球型拋丸機是一種常見的工業(yè)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于金屬、鋼鐵、鑄件、汽車零部件等的表面處理。隨著科技的發(fā)展,它的功能也逐漸被拓展,其中之一就是表面強化處理。表面強化處理是通過改變材料表面結(jié)構(gòu)或性質(zhì),提升其抗磨損、抗腐蝕和抗疲勞等性能,從而提高工件的使用壽命和可靠性。
它主要通過高速旋轉(zhuǎn)的拋丸器將鋼丸或其他硬質(zhì)顆粒高速噴射到待處理工件的表面,以實現(xiàn)清理、強化或去除表面雜質(zhì)的目的。拋丸的過程中,鋼丸以高速度撞擊工件表面,產(chǎn)生強烈的沖擊力和摩擦力,這不僅可以去除表面的銹蝕、氧化層、油污等雜質(zhì),還能對金屬表面產(chǎn)生一定的塑性變形,從而達到表面強化的效果。
它的工作過程主要包括以下幾個步驟:首先,鋼丸通過拋丸器被加速到高速狀態(tài);然后,鋼丸射向工件表面,對其表面進行沖擊、摩擦、清理或強化;最后,鋼丸與工件表面發(fā)生接觸時,產(chǎn)生局部的塑性變形,進而改變材料的表面狀態(tài)。

表面強化處理是提升材料表面性能的一種重要手段,球型拋丸機在這一過程中主要通過以下幾種方式發(fā)揮作用:
1.壓縮應(yīng)力層的產(chǎn)生
拋丸處理過程中,鋼丸對工件表面產(chǎn)生的高速撞擊會引起工件表面局部的塑性變形。塑性變形會導(dǎo)致材料表面產(chǎn)生壓縮應(yīng)力層,這一層壓縮應(yīng)力能夠有效提高工件的抗疲勞性能和抗裂紋擴展性能。例如,在汽車發(fā)動機零部件、齒輪和軸類零部件的制造中,表面壓縮應(yīng)力層能顯著延長使用壽命。
2.去除表面缺陷
許多工件在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生各種表面缺陷,如裂紋、氣孔、氧化物等。這些缺陷不僅會影響工件的外觀,還會降低其使用性能。通過拋丸處理,可以有效去除這些表面缺陷,改善工件的外觀,同時避免缺陷擴展,提升材料的力學(xué)性能和抗腐蝕性能。
3.改善表面粗糙度
可以改變工件表面的粗糙度。在一些特殊要求的表面處理工藝中,如涂層、焊接等前處理,表面粗糙度的控制是十分重要的。通過拋丸處理,工件表面能夠達到理想的粗糙度,使得后續(xù)的涂層或焊接工作更加牢固,防止涂層脫落或焊縫開裂。
4.強化表面硬度
對于某些硬度要求較高的工件,拋丸機通過高速鋼丸的撞擊可以使材料表面硬化,進而提高其耐磨損性能。尤其是對于一些高應(yīng)力、高磨損的零部件,如汽輪機葉片、齒輪、軸承等,表面硬度的提升能有效延長其使用壽命。
球型拋丸機在表面強化處理中的優(yōu)勢
1.效率高、成本低
相比傳統(tǒng)的表面處理方法(如電鍍、噴涂等),它的工作效率更高,且能耗較低。它通過高速鋼丸的反復(fù)撞擊,不僅能迅速完成清理和強化工作,還能夠節(jié)約大量的資源和時間,提高生產(chǎn)效率。
2.適應(yīng)性強
適用于各種形狀、尺寸和材料的工件,能夠處理復(fù)雜形狀的零部件。無論是簡單的平面還是復(fù)雜的曲面,都可以通過合理調(diào)整設(shè)備參數(shù)來實現(xiàn)表面強化處理。
3.環(huán)保性好
它的處理過程中不會產(chǎn)生有害氣體、廢水或廢物,符合環(huán)保要求。拋丸使用的鋼丸等材料可以回收再利用,減少了資源浪費,符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的可持續(xù)理念。
4.表面處理均勻
由于拋丸機的工作原理可以實現(xiàn)鋼丸均勻分布,處理后的工件表面具有較為均勻的強化效果,不僅外觀良好,還能保證力學(xué)性能的穩(wěn)定性。
球型拋丸機的應(yīng)用案例
在汽車制造行業(yè)中,它常被用于發(fā)動機零部件、車身零件、制動系統(tǒng)等的表面強化處理。例如,車輪、剎車盤等零部件通過拋丸處理,可以有效改善其抗疲勞性能,延長零部件的使用壽命。
在航空航天領(lǐng)域,它被廣泛應(yīng)用于發(fā)動機葉片、渦輪葉片等關(guān)鍵零部件的表面強化。這些零部件在高溫、高壓力的工作環(huán)境中,表面強化處理不僅能提升抗疲勞性能,還能抵抗材料的腐蝕和磨損。