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噴拋丸(砂)技術分拋丸、噴丸(砂)技術，也有些行業稱噴砂、吹砂、噴珠、噴彈等，最早用於鑄造、鍛造件等粘砂和氧化皮等的去除。拋丸是利用高速旋轉的葉輪把丸砂拋擲出去高速撞擊零件表麵，達到表麵處理的要求，丸砂速度一般在50～lOOnds。噴丸(砂)是以壓縮空氣帶動丸砂通過專門工具(一般包括噴丸器和噴槍)，高速噴射於零件表麵，利用丸砂的衝擊和摩擦作用，達到表麵處理要求，丸砂速度一般在30～50m／s。上世紀30年代美國維爾貝萊特(wheelabrator)公司在世界上製成第一台拋丸機。中國的噴拋丸設備生產始於上世紀50年代，主要是仿前蘇聯技術。60年代初，青島機械廠設計生產了一台Q31 lO滾筒式拋丸清理機，標誌著中國噴拋丸技術與裝備從純仿製到可自行開發和製造的轉變，中國也開始有噴拋丸設備專業生產廠家。

多年來噴拋丸技術與裝備日臻完善，性能不斷提高，應用範圍從單純的鑄造業的表麵清理擴大到冶金礦山、機械製造、汽車拖拉機、兵器製造、輕紡機械、船舶車輛、航空宇航等不同行業，其工藝範圍亦從鑄鍛件的表麵清理擴展到金屬結構件的強化、表麵加工、噴拋丸成形等不同的領域。隨著噴拋丸工藝的廣泛應用，至今世界上已經發展了適應各種不同工藝要求的噴拋丸設備上千種規格品種，反過來噴拋丸設備的發展又促進了噴拋丸技術的發展，擴展了噴拋丸工藝的應用。

磨料(彈丸或丸砂)是噴拋丸工藝中使用的介質，根據形狀、大小、硬度、材料等分成很多類別，根據不同的噴拋丸工藝要求選用，其質量高低也影響了噴拋丸質量,。故磨料也是噴拋丸技術不可或缺的組成部分，與噴拋丸設備一起構成了噴拋丸技術。磨料為鋼或鐵質等金屬材料的拋射一般稱為噴拋丸，磨料為石英砂、鋼砂等拋射一般稱為噴砂。

二.噴拋丸技術應用範圍

金屬表麵的清理

各種鑄件的表麵清理

噴拋丸設備首先應用於鑄造業鑄鋼、鑄鐵件的表麵粘砂及氧化皮的清除。幾乎所有的鑄鋼件、灰鑄件、瑪鋼件、球鐵件等都要進行噴拋丸處理。這不僅是為了清除鑄件表麵氧化皮和粘砂，同時也是鑄件質量檢查前不可缺少的準備工序，比如大型氣輪機機殼在進行無損探傷以前必須進行嚴格的噴拋丸清理，以保證探傷結果的可靠性。在一般鑄件生產中，噴拋丸清理是發現鑄件表麵缺陷如皮下氣孔、渣孔以及貼砂、冷隔、起皮等的必不可少的工藝手段。有色金屬鑄件，如鋁合金、銅合金等的表麵清理，除清除氧化皮、發現鑄件的表麵缺陷外，更主要的目的是以噴拋丸來清除壓鑄件的毛刺和獲得具有裝潢意義的表麵質量，獲得綜合效果。

 各種鍛件及熱處理件的噴拋丸清理

多數金屬工件在鍛造熱處理加熱中會產生表麵氧化，這層氧化鱗皮對零件的化學塗層除鏽有嚴重的破壞作用，需要噴拋丸清理。對需要切削加工的零件而言，清除氧化皮是減少刀具磨損、提高切削刀具使用壽命、保持機床精度、控製鍛坯尺寸以獲得最佳切削狀態的必要條件。對自動加工機床這一點更顯得重要。經最終熱處理的工件進行噴拋丸可以獲得清除氧化皮和強化工件的綜合效果。幾乎絕大多數汽車、拖拉機等車輛的齒輪要進行熱處理後的噴拋丸處理。

