竺彪

摘 要 隨著我國(guó)世界加工廠地位的穩(wěn)固，由此創(chuàng)辦的加工工廠越來(lái)越多。由于我國(guó)地處溫濕帶，降雨量充沛，鋼制件和鐵制件非常容易生銹，由此產(chǎn)生了除銹問(wèn)題。而滾筒拋砂除銹又是批量小型產(chǎn)品除銹的首選。但是滾筒拋砂除銹會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵顆粒和銹蝕鐵顆粒，對(duì)周邊環(huán)境的影響巨大，對(duì)工作和居住附近的人員損害巨大。本文主要介紹解決這個(gè)問(wèn)題的辦法，以及進(jìn)一步改進(jìn)的方向。

關(guān)鍵詞 除銹;液質(zhì)拋砂;拋砂;表面處理

引言

在溫濕帶的我國(guó)鋼鐵產(chǎn)品生銹非常頻繁。尤其是最近幾個(gè)月，幾乎天天下雨。能批量除銹的滾筒拋砂被大量應(yīng)用。一般鋼鐵件拋砂時(shí)所用的拋丸為石制，也有用木制，但比較少。由于滾筒拋砂時(shí)，拋丸于工件的相互撞擊、摩擦，產(chǎn)生大量的微顆粒、粉塵。在拋砂過(guò)程和進(jìn)出料時(shí)，大量向四周揮灑，沉淀在周?chē)O(shè)備、場(chǎng)地，被操作人員和過(guò)路人員直接或間接吸入，使人容易得肺病，使設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部分精度損失，對(duì)環(huán)境、人、設(shè)備影響很大。本文提出的辦法就是用液質(zhì)元素混合拋丸進(jìn)行加工。如果液質(zhì)比例較大，拋丸精細(xì)的話還可以對(duì)精密件進(jìn)行加工。滾筒可以是立式和臥式，如果是立式還可以對(duì)加工件單獨(dú)進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。甚至可以用高壓泵噴淋，對(duì)局部區(qū)域快速表面處理。由于液質(zhì)的關(guān)系，拋丸和加工件的磨損細(xì)微粒將大大減少飄散到空中，降低對(duì)周邊環(huán)境和工作員工造成的損害。相信這項(xiàng)技術(shù)對(duì)我國(guó)環(huán)境改善和員工體質(zhì)改善有所幫助。

1現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題

現(xiàn)在常用的滾筒拋砂有封閉式、開(kāi)式和網(wǎng)式三類。封閉式滾筒雖然在拋砂過(guò)程中不會(huì)將大量的灰塵和銹蝕顆粒散播到空氣中，但是在出料和進(jìn)料時(shí)，細(xì)小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒就會(huì)沖溢出來(lái)。這種設(shè)備一般安放在單獨(dú)的車(chē)間中。當(dāng)滾筒進(jìn)出產(chǎn)品和拋丸的時(shí)候，細(xì)小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒就會(huì)散播到車(chē)間的各個(gè)角落，對(duì)工作人員和周?chē)^(guò)路人員，以及設(shè)備都有非常大的損害。開(kāi)式和網(wǎng)式拋砂機(jī)就更明顯了，在拋砂加工的前前后后都一直在散播細(xì)小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒。所以這兩種設(shè)備都放在露天，對(duì)周?chē)沫h(huán)境影響很大，不管是工作員工還是周?chē)幼〉娜藛T得肺病的概率都會(huì)顯著上升。

2解決的辦法及其優(yōu)缺點(diǎn)

（1）解決的方法。本文介紹的方法是在拋丸中混入一定比例的液質(zhì)元素，比如水、防銹液、煤油。將拋丸和工件按層加入滾筒，然后注入液質(zhì)元素。然后啟動(dòng)拋丸機(jī)。由于在拋丸過(guò)程中，液質(zhì)元素將不停的被甩離，所以開(kāi)式和網(wǎng)式滾筒需要增加封蓋，或不停地補(bǔ)充液質(zhì)元素。通過(guò)這樣的操作，可以有效減少灰塵和銹蝕顆粒在空氣中的傳播。同時(shí)，由于液質(zhì)元素的存在，也會(huì)產(chǎn)生一定程度的新問(wèn)題。其優(yōu)缺點(diǎn)如下：

