通过式抛丸机生产厂家的工作原理
一、引言
在现代工业制造过程中,金属表面处理是一道关键工序,直接影响后续涂装、电镀、焊接、机械性能等多个环节。其中,“抛丸处理”是一种表面清理和强化技术。通过高速钢丸的撞击作用,去除金属表面的氧化皮、锈蚀、毛刺等,提高工件表面质量并增强其抗疲劳性能。
“通过式抛丸机”作为一种连续处理设备,广泛应用于钢结构、型材、板材、铸件等中大型金属制品的表面预处理。相比吊钩式、转台式等间歇处理设备,通过式抛丸机具备“连续进料、自动作业、效率高”的特点,在钢铁、机械、船舶、桥梁和汽车制造等行业中发挥着重要作用。
通过式抛丸机厂家将深入分析通过式抛丸机的结构组成、核心工作原理、运行流程及其应用价值,帮助读者理解该设备的运作机制。
二、什么是抛丸处理
抛丸处理(Shot Blasting)是利用高速旋转的叶轮将钢丸、钢砂等磨料加速抛射到工件表面,以达到去锈、去氧化皮、清砂、强化或表面粗化等目的的一种物理清理方法。
其本质是利用磨料的动能在工件表面产生冲击力,从而实现材料表面的剥离或塑性变形。与喷砂不同,抛丸通过机械叶轮驱动,不使用压缩空气,因此能耗低、效率高、适用于大批量、连续化的工业生产。
三、通过式抛丸机的基本结构
通过式抛丸机通常由以下几个核心系统组成:
进料输送系统
包括辊道、链条输送机等形式,用于将工件送入抛丸室,并控制进给速度。
设计需考虑工件的重量、尺寸和表面形状,确保平稳通过。
抛丸室
核心工作区域,内部设置有多个抛丸器(一般为上、侧、下多方向布置),用于多面清理工件。
抛丸室内衬通常为高铬耐磨合金或耐磨橡胶板,以抵御钢丸反弹造成的磨损。
抛丸器(叶轮式抛丸器)
由电机驱动高速旋转的叶轮系统,将钢丸以高的线速度(一般可达60-80 m/s)抛出。
抛丸器是决定抛丸效率和覆盖面积的关键部件。
丸料循环系统
包括下料斗、螺旋输送器、斗式提升机、风选分离器等,用于将使用后的丸料回收、筛选、除尘和再利用。
保证钢丸循环使用,降低耗材成本。
除尘系统
通过布袋除尘器、旋风分离器等装置,将抛丸过程中产生的粉尘、锈蚀颗粒等吸出,净化空气。
保证作业安全和环保要求。
电控系统
控制整机运行流程,包括启动顺序、抛丸时间、输送速度调节、异常报警等。
四、工作原理详解
通过式抛丸机的工作流程如下:
1. 工件进料
首先,将需要处理的工件放置于辊道或链条输送机上。通过控制系统设定输送速度,使工件以恒定速率进入抛丸室。输送速度通常可调,以适应不同处理强度的需求。
2. 抛丸清理
当工件进入抛丸室内,多个方向的抛丸器开始工作,叶轮在高速电机驱动下旋转,钢丸从进料口进入,经过分丸轮与定向套引导,被加速至高速后由叶片抛出。
这些高速钢丸与工件表面发生碰撞,剥离氧化层、锈蚀、砂壳、焊渣等,同时对金属表面进行微观强化处理。由于多个抛丸器从不同方向作用,能实现多方面覆盖,特别适用于钢板、型钢、焊接结构件等复杂表面。
3. 丸料回收与分离
抛射后掉落的钢丸、剥离物和灰尘落入抛丸室底部的收集斗,通过螺旋输送器输送至斗式提升机,再提升至上部的分离器中。
在分离器中,通过风力和重力联合作用,将钢丸、粉尘和杂质分离。清洁的钢丸返回抛丸器再次使用,实现闭环回收。分离出的粉尘和碎屑则通过管道被除尘系统带走,集中处理。
4. 工件出料
清理完成的工件随着输送系统继续向前运行,离开抛丸室,进入出料区。此时其表面已经基本无锈蚀、氧化层或附着物,粗糙度适合后续喷涂、焊接或加工。
五、关键技术要点
1. 抛射角度与抛丸器布置
抛丸器的布置角度与数量直接影响清理效果。合理的抛射角度可确保工件的所有受力面被钢丸覆盖。通常,上、侧、斜向等多个方向的抛丸器同时作用,形成全覆盖清理路径。
2. 抛丸速度与丸料直径
钢丸的速度越高,冲击力越强,清理效果越好,但也增加磨损与能耗。钢丸的直径越大,单位动能越大,但清理的表面粗糙度也随之升高。需根据工件材质和要求选择合理参数。
3. 输送速度与清理强度
工件运行速度决定其在抛丸室中的清理时间,速度越慢,清理越充分,但效率降低。因此需根据表面锈蚀程度与要求进行调节,设定处理速度。
4. 自动化与检测系统
现代通过式抛丸机普遍配备有PLC控制系统,能够自动控制抛丸时间、输送节拍、设备启停等,同时可集成缺陷检测、表面粗糙度传感器等智能化功能,提高质量管控水平。
六、应用领域
通过式抛丸机适用于处理各种类型的长条形、大批量或规则结构的金属工件,包括但不限于:
H型钢、槽钢、角钢、钢板等钢结构件除锈清理
汽车零部件表面强化(如底盘架、横梁等)
焊接件预处理,提高附着力
钢管、钢板喷漆前预处理
桥梁、船舶制造中的大构件清理
它是钢结构涂装前不可缺少的标准工艺设备,常作为整条喷涂生产线的前端工段。
七、优势与发展趋势
通过式抛丸机具有如下优势:
连续化、自动化程度高,适合大批量生产;
清理效率高,可快速完成表面预处理;
适应性强,可处理不同规格和形状的工件;
能耗低、磨料可循环使用,降低运行成本;
配套除尘系统,环保达标。
未来的发展方向主要集中在以下几个方面:
智能化控制:集成远程监控、数据记录、故障诊断功能;
绿色环保:提升除尘系统效率,减少粉尘排放;
有效节能:优化抛丸器结构,减少能耗和磨料损耗;
模块化设计:设备可快速根据工件种类更换模块,提升灵活性。
八、结语
通过式抛丸机是现代金属表面预处理工艺中的重要装备,凭借其连续、自动化的特点,广泛应用于多个重工业领域。其工作原理融合了高速动力学、机械传动、磨料冲击、风力分离等多个工程学科,是现代表面处理设备的典型代表。
随着工业自动化与智能制造的不断发展,通过式抛丸机也在向着效率高、低能耗、智能控制和绿色环保的方向不断进化,将在未来的制造业体系中继续发挥不可替代的作用。