噴砂機(jī)的磨料種類及選用

  噴砂機(jī)所使用的磨料,，按比重值大小從高到低排列，主要分為以下幾個(gè)種類：金屬類磨料(鋼砂,、鋼丸,、鋼絲切丸),，氧化鋁(棕剛玉、白剛玉,、黑剛玉,、鋯剛玉,、鉻剛玉)，碳化硅(綠碳化硅,、黑碳化硅,、金剛砂)，玻璃砂,，石英砂,，核桃砂和樹脂砂等。以下是對(duì)一些常用的磨料作簡(jiǎn)單介紹,。
  1.金屬類磨料包括鋼砂,、鋼丸和鋼絲切丸等，細(xì)分為碳鋼類和不銹鋼類,，屬比重最大的,，可同時(shí)作為噴砂機(jī)和拋丸機(jī)使用的磨料。對(duì)于不銹鋼類的磨料,，由于價(jià)格貴成本高,，使用不是較普遍。不銹鋼類的磨料主要用于有色金屬件及其合金件的光飾加工,，磨料直徑要求φ0.2～0.4mm,。碳鋼類的磨料主要用于各種鑄件和碳鋼結(jié)構(gòu)件，磨料直徑要求φ0.6～1.2mm,。碳鋼類的磨料還特別適用于噴砂房采用的壓入式噴砂機(jī),。碳鋼類磨料的牌號(hào)、粒度,、機(jī)械性能及化學(xué)成分詳見下表：

  2.氧化鋁(Al2O3)是剛玉的主要成分,，而剛玉又分為天然剛玉和人造剛玉。天然剛玉是一種純的結(jié)晶氧化鋁,，莫氏硬度為9級(jí),，密度約4g/cm3。人造剛玉分為棕剛玉(A),、白剛玉(WA),、黑剛玉(BA)、鋯剛玉(ZA),、鉻剛玉(PA),、單晶剛玉(SA)、微晶剛玉(MA)等,。市面上大量使用的剛玉磨料都是人造剛玉,，應(yīng)用最廣的人造剛玉是棕剛玉和白剛玉。主要使用的粒度號(hào)有12＃,、14＃,、16＃,、20＃、22＃,、24＃,、30＃、36＃,、40＃,、46＃、54＃,、60＃,、70＃、80＃,、90＃,、100＃、120＃,、150＃,、180＃、220＃等,。
棕剛玉主要是用鋁礬土、鐵屑,、焦碳在電弧爐內(nèi)經(jīng)熔融還原雜質(zhì)制得,；白剛玉是用鋁氧粉在電弧爐中經(jīng)熔融結(jié)晶制得；其它剛玉是以一定量的氧化鋁含量在熔融過程中加入一定量的其它氧化物而制得,。下面分別敘述,。
  1）棕剛玉是以鋁礬土、鐵屑,、焦碳為主要原料,，在電弧爐內(nèi)經(jīng)2000℃以上高溫冶煉而成的深棕色磨料。主要化學(xué)成分為AL2O3,、TiO2,、SiO2、Fe2O3等,。顯微硬度為1800～2000kgf/mm2,。顆粒密度為3.95～4.0g/cm3。堆積密度為1.53～1.99g/cm3,。它具有硬度高,、韌性高、顆粒鋒銳,、磨削力強(qiáng),、效率高,、耐高溫等特點(diǎn)。
棕剛玉是優(yōu)質(zhì)的磨料磨具材料和高級(jí)耐火材料,。棕剛玉真正的魅力在于它的性價(jià)比：它的韌性高于碳化硅,，價(jià)格卻低于碳化硅。棕剛玉是價(jià)格最經(jīng)濟(jì)使用最普遍的人造剛玉磨料,，它的硬度相當(dāng)高,，切削效率高于玻璃珠及石英砂。
作為噴砂加工的磨料,，棕剛玉的用途特別廣：
1.矽晶元切割,；
2.電子零件除溢膠；
3.模具咬花及霧面處理,；
4.電鍍及涂裝工件前處理,；
5.鐵氟龍及橡膠包覆工件前處理；
6.平板玻璃雕刻圖案及霧化加工,；
7.工藝品及黃金飾品之霧化美感加工,。
