1. 预处理
在对工件喷涂或镀上保护层(油漆或其他防腐材料)之前,要对工件表面进行细致的处理,这称为前处理。
前处理的质量影响涂层的附着力、外观、防潮性和耐腐蚀性,因为最好的涂层(层)附着在精心清洁的表面上。如果前处理工作做得不好,锈蚀就会在涂层下不断蔓延,导致涂层成片脱落。在阳光下暴露时,精心清洁的表面和简单清洁(用砂纸或刷子手工清洁)的工件上的涂层寿命可能相差4-5倍。表面清洁的方法很多,但最普遍接受的方法是:A.溶剂清洗B.酸洗C.手工工具D.电动工具。
在这些方法中,每种方法都有各自的适用范围,但在所有表面清洁方法中,喷砂是最彻底、用途最广、应用最广泛的方法,原因如下:
A喷砂比其他方法清洁工件表面更快、更彻底。
没有其他任何流程可以让您在四种公认的、普遍接受的清洁度级别之间进行选择。
2.喷砂
它是利用压缩空气为动力,形成高速喷射束,将材料(铜矿砂、石英砂、铁砂、海砂、刚玉等)高速喷射到被加工工件表面上,使工件外表面的形貌发生变化。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,提高了工件表面的力学性能,从而提高了工件的抗疲劳性能,增加了其与涂层的附着力,延长了涂层的耐久性,也有利于涂层的流平性和装饰性。
3. 与其他前处理工艺(如酸洗、工具清洗)的比较
1)喷砂是最彻底、用途最广、最快捷、最有效的清洁方法。
2)喷砂可选择不同的粗糙度等级,这是其它工艺无法达到的。手工打磨可产生粗糙表面但速度太慢。化学溶剂清洗会使表面过于光滑,不利于涂层附着。
喷砂应用
1.工件涂层及工件粘接预处理
喷砂可以除去工件表面的铁锈等一切污物,并在工件表面建立起非常重要的基本图样(俗称毛面)。另外,通过更换不同粒度的磨料,可以达到不同程度的粗糙度,大大提高工件与涂层或镀层材料的结合强度,或使被结合件的结合更牢固,质量更好。
(二)铸锻件及热处理后工件粗糙表面的清理、抛光
喷砂可以清除铸锻件及热处理后的工件表面的一切污物(如氧化皮、油污及其它残留物),并且抛光工件表面,提高工件的光洁度,从而美化工件。
喷砂可以使工件显露出均匀一致的金属本色,使工件更加美观,达到美化、装饰的效果。
(三)机加工零件毛刺去除及表面美化
喷砂可以清除工件表面的微小毛刺,使工件表面更加光滑,消除了毛刺的危害,提高了工件的档次。喷砂还可以在工件表面的交界处产生非常微小的圆角,使工件更加美观,更加精密。
4.提高零件的力学性能
机械零件经过喷砂处理后,可使零件表面产生均匀、细致的凹凸面(基本纹路),使润滑油得以储存,从而改善润滑条件,降低噪音,增加机械的使用寿命。
(五)灯光效果
1、对各种工件表面进行抛光,使其表面更加美观。
2.使工件光滑、无反光。
对于一些特殊用途的工件钢结构喷砂,喷砂可以随意达到不同的反光或哑光效果,如不锈钢工件、木制家具上的哑光效果、毛玻璃上的花纹效果、织物表面的毛化效果等。
(六)应力消除和表面强化
通过用砂粒击打工件表面,消除应力,提高工件表面强度钢结构喷砂,如弹簧、机床、飞机叶片的表面处理。
清洁程度
也就是清洁度。国际上有两个代表性标准:一是1985年美国制定的“SSPC-”;二是1976年瑞典制定的“Sa-”。分为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3四个级别,是国际通用标准。详细介绍如下:
Sa1级——相当于美国SSPC-SP7级。采用一般简易手工刷洗、砂纸打磨的方法。这是四种清洁度等级中最低的等级,涂层的保护效果只比未经处理的工件略好。Sa1级处理的技术标准:工件表面不应有肉眼可见的油污、油脂、残留氧化皮、铁锈、残留油漆等污物。Sa1级也叫手工刷洗清洁级。(或清洁级)
Sa2级——相当于美国的SSPC-SP6级。采用喷砂清理方法,是喷砂处理的最低级别,即一般要求,但对涂层的保护作用比手工刷洗清理好得多。Sa2级处理的技术标准:工件表面不应有可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆、氧化物、腐蚀和其他异物(缺陷除外),但缺陷以不超过表面每平方米33%为限,可以包括轻微的阴影;由缺陷和铁锈引起的少量轻微变色;氧化皮和油漆缺陷。如果工件原有表面有凹痕,在凹痕底部会残留轻微的铁锈和油漆。Sa2级也叫商品清洁级(或工业级)。
Sa2.5级——是工业上常用的等级,可作为验收技术要求和标准。Sa2.5级也叫近白清洁级(近白级或白级)。Sa2.5级处理的技术标准:与Sa2要求的前半部分相同,但缺陷限制在每平方米表面不超过5%,可能包括轻微阴影;少量因缺陷和生锈引起的轻微变色;氧化皮和油漆缺陷。
Sa3级相当于美国SSPC-SP5级,是行业内最高级别的处理,又称白洁级(或白级)。Sa3级处理技术标准:与Sa2.5级相同,但阴影、缺陷、锈迹等必须存在5%。
喷砂粗糙度
这就是所谓的粗糙度。喷砂粒子撞击并向外反弹。这种撞击在表面上形成几千分之一英寸的凹陷,这被称为基本纹路。反弹会使一些表面向外高出几千分之一英寸。低的称为“谷”,高的称为“峰”。每个砂粒撞击表面都会形成一个“谷”和一个“峰”。这就是基本纹路(形成粗糙度的原因)。它以MILL(密尔)表示,一密尔为1/1000秒。
形成的基本图案值应为整个涂层体系的30%,且不应超过干膜涂层厚度的1/3。一般防腐厚度在50-70(um)之间。
1 微米 (um) = 0.001 毫米 (mm)
1密耳=0.001秒=0.0254毫米(mm)
国际表面处理标准对比
钢结构涂装委员会(SSPC)
美国国家腐蚀工程师协会 (NACE)
英国标准 ISO 8501-1 / BSI BS 7079
瑞典标准
国家标准GB-3092 / GB-8923-88
表面处理标准对比