（2）優(yōu)點(diǎn)：①環(huán)境清潔。液質(zhì)對(duì)微小顆粒具有極好的粘附性，濕度越大黏附力越強(qiáng)。而在拋砂過(guò)程中，拋丸不停的撞擊工作件，勢(shì)必產(chǎn)生大量的微小顆粒、灰塵、銹蝕粉末等對(duì)身體有害的物質(zhì)。通過(guò)液質(zhì)元素，將其黏附在大顆粒的拋丸和工作件上，可以減輕其對(duì)周邊環(huán)境和工作人員的危害。越小的拋丸，通過(guò)液質(zhì)元素，本身也會(huì)黏附在工件上，所以需要增加一道工件的清洗工序。②工件精度提高。液質(zhì)元素可以增加拋丸對(duì)工作件的緩沖作用，尤其是當(dāng)液質(zhì)元素對(duì)拋丸的比例大于2：1時(shí)，這種作用將更加明顯。當(dāng)拋丸顆粒足夠小時(shí)，甚至可以對(duì)部分精密件進(jìn)行精密拋光。當(dāng)然，由于液質(zhì)元素緩沖作用的存在，拋丸對(duì)工件每次的加工量會(huì)被適量減少，所以同干拋丸相比，混合液質(zhì)元素的拋丸，如果需要相同的加工量，其加工時(shí)間需要適當(dāng)加長(zhǎng)。③拋丸壽命加長(zhǎng)，工件損傷和缺陷減少。由于液質(zhì)元素的緩沖作用，拋丸和工件的損傷將大大減少，拋丸的使用壽命將會(huì)有非常可觀的增加，工件由于拋砂產(chǎn)生的缺陷數(shù)量和程度也將大大改善。兩者都可以使工廠的加工成本進(jìn)一步降低。④噪音的減免。在常規(guī)拋砂工作中，由于拋丸和工作件的撞擊，會(huì)產(chǎn)生比較大的噪音，尤其是高頻的、高幅的聲音，而增加液質(zhì)元素后，可以有效減少拋丸對(duì)工件的撞擊所帶來(lái)的聲音向外的傳播。如果液質(zhì)比例大的話，甚至能減少絕大部分高頻、高幅的聲音。

（3）缺點(diǎn)：①車(chē)間濕度增加。由于采用液質(zhì)拋砂，在天氣熱的時(shí)候，可能會(huì)對(duì)工作空間的濕度有一定影響，所以需要采用一定的除濕設(shè)備。②工作人員疲勞度增加。在相同比例的拋丸和工件中，增加相應(yīng)比例的液質(zhì)元素，這部分液質(zhì)元素的搬運(yùn)和進(jìn)出設(shè)備，將對(duì)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度有所加強(qiáng)。③液質(zhì)元素的回收于凈化。液質(zhì)元素在工作一定時(shí)間后，由于混入可觀的粉塵和微顆粒，將影響拋丸的工作性能，需要將其回收與凈化。一般需要裝在密閉容器中沉淀一段時(shí)間，然后才能回收再次使用。④沉淀物質(zhì)的處理。沉淀物質(zhì)包含拋丸微粒、銹蝕微粒，以及部分金屬粉末，如果直接傾倒將會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不良的影響，需要進(jìn)行深埋或?qū)I(yè)處理污物的環(huán)境污染處理企業(yè)進(jìn)行處理。

3進(jìn)一步完善與改進(jìn)

（1）大比例的液質(zhì)拋砂，尤其是極小顆粒的拋丸，可以看成是精細(xì)液質(zhì)微研磨，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)精密零件的表面微處理。這對(duì)于工廠生產(chǎn)的精加工件，類似小的軸承零件、軸類或其他精密件用于除銹或其他表面加工，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。不僅可以減少精密件在表面處理時(shí)的損傷幅度和外觀缺陷，也有益于拋丸的回收利用，并改善工作環(huán)境，保護(hù)工作人員的身體健康。

（2）滾筒還可以設(shè)置成開(kāi)口朝上的立式，工件懸掛其上。除滾筒旋轉(zhuǎn)外，也可以對(duì)工件進(jìn)行位移和旋轉(zhuǎn)，使工件局部進(jìn)行表面處理，避免其余部分的損傷，雖然這樣的效率會(huì)比較低，但對(duì)于高精度、高成本的樣件和小批量試制件具有很現(xiàn)實(shí)的意義。

（3）除滾筒外，還可以用高壓噴槍將細(xì)拋丸和液質(zhì)的混合體噴射到工件表面，形成局部速效表面處理。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，液質(zhì)元素混合拋丸，是適應(yīng)環(huán)境優(yōu)化的、有建設(shè)意義的研究方向。雖然需要增加設(shè)備和污物處理的投入，但對(duì)改善工廠對(duì)周邊環(huán)境的影響、對(duì)員工的身體影響極其有益。

參考文獻(xiàn)

[1] 卿濤，邵天敏，溫詩(shī)鑄.相對(duì)濕度對(duì)材料表面粘附力的影響的研究[J].摩擦學(xué)學(xué)報(bào)， 2006， 26（4）：295-299.