冶金鋼鐵生產工藝應用

冶金鋼鐵生產中，噴拋丸一酸洗是保證鋼鐵大量生產中獲得高生產率而采用的機械一化學聯合去除磷皮的種工藝方法。矽鋼片、不鏽鋼薄板等其他合金鋼板、帶的生產中，在冷軋工序過程中必須進行退火一噴拋丸一酸洗處理，以保證冷軋鋼板的表麵粗糙度及厚度精度。

鋼板、型鋼以及鋼結構件的表麵噴拋丸清理

在重型機器、礦山機械、船舶、車輛製造及各種高中壓容器、鍋爐製造業中，為使機器獲得最佳的表麵質量和防鏽功能，對其原材料鋼板、各種型鋼等必須進行噴拋丸除鏽、噴漆，一般稱為預處理。預處理後金屬表麵的氧化皮被清除，給以後工序特別是數控自動氣切割及各種自動焊接提供了良好的表麵準備，因為金屬表麵有氧化皮的情況下，自動氣割及自動焊接的工藝質量難以保證。另外，鋼結構經衝壓或焊接成型，在進行塗漆以前，要進行整體鋼結構的表麵噴拋丸除鏽，一般稱為後處理。這種噴拋丸設備一般是大型、專用的，是針對特定被清理的鋼結構設計的，如火車整體車廂、大型集裝箱的噴拋丸清理即屬於這種類型。以上所述均為以清除金屬表麵氧化皮為主要目的，其噴拋丸工藝多采用白鑄鐵彈丸或是中等硬度的鑄鋼彈丸，對彈丸的形狀及粒度要求不甚嚴格。鑄鍛件的噴拋丸清理，為獲得較高的噴拋丸清理效率，般采用較大粒度的彈丸，冶金鋼珠生產中的不鏽鋼板矽鋼片的噴拋丸清理則常采用較細粒度的彈丸。

金屬工件的強化—提高疲勞強度

根據現代金屬強度理論，增加金屬內部的位錯密度，是提高金屬強度的主要方向。實踐證明噴拋丸是增加金屬位錯結構的行之有效的工藝方法。這對一些金屬不能通過相變硬化(如馬氏體淬火等)或實現相變硬化的基礎上而要求再進一步強化的工件而言，更具有十分重要的意義。航空、宇航工業、汽車、拖拉機等零部件要求輕質化，但可靠性要求越來越高，其重要工藝措施就是采用噴拋丸工藝提高構件的強度和疲勞強度。

彈簧噴拋丸強化

彈簧等零部件經各種熱處理工藝，仍不能滿足負載對工件的要求，在這種情況下，再進行噴拋丸強化可以得到十分顯著的效果。實驗證明高速發動機的氣門彈簧的疲勞斷裂壽命，經噴拋丸強化可以由十萬次提高到百萬次以上，汽車的主負載板簧經噴拋丸強化疲勞強度也能成倍提高。目前高負荷彈簧均采用噴拋丸強化來進一步提高疲勞強度。

連杆、扭杆、齒輪等零部件的噴拋丸強化

汽車、拖拉機發動機連杆、齒輪及扭杆等零部件由於受結構尺寸限製製造過程中雖然經過熱處理其材料力學性能有很大改善，但在運行中仍不能保證其疲勞壽命高於發動機或車輛的整體壽命，因而這些零部件經常因為疲勞失效引起整機破壞性事件。所以這些零部件已普遍采用噴拋丸工藝進行強化，提高其疲勞壽命。噴拋丸強度化工藝已經成為目前汽車、拖拉機、發動機製造業中必不可少的製造工藝，也是最有效、最經濟的工藝方法。

諸此應用在航空、宇航業等起升支架、螺旋槳等關鍵部件都進行嚴格的噴拋丸強化。

金屬表麵處理

噴拋丸技術已經遠遠超出了鑄造行業等金屬表麵噴拋丸清理的範圍，而發展成為金屬表麵加工的主要工藝方法之一，與磨削、拋光等躋身於金屬表麵加工技術行列，並有磨削、拋光所不及的工藝特點。

