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金屬加工：打磨、研磨和拋光

  


金屬加工：打磨,、研磨和拋光

 
一般在準(zhǔn)備噴涂、 焊接或其它操作前,，都需要預(yù)先對(duì)金屬機(jī)械表面進(jìn)行清理例如研磨,、 拋光,， 以清除表面可能覆蓋的油漆,、 鐵銹或氧化層，或電鍍的其他金屬,，以及覆蓋有鑄砂,、有機(jī)物或生物材料。
 
一般機(jī)械清理可能用到噴砂,、絲輪打磨,、 砂紙或砂帶打磨、 砂輪或轉(zhuǎn)筒磨打磨,。為捕集這些顆粒大及重的粉塵,，吸捕風(fēng)速通常非常高，同時(shí)收集罩應(yīng)放置在揚(yáng)塵點(diǎn)的正前方,。捕獲之后,，最低管速需保持至少18 m/s (3500 fpm)，甚至20-25.5 m/s (4000 – 5000 fpm),。 在實(shí)際應(yīng)用中,，通常希望使用一個(gè)吸風(fēng)罩來含蓋最大的操作范圍，但如處理的材料含有毒性的話,，就可能需要一個(gè)全部密封的罩子,，而操作員也需要帶上呼吸器，再配合使用局部抽風(fēng),。
 
 
1,、打磨
打磨是以堅(jiān)硬的物質(zhì)將金屬表面去除。一般磨輪和磨石是以堅(jiān)硬磨性物料粘壓而成,。 常用的物料如氧化鋁和碳化硅都可粘壓在纖維板,、紙張或布上作手工打磨。 就如鉆石粉粒也可用作磨料,。
 
典型應(yīng)用
砂紙打磨,、滾筒打磨,、皮帶打磨、 磨床,、臥式雙軸盤磨床,、 垂直主軸盤磨床、 杰克磨床,、 便攜式研磨機(jī),、 小徑向磨床、 表面磨床,，擺動(dòng)磨床,、打磨凳，打磨桌,。
 
進(jìn)料

  • 工件的表面材料,，包括多種鐵和非鐵金屬，如鋁,、鑄鐵,、鋼、鈦以及非金屬,，例如閘瓦,、復(fù)合材料和橡膠。

  • 砂輪的構(gòu)造及磨料,。砂輪的結(jié)構(gòu)是在磨輪的表面平均粘上磨粒,，按磨粒種類及需要而預(yù)留一定的間隙。 此預(yù)留的間隙有利于把切屑從車輪的面排掉,。而當(dāng)砂輪的接觸面積大,、金屬材質(zhì)較軟、或需要快速打磨,，則需要更闊的間隙,。相反來說，細(xì)小的晶粒適合于打磨精細(xì)的表面,、較小的接觸面或較硬的金屬材質(zhì),。  

  • 砂輪粘結(jié)是指將磨粒粘在一起的物料。它的使用量,，就是決定磨輪的“硬度”或“柔軟性”的關(guān)鍵,。磨粒的粘結(jié)層越堅(jiān)實(shí)， 磨輪就可處理更硬的物料,。 砂輪粘結(jié)劑可大致分為六種基本類型：

  • 透明結(jié)合劑：75%的砂輪屬于這種類型,。這輪子間隙闊，易于切削,，并且不受水,、酸,、油、熱或冷影響,。

  • 硅酸鹽：這輪子的磨粒相對(duì)溫和,， 加工時(shí)產(chǎn)生的熱量相對(duì)比較少，最適合磨削工具邊緣,。

  • 蟲膠：這輪子適合于高光潔度的加工,，如凸輪軸和鋼軋輥。它們也可用于磨削刀具和用于薄切的輪子,。但不適合用于重型研磨,。

  • 橡膠：這輪子常用于無心磨床上，用于高光潔度,、光滑,、毛刺小的加工，如球軸承座圈,、不銹鋼珠,、高光潔度的車輪等,。一般輪子的厚度不超過0.8 mm (1/32 英寸),。

  • 樹脂：這輪子常用于鑄造、焊接車間和備料車間的快速粗磨使用,。其轉(zhuǎn)速可高達(dá) 9500 轉(zhuǎn),，而去除率也會(huì)比正常高。

  • 鎂砂（氯氧鎂）：這輪子適合用于某些類型的磨盤,、磨片的加工,。

 
粉塵特性
在研磨加工的粉塵包含了涂層材料、金屬微粒,、砂輪磨料和車輪粘結(jié)劑等,。粉塵帶有磨損性、凝聚性,，并且可能是易燃和帶爆炸性的,。

備注
不論是哪種研磨機(jī)或加工類型，都需要適用的吸風(fēng)罩,，并盡可能接近到操作點(diǎn),。不要混合黑色及有色金屬在同一個(gè)除塵系統(tǒng)。請(qǐng)參考NFPA的相關(guān)指引,。
 
2,、研磨和拋光
拋光的目的是使粗糙的表面變光滑。但可能每一個(gè)部分有不同光潔度的要求,，而要分別加工,。拋光研磨可分成三類： 砂光處理,、初步拋光和帶出物料光澤的最終拋光。
 

  • 砂光處理：生產(chǎn)緞面,、磨砂或高度拋光的金屬表面,。砂光處理首先拋光工件表面，然后使它的外觀更柔和及帶磨砂的暗啞,。其中包含了研磨,、混合膠或油脂的化合物。