  2）白剛玉是以優(yōu)質(zhì)的鋁氧化粉為原料，在電弧爐內(nèi)經(jīng)2000℃以上高溫冶煉結(jié)晶而成白色磨料,。主要化學(xué)成分為AL2O3,、Na2O、SiO2,、CaO,、MgO、Fe2O3等,。顯微硬度為2200～2400kgf/mm2,。顆粒密度為3.95～3.97g/cm3。堆積密度為1.59～1.97g/cm3,。它具有硬度高,、韌性低、純度高,、自銳性好,、磨削力強(qiáng)、發(fā)熱量小,、效率高,、耐酸堿腐蝕、耐高溫,、熱態(tài)性能穩(wěn)定等特點(diǎn),。
白剛玉不但是優(yōu)質(zhì)的磨料磨具材料、研磨拋光材料，而且還是高級(jí)耐火材料,。白剛玉主要適用于光學(xué),、電子、精密機(jī)械儀表等行業(yè)的研磨拋光及超精研磨,，同時(shí)還適用于高碳鋼,、高速鋼及各種不銹鋼的磨削?？稍趪?yán)禁鐵粉殘留的制程噴砂,。
作為噴砂加工的磨料，白剛玉的用途特別廣：
1.矽晶元切割,；
2.電子零件除溢膠,；
3.齒模之清潔；
4.電鍍及涂裝工件前處理,；
5.鐵氟龍及橡膠包覆工件前處理,；
6.電視螢?zāi)患庸ぃ?br /> 7.工藝品及黃金飾品之霧化美感加工；
8.精密鑄造用型砂,；
9.高級(jí)耐火材料及其他陶瓷材料,。
  3）黑剛玉砂(又名低鋁剛玉砂、鐵砂粉)經(jīng)過設(shè)備粉碎分級(jí)后的一種新型拋光材料,。以三水型和一水型鋁礬土為原料經(jīng)電弧爐高溫冶煉冷卻加工而成,。黑剛玉磨料基本料集中，切削力強(qiáng),，韌性大,，剛?cè)嵯酀?jì)，耐磨性好,。工效高,。主要用于不銹鋼,、金屬制品,、光學(xué)玻璃、竹木制品的噴砂,，又是制造樹脂砂輪,切割片,，砂布的新型磨料。理化指標(biāo)如下：Al2O3≥78.% Fe2O3≤5.0% SiO2≤9.0% TiO2≤1.5～3.5%.
  4）一般情況下鋯剛玉磚就是指燒結(jié)鋯剛玉磚,。它是以α-Al2O3,、部分穩(wěn)定二氧化鋯和鋯剛玉熟料為原料，經(jīng)配料,、成型后,，在1700～1750℃下燒成。燒結(jié)鋯剛玉磚對(duì)玻璃熔液侵蝕的抵抗性很強(qiáng)，其抗熱震性比熔鑄鋯剛玉磚強(qiáng),。主要用作玻璃窯和感應(yīng)爐的內(nèi)襯,，以及軋鋼加熱爐滑軌等。
  5）鉻剛玉在白剛玉的基礎(chǔ)增加22%的鉻,，經(jīng)電弧爐熔煉制成,，顏色呈紫紅色。硬度略高于棕剛玉,，與白剛玉近似,，顯微硬度可2200-2300Kg/mm2。韌性比白剛玉高,，比棕剛玉稍低,。用其制造的磨具適用于磨削高碳鋼，高速鋼及其薄壁零件,，磨料還可作研磨,、拋光材料、精密鑄造型砂,、噴涂材料,、化工觸媒載體、特種陶瓷,、高級(jí)耐火材料等,。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析得知，剛玉的外觀有強(qiáng)烈的玻璃光澤,，顏色多樣,，常見黃灰、藍(lán)灰,。含鈦的剛玉呈碧藍(lán)及青藍(lán)色,，稱藍(lán)寶石，含鉻呈紅色透明者則稱紅寶石,，綠色的為綠玉,，黃色的為黃玉，都是名貴的寶石,。
  3. 碳化硅
天然的碳化硅(crystolon)即碳硅石(moissanite,，又稱莫桑石）很少，工業(yè)上使用的碳化硅（silicon carbide）是一種人工合成的材料,，俗稱金剛砂（carborundum）,。1891年由美國(guó)的艾奇遜（Edward G Acheson）首先以工業(yè)規(guī)模合成出這種人造礦物，1904年法國(guó)人莫桑（Moissan）首次在美國(guó)亞歷山大州的隕石里發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì),；后來再金伯利巖（Kimberlite,，也稱角礫云母橄欖石）中也有所發(fā)現(xiàn)，但含量甚微，沒有開采價(jià)值,。