系。在所有测试中,爆破压力p = 10 bar,干冰颗粒的质量流量m = 100 kglh是一个恒定参数。对于表面粗糙度测试,使用干冰喷射装置TC45M-V23mm干冰洗衣机,SP37B微粒干冰洗衣机。此外,测试站还包括一个用于进行喷嘴处理的6轴工业机器人,并被隔音材料包围。压缩空气由螺杆压缩机供应。必须说,上面显示的结果(图1-4)是典型的铝喷丸处理,但是您可以轻松获得不同的结果,例如:G.只需使用其他喷嘴即可。但是,结果表明,通过改变一个或两个工艺参数,可以在很宽的范围内控制表面粗糙度。干冰喷射也可以用于增加其他材料的表面粗糙度,但是特别是对于较硬的材料,其他过程更合适。图5显示了准时喷砂铝表面的粗糙程度。图5:在硬化的铝表面上进行干冰喷射对硬化和残余应力的影响与用于表面处理的“经典”喷射介质相比,干冰相对较软。因此,通常认为它对金属材料的机械性能影响很小。如上所述,在表面上喷干冰的影响不仅是机械的,而且是每种机理对材料性能的影响。为了找出可以用干冰处理的材料以及如何控制其机械性能,已经对三种不同的金属进行了基础研究:铝合金AIMg3,黄铜合金CuZn37和奥氏体钢X5CrNi18.9。对于维氏硬度的所有材料测量,在用干冰进行喷砂处理之前和之后均施加残余应力。在整个过程中,仅改变了喷嘴进料,并且将所有其他喷射参数(如喷射距离,压力,干冰颗粒的角度和质量流量)调整为通常用于清洁应用的值。这些实验的测试设备是台湾提供的清洁设备TC45M-V2和SP37B。用低负荷硬度测试仪测量维氏硬度,并使用X射线衍射仪测量残余应力。将所有测试样品研磨和抛光,以为所有测试提供相同的初始状态。测试结果表明,所有测试材料都可以硬化,并带有残余应力。对于硬度测试,对于所有材料,喷嘴进料的水平分别为0.01、0.03、0.10、0.50和1.0 ml。当进料量达到0.01 ml时达到硬度,并且随着喷嘴进料量的增加,随后可实现的淬透性降低。对于AIMg3,由于所用的硬度测试装置无法通过光学方法确定维氏印象,因为喷砂过程产生了非常高的表面粗糙度值,因此无法通过所用的硬度测试装置测量到低于喷嘴进料0.10 mlmin的硬度增加。关于残余应力,每种材料表现出不同的行为。对于AIMg3,使用1.0 ml / min的喷嘴进料可实现约130 MPa的残余应力,而对于较低的速度,残余应力的值会迅速降至较低水平。此行为是由于AIMg3的过度喷丸处理造成的,这意味着超出了为增加残余应力而产生的临界爆裂强度。 CuZn37表现出相似的行为,但此处的临界喷嘴进料为0.1 ml。对于奥氏体钢X5CrNil 8.9,无法通过应用的喷砂参数达到临界喷砂强度,并且在0.01毫升/分钟的喷嘴速度下测量了残余应力。表1显示了硬度和残余应力值的“”结果。由于其粗粒度结构,无法测量未处理的AIMg3的残余应力。试验表明,用较低的喷嘴进料可获得较高的喷涂强度,从而使所有在未经处理的条件下较不柔软的材料的硬度均提高。测试样品表面粗糙度的测量表明,对于高喷涂强度,粗糙化会使表面硬度的增加失去平衡。这是软材料的一个相关事实,在该材料中,干冰喷射会导致材料表面发生强烈的塑性变形。此外,测试结果表明,一般而言,较硬的材料具有较高的硬化潜力(Elbing,2003; Spur,2002)。对测试结果的讨论表明,干冰喷射可以用作喷丸处理,具有很大的工业应用潜力。干冰和其他喷砂介质之间的主要区别在于,它在室温下会升华,因此加工后无需去除喷砂介质的残留物。这对于必须喷丸处理复杂结构的所有应用都很重要,因此需要尽力将其清理干净。另外,干冰喷射可用于多种材料,例如钢,以及较软的材料,例如铝。喷丸处理的结果因材料而异,因此干冰喷射是定制设计的过程。通常可以说可以实现残余应力,硬度和表面粗糙度的增加,但是这些效果之间存在关联。增加表面粗糙度通常意味着表面硬度值同时降低。干冰喷射过程的一个缺点是对工作环境的要求:在此过程中,可能会发生高达125 dB(A)的声压级,并可能增加周围空气中的CO2浓度。另外,过程自动化通常涉及较高的投资成本。有望进一步研究干冰喷头,以提高该过程的效果。特别是,将分别分析机械,热量和升华的影响。测试表明,迫切需要进行研究,因为尚不清楚每种效应如何影响爆破效果。可以认为,在用干冰进行抛丸清理之前,较硬的颗粒和加热工件的效果可能很强。ct喷涂结果。