  • 初步拋光：去除之前的加工過程留下的痕跡,，使表面更加平滑,。工件以中度至強(qiáng)度的壓力向著研磨輪子的方向移動(dòng)。

  • 最終拋光：精細(xì)調(diào)整表面,，并帶出最大的光澤,。工件以輕度至中度的壓力向著研磨輪子的方向移動(dòng)。

 
拋光：并非一個(gè)精密的加工,。它只是用于去除金屬表面細(xì)物,，令表面光亮。而摩擦?xí)a(chǎn)生高溫,，可以軟化工件的表面,。拋光通常分幾個(gè)階段，再進(jìn)行拋光研磨,。
 
典型應(yīng)用
手工打磨和拋光,、拋光車床、背立托輥拋光機(jī),、直線自動(dòng)拋光,、圓弧自動(dòng)拋光和金屬拋光帶。
 
進(jìn)料

  • 拋光研磨輪是由棉布,、白紡布,、牛仔布、彩色雜布,、麻布,、麻繩等布料制成的。他們可能是扣布輪,、風(fēng)輪式或袋形布輪設(shè)計(jì),， 一般運(yùn)行轉(zhuǎn)速為5000-6000轉(zhuǎn)。一般分有安全和不安全的操作區(qū),， 在周圍工作時(shí),，應(yīng)格外小心。以下為幾種拋光類型的簡介：

  • 扣布輪有數(shù)層一排縫圍繞中心孔的材料。這些輪子是最經(jīng)常使用于電鍍前的最后拋光操作上,。因?yàn)閽伖廨喿邮撬缮⒌?，使棉布更容易陷入較難接觸的地方。最理想的拋光輪子是100%純棉,。

  • 布輪類的布料部分都以新月形式縫在輪子上,。通常用于拋光有色金屬，也可以用來作為著色輪子,。 輪子較為堅(jiān)硬,，使用時(shí)可施加壓力。也常用于切割金屬上,。

  • 斜紋麻輪是在行業(yè)內(nèi)最經(jīng)常使用的,。布料切成45°，繞在一個(gè)鼓形接環(huán),。這些輪子結(jié)合靈活性和切削能力,。中間的間距形成自然通風(fēng)，并且可以很容易地定制以配合各種尺寸的部件,。

  • 褶皺式麻輪有圓盤的材料折疊成袋形,，可以裝載拋光復(fù)合物。安裝在一個(gè)方向上進(jìn)行切割或進(jìn)行著色,。

  • 麻輪類是最具磨損性的拋光及切削用的輪子,，最常在鐵類金屬應(yīng)用中使用。拋光操作中產(chǎn)生的熱量會(huì)使麻輪軟化,，并變得更靈活,。

  • 麻繩輪類都是柔軟而有彈性的, 可避免留下拋光輪子的痕跡,，特別適合用在塑料,、貴重金屬加工或著色。 可以有多達(dá)100層的布輪,，有軟,、中、硬不同的密度選擇,。

  • 拋光劑在拋光過程中是不可缺少的,，并縮短了拋光的時(shí)間。拋光劑由幼細(xì)的研磨材料組成,，如氧化鋁,、金剛砂、碳化硅,、金剛石,、碳化硼或鋯等，加上油脂、油或各種類型的蠟粘合在一起,，稱為“硅藻土類”的化合物,。

  • 鉻紅用于拋光鉻和不銹鋼。這拋光用的紅丹是由輕度的油和油脂及氧化鋁磨料組成,。

  • 珠寶用紅丹,。紅色的紅丹可以帶出金、銀,、純銀,、鉑、銅等的色澤,。白色的紅丹可以對(duì)鉻,、不銹鋼、鋼,、銅,、鋁等產(chǎn)生一個(gè)燦爛的光潔表面。綠色的紅丹可用于所有類型的金屬的精細(xì)拋光上,。

  • 液體拋光劑通常使用在大量生產(chǎn)的自動(dòng)機(jī)器上,。液體拋光劑經(jīng)泵壓由噴槍噴在應(yīng)用點(diǎn)。一般為油溶液或水乳液,，在室溫下仍然處于液態(tài),。相同的研磨粉也有用在噴霧式拋光劑，但其中的介質(zhì)是不同的,。

  • 拋光輪是由細(xì)布,、帆布、羊毛或皮革制成,。最常見的是以棉布粘合而成,，拋光速度為5000-7500 轉(zhuǎn)。 拋光輪可靈活地用在不規(guī)則表面上的拋光,。 

 
粉塵特性
此應(yīng)用產(chǎn)生的粉塵為長纖維縱梁狀,、 混有蠟油或油的聚結(jié)性棉或纖維，以及磨削性粉,。 磨削粉在加工時(shí)從磨輪脫落,。粉塵或許是易燃或爆炸性，應(yīng)該謹(jǐn)慎處理這些粉塵,。

備注
捕捉,、 輸送和存放粉塵顆粒都是過濾治理中最簡單的部分，袋式除塵器或?yàn)V筒式除塵器都適合使用,。 不論是哪一種浙江除塵器都面對(duì)同樣的問題,，就是搭橋。 纖維性粉塵可能會(huì)駐留在濾芯之間、 截面或任何開口上,、 法蘭和法蘭之間形成搭橋,。 而粉塵的疏松性，會(huì)從頂?shù)降锥氯龎m器,。同樣,，螺旋輸送機(jī)及卸灰閥也會(huì)堵塞。 因此設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)就非常關(guān)鍵,，必須定時(shí)清理灰桶,、抽屜、 集塵箱等,。