浅论陶瓷砂 助力中国制造

张军

摘 要：陶瓷砂是用来修饰工件的，它能把工件琢磨的更耐用。通过两次国际新闻，论述了陶瓷砂在制造业中的重要性，并详细论述了陶瓷砂的特性及用途。

关键词：陶瓷喷砂;圆光滑;表面处理;去应力

1 前 言

一个人想干好一件事需要细心琢磨，一块璞玉，经过琢磨才会价值连城。从“器不如人”到“中国制造”，需要无数人努力，需要好多人琢磨，从思想上，我们从粗放式改变成精、尖、美;从理念上，干成就行，变成了工匠精神，先前我们是泥足巨人，屡遭侵蚀，到现在的富国强军。琢磨一下，我们是被西方列强“打”出来的，“逼”出来的。工欲善其事，必先利其器。许多工件，需要细心琢磨，才能让工件成为精品。陶瓷砂采用独特工艺配方、特殊生产工艺和预处理，经2000℃以上高温定相方法制成，是能把工件变得更完美的利器，去除应力，更耐用。

2 陶瓷喷砂

1954年英国“彗星”号飞机空中解体事故引起了飞机设计思想的革命性转变。设计界改变了单纯追求材料强度的倾向，开始重视材料的应力问题和抗疲劳性能，强调材料的韧性和抗应力、耐腐蝕性。经过陶瓷喷砂，可以提高工件韧性和去应力，增加耐腐蚀性，尤其是对钛、镁合金工件，在喷砂过程中，工件外表会形成一层氧化层，保护工件。

2015年5月9日俄罗斯的红场阅兵，是庆祝反法西斯战争胜利70周年的大盛会。共有约1.5万名士兵参加，近200件武器装备和140架飞机参与此次阅兵盛典。此次阅兵仪式上，苏俄新老武器共同亮相。所亮相的各类武器装备有战斗机、T-34新型主战坦克，CR-100型自行火炮，联盟SV新型榴弹炮，库尔干式履带装甲车、飞镖步兵战车、山毛榉-M2型防空导弹、BMD-4M空降兵战车，亚尔斯洲际导弹等众多新型武器。此次俄罗斯在国际社会大秀肌肉了一回，邀请了众多国家元首参加。此次诸多新型武器的亮相，代表俄罗斯在军工产业的主导地位。在军工产业发达的今天，新型武器的表面处理方面要求甚高。以前的玻璃砂、铁砂已经满足不了更高精度的要求。用新型的陶瓷砂喷砂加工，大大提高了武器的美观度及使用寿命，消除工件的内应力，提高工件硬度。所以陶瓷喷砂抛丸在国防武器上的运用相当广泛，甚至起到举足轻重的作用。“保家卫国，人人有责，富国强军，工匠精神”是习主席提出的，我们应该积极响应。如果我们不改变，不应变，不求变，只是粗放加工，那就会“器不如人”。用高端的陶瓷砂，让我们的武器更加先进，更加完美。让我们的武器更加耐用，更加高端，武器更加先进，做世界强国，让中国人成为世界的强人，所以众多的国人应该相信自己的国家，多一些支持国产民营工业，才能走向世界。

从上边两件事，我们琢磨一下，怎样使军工、航空件的使用寿命更长，怎么去工件的应力，使工件更美观呢？陶瓷喷砂技术能达到这个目的，能使工件达到人们所期望的更高性能，使用寿命更长。因为在喷砂过程中会形成一层氧化膜，保护工件不受腐蚀。因为去应力，所以会使工件在使用中更可靠。举例说明，“苹果”手机就是用B170陶瓷喷砂喷饰过的。

喷砂技术在国外早已得到广泛的应用。目前国内的一些军工企业也逐渐在采用。通过对毛坯（甚至成品）表面喷砂，达到消除零件的浅表缺陷，构筑表面强化层，保证表面无应力状态。从而达到进一步挖掘材料的强度潜力，延长零件使用的显著效益。改革开放后，喷砂工业才从国外走进国内。在此之前，我国军工企业从苏联引进喷砂工艺。

3 陶瓷喷砂的作用及特点

陶瓷喷砂通过高压空气喷射到被处理工件表面，进行冲击打磨，对工件的表面进行精细化处理。把表面的杂质、杂色及氧化层处理掉。同时使介质表面粗化，达到消除工件表面残余应力和提高基材表面硬度的作用。使物件美观更耐用。通俗来讲，一般作用有除毛刺，表面除锈、氧化物、污物。涂装前处理，提高表面硬度，增加表面粗糙度。提升表面美观性等作用。