目前工業(yè)上所使用的碳化硅全部是人工合成產(chǎn)品,。碳化硅是耐火材料領(lǐng)域最常用的非氧化物耐火原料之一。以碳化硅原料生產(chǎn)的粘土結(jié)合碳化硅,、氧化物結(jié)合碳化硅,、氮化硅結(jié)合碳化硅、重結(jié)晶碳化硅,、反應(yīng)燒結(jié)滲硅碳化硅等制品以及不定型耐火材料廣泛應(yīng)用與冶金,。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦),、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成,。目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體,，比重為3.20～3.25,，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。
  1）碳化硅含量不少于99%,，結(jié)晶呈綠色光澤,。
綠碳化硅制造方法同黑色碳化硅，但采用的原材料純度要求較高,，也在電阻爐中2200°C左右的高溫下形成,，綠色，呈半透明狀,，六方晶形,，其Sic含量較黑色為高，物理性能與黑色碳化硅相近,，但性能略較黑色為脆,，也具有較好的導(dǎo)熱性與半導(dǎo)體特性。
  2）碳化硅含量不少于98.5%,，結(jié)晶呈黑色光澤,。
碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C,、N,、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中,，碳化硅為應(yīng)用最廣泛,、最經(jīng)濟(jì)的一種?？梢苑Q為金鋼砂或耐火砂,。
  3）金剛砂分為天然的和人工合成的兩大類。
天然的金剛砂又名石榴子石，屬硅酸鹽類礦物質(zhì),，是經(jīng)過水力精心篩選,、機(jī)械加工、篩選分級(jí)等方法制成的磨料,。分為粗目,，中目，細(xì)目三大類,。其中粗目為黑紅色,，中目為淡紅色，細(xì)目為紅白色,。各種目數(shù)粒度均勻,，顆粒形狀均一，多棱角晶體,，有鋒利的邊緣,，磨削力高。天然金剛砂的磨削力略低于電爐白剛玉,。
人工合成的金剛砂,，又名碳化硅(SiC)，是用砂和適量的碳放在電爐中加強(qiáng)熱的方法制成的磨料,。一般是無色粉狀顆粒,。其密度3.06～3.20 g/cm?。硬度很大,，大約是莫氏9.5,。
  金剛砂的主要成份是Al2O3，占總重量的60～80%,。其密度：3.1～4.0g/cm,；熔點(diǎn)：1180℃；莫氏硬度：3.5～6.0,；粒度規(guī)格：16#～220#,。
金剛砂主要用途是：
（1）作為硅片光學(xué)鏡頭、精密儀器儀表,、玻璃器皿,、陶瓷石料、皮革,、塑料,、金屬機(jī)件等的磨料，通過噴砂能提高這些產(chǎn)品的光潔度,。
（2）作為水洗廠牛仔服噴砂車間的磨料和水切割行業(yè)優(yōu)質(zhì)的磨料,。
（3）作為化工,、石油、制藥,、水處理等的過濾介質(zhì)和鉆井泥漿的加重劑,。
（4）作為砂輪、油石,、砂布,、混合砂料等的耐磨材料。
（5）作為高速公路路面,、飛機(jī)跑道,、耐磨橡膠、工業(yè)地坪,、防滑油漆等的耐磨材料,。