刀具刃具的表麵強化

鑽頭，絲錐，成型銑刀、滾刀、絞刀等熱處理以後進行噴拋丸來提高工件疲勞強度，清除熱處理氧化層，獲得裝飾性噴拋表麵的綜合效果。以強化工具刃具為主要目的噴拋丸所用的彈丸要求較高的硬度；而經馬氏體淬火的刀具刃具往往采用石英砂、氧化鋁等高硬度彈丸，這些彈丸的粒度也較表麵清理用的細小。

為獲得金屬光潔表麵的噴拋丸加工

在某些情況下，為獲得窄細溝槽的光潔表麵，采用磨削因受砂輪外形尖銳度的限製，往往顯得無能為力或者費用很高，在這種情況下采用細小彈丸來拋射工件，則可達到比較理想的效果。

獲得一定金屬表麵毛糙度的噴拋丸加工

在鋼鐵製造業中，一些薄板的表麵有一定的特殊要求，如製造搪瓷製品的鋼板、熱鍍鋁板、不鏽鋼板等，為利於塗層與基體金屬的結合，要求金屬具有定的毛糙度來增加其附著力或亞光效果。獲得毛糙度有兩種方法，一是采用具有一定毛糙度的精軋輥進行軋製，二是直接進行拋、噴射。第一種方法所用的精軋輥要經熱處理淬火硬化得到HS95以上硬度，然後以外圓磨床進行磨削加工，得到一定的軸向鼓形度和Ra0．8的表麵粗糙度，然後采用硬度HRC58以上的、形狀為多角形的、粒度經嚴格篩選的彈丸(鋼丸)的拋(噴)射，來獲得要求的毛糙度。這種表麵加工技術是上世紀70年代末武漢鋼鐵公司一七口口工程從原西德引進的。這種方法主要是對大型製品或批量生產適用。在單件、小批生產的情況下，可以采用第二種方法，金屬表麵一定毛糙度的獲得可以直接用彈丸拋、噴射，而不必以昂貴的軋輥來軋製。

 裝飾鍍層的噴拋丸拋光

大量的鍍鉻裝飾件，為獲得光亮奪目的表層，傳統作法是進行布輪拋光，這種拋光勞動條件惡劣，對工人健康危害大，生產效率低。為解決這些問題可以采用拋(噴)丸拋光，拋光用的彈丸亦是含有一定磨料的專用塑料丸。此外，噴拋丸還用來清除細小橡膠製品、塑料製品的毛刺、飛邊，具有較高的生產率，代替手工操作。

噴拋丸成形

噴拋丸成形工藝是將金屬板材料的噴拋丸成形及強化結合起來，已經應用到飛機機翼、機身等薄殼結構的製造中，美國波音飛機采用了噴拋丸成型技術，不僅節省了大型壓力機，降低了製造費用，同時還提高了薄殼結構的強度和剛度，對改進飛機的負載性能起了重要作用。

其他方麵的應用

噴拋丸技術的應用不僅是上述金屬材料的加工處理，還應用到非金屬的加工中，如剪除各種橡膠製品和塑料製品的毛刺是一件效率低、費人工的操作，現已應用帶有冷凍裝置的噴拋丸設備，將各種橡膠製品低溫冷凍脆化後，在噴拋丸設備中接受彈丸拋、噴射，毛刺很容易被清除。酚醛類塑料製品采用核桃皮製成的彈丸噴射，既可清除毛刺又不破壞其製件的表麵粗糙度；變壓器總成後要去掉其上的一些多餘線頭或其它不需要的雜物，采用核桃皮製成的彈丸噴射可有效清除。另外在現代化機場、高速公路的養護中，需要對舊水泥地麵清刷幹淨才能接合新水泥層，采用專用的移動式噴拋丸設備進行地麵拋射，得到具有高結合強度的表麵，施工效率高，可有效降低工程造價。新型建材，如砌塊，已經采用噴拋丸工藝增加砌塊的表麵效果；大理石等石材業開始采用噴拋丸工藝逐漸代替傳統的火燒方法，提高成材率和表麵光飾效果。有些模具清理或清洗采用了噴拋丸或噴砂，也有采用噴射幹冰等工藝。

總之，噴拋丸技術作為一種加工工藝，應用範圍越來越廣泛，已經從鑄造領域脫穎而出滲透到各行各業中，噴拋丸裝備市場和應用範圍也越來越大、越寬。

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