（1）除毛刺：有点像常规的打磨，通过喷砂将表面的尖刺去除。

（2）除污物：常见的有除锈、除氧化层及模具上的污物。总之，是将我们不需要的东西去掉，使工件色泽均匀、光亮、美观。

（3）涂装前处理：采用我们的陶瓷砂，既环保又高效，而且提升表面粗糙度，其附着力明显增加。涂装、电镀时寿命明显提高。

（4）提升表面硬度：喷砂强化也是通过喷丸提升产品的机械性能。常应用于航空零部件及特种齿轮等工件的表面处理。

下面，是我司所做的试验：

首选统一型号的喷砂机，同样的空气压力，设置同样的喷射距离，同样的加工件，粗度型号相同的砂料，不同的喷砂介质，对工件的处理看有什么变化。加工件选择不锈钢和钛合金材料的机械件。

（1）核桃壳喷砂和塑料颗粒喷砂。采用同样的方法对试验对象撞击15秒钟后，检查工件表面，基本无任何变化，砂料全部变形。

（2）玻璃珠喷砂。对工件撞击15秒后检查工件表面，出现微哑光现象，夹带一丝亮光。砂料75%左右破碎，不能再次使用。

（3）不锈钢或钢丝切丸喷砂。对工件撞击15秒后检查工件表面，出现凹凸不平的麻点，没有亮光和哑光。砂料可以再次使用。

（4）刚玉质喷砂。对工件撞击15秒钟后检查工件表面，没有哑光和亮光。

（5）硅酸锆陶瓷喷砂珠。对工件撞击15秒钟后检查工件表面，完全哑光，工件表面十分平整，效果显著。砂料没有破碎，可以再次使用。（可以使用20 ～ 30次左右）

通过实验，可以看出：

（1） 不同喷砂介质对工件的不同效果。从动力学上说，一样的推动力，推动颗粒直径一样、比重不同的物体，会产生不一样的速度和撞击力，达到不同的效果。

试验证明，喷砂珠，呈球形，表面光滑，硬度高，寿命长，弹性好。喷砂过程中，砂粒多角度回弹，非常适合结构复杂的工件。同时具有消除应力，提高工件寿命的作用。

（2）陶瓷砂可循环使用，减少换料次数，提高生产效率。喷砂过程不易破碎，无粉尘，无金属污染，清洁环保。无尘肺病隐患，不损害员工健康。

（3）对比玻璃砂，效果光洁度等级更高，寿命提高约20倍。

（4）对比钢砂精糙度更低，对工件无铁元素污染，无金属粉尘残留工件表面，无偏色现象，还原金属本色。

（5）密度在玻璃砂和钢砂之间，硬度较大。在喷砂强度区间上，能恰当的填补玻璃砂与钢砂击打强度的上下盲区。

（6）陶瓷砂质量适中，但硬度高，非常适合钛合金、铝合金等金属喷砂强化及成形。

（7）更环保。对加工件无铁污染，产生粉尘少。工作环境更清洁，对人体无害。

（8）陶瓷砂在循环使用过程中，不变形，磨耗低，能保证批量生产时，表面喷砂效果的一致性。

（9）陶瓷砂球形度高，表面光滑，对设备损耗低。并且它拥有更加广泛的粒径范围，能够满足更多的应用需求。

陶瓷砂的应用：对产品有光饰作用，对工件表面抛光，使工件表面更美观，使工件达到光滑又不反光的要求。

4 总结

4.1铸锻件毛面的清理和抛光

①喷砂能清理铸锻件焊接、热处理以后表面的一切污物（如氧化皮、油污等残留物），并将工件表面抛光，提高工件表面的光洁度，起到美化工件的作用。

②喷砂清理能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，达到美化装饰的作用。

4.2器械加工件毛刺清理与表面美化

喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除毛刺危害，提高工件档次。并且喷砂能在工件交界处打造出很小的圆角，使工件显得更加美观，更加精密，提高其使用寿命。

4.3改善零件的机械性能

①机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细小的凹凸面，使润滑油得到存储，从而使润滑条件达到改善，并减少噪音，提高机械使用寿命。

②对于某些特殊用途工件，喷砂能实现不同的反光和哑光。

4.4清除应力及表面强化

通过喷砂击打工件表面，消除表面应力，增加工件表面强度，保证工件的精密度。