用壓縮空氣將鋼丸或玻璃丸噴到零件上，以去除氧化皮及其他污物的工藝過程叫噴丸。也可將鋼鐵丸送至高速旋轉的圓盤上，利用離心力的作用，使高速拋出的鋼丸撞擊零件表面，達到光飾的目的，這種工藝叫拋丸。這兩種工藝都能使零件表面產生壓應力，而且沒有含矽粉末，對環境污染小。他們的主要用途如下：①使零件表面產生壓應力，可提高它們的疲勞強度及抗拉應力腐蝕的能力；②對扭曲的薄壁零件進行校正；③代替一般的冷、熱成型工藝，對大型薄壁鋁製零件進行成型加工，不僅可避免零件表面有殘餘拉應力，而且可獲得對零件有利的壓應力。應注意的是：經噴丸或拋丸處理過的零件的使用溫度不能太高，否則壓應力在高溫下會自動消失，因而失去預期的效果。它們的使用溫度由零件的材質決定，對於一般鋼鐵零件約為260—290℃，鋁製零件只有170℃。
1.1鋼丸的種類
（1）鋼鐵丸
鋼鐵丸的硬度一般是HRC40～50，加工硬金屬，可將硬度提高到HRC57～62。它們的韌性較好，使用壽命是鑄鐵丸的幾倍，套用廣泛。
（2）鑄鐵丸
鑄鐵丸的硬度為HRC58～65，很脆，非常容易破碎，壽命短，套用不廣泛。主要用於要求噴丸強度很高的地方。
（3）玻璃丸
玻璃丸的硬度比前兩種丸低，主要用於不鏽鋼、鈦、鋁、鎂及其他不允許鐵質污染的情況。也可在鋼鐵噴丸後作第二次處理時用，以除去鐵質污染，並降低零件表面的粗糙度。
1.2拋（噴）丸工藝
若零件經過拋（噴）丸處理後，要求表面有足夠的壓應力層，必須使零件表面都受到拋（噴）丸的均勻的衝擊，即有足夠的覆蓋率，沒有被噴丸衝擊的表面儘量少。由於檢查覆蓋率不僅困難，而且很難做出定量的判斷，故常採用控制噴丸強度的辦法來獲得要求的壓應力值。
目前大都按美國SAE標準J442所述用Almen弧高計測量噴丸強度。Almen弧高計採用厚度為0.8㎜、1.3㎜或2.4㎜標準尺寸的1070冷軋鋼（相當於我國的70號碳素鋼），其硬度為HRC44～50，將試樣固定在專用夾具上，對它進行拋（噴）丸處理，然後用弧高計測量彎曲了的鋼條試樣的弧高，即可測得相應的拋（噴）丸強度。
影響拋（噴）丸強度的主要因素如下。
①拋（噴）丸大小拋（噴）丸越大，衝擊動能越大，拋（噴）丸強度也越大，但拋（噴）丸的覆蓋率降低。因此，在保證拋（噴）丸強度的同時，應儘量選用較小的拋（噴）丸。此外，噴丸尺寸還受零件形狀限制。當零件上有溝槽時，拋（噴）丸直徑應小於溝槽內圓半徑的一半。拋（噴）丸粒度常在6～50目之間選用。
②拋（噴）丸的硬度當拋（噴）丸硬度比零件硬度高時，它的硬度值的變化不影響拋（噴）丸強度；當拋（噴）丸比零件軟時，若拋（噴）丸硬度值降低，拋（噴）丸強度也降低。
③拋（噴）丸速度拋（噴）丸速度增加時，拋（噴）丸強度也增加，但速度過高時，拋（噴）丸破損量增加。
④噴（拋）射角度拋（噴）丸射流與待噴表面垂直時，拋（噴）丸強度最高，因此一般都應保持在這種狀態下進行拋（噴）丸處理。若受零件的形狀限制，必須用小角度噴丸時，應適當加大噴丸尺寸與速度。
⑤拋（噴）丸的破碎量拋（噴）丸破片的動能低，破碎了的拋（噴）丸越多，噴丸強度降低，而且不規則的碎丸會劃傷零件表面，因此應經常清除碎丸，保證噴（拋）丸完整率大於85%。拋（噴）丸設備基本相同，只需採用一些輔助裝置來更嚴格的控制拋（噴）丸過程。
金屬表面機械處理技術（五）
——噴砂清理機篇
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噴砂機是工程上廣泛套用的一種金屬表面機械處理方法。其基本原理是用壓縮空氣將砂子噴射到工件表面，利用高速砂流，除去工件表面鏽蝕、氧化皮及其他污物。
1.1噴砂的目的
①除掉工件表面的鏽蝕、積炭、焊渣與飛濺、漆層及其他乾燥的油類物質；
②是工件表面有一定粗糙度；
③除掉鑄件上的型砂、鍛件或熱處理後工件上的氧化皮；
④去除工件上毛刺或其他方向性磨痕；
⑤對切削工具進行濕噴砂，可提高使用壽命；
2.2噴砂的種類
噴砂有乾噴、濕噴兩種。乾噴砂主要用於上述5種加工目的。濕噴砂多用於較精密的加工。油污重的工件噴砂前應先除油。
2.2.1乾噴砂
（1）磨料
乾噴砂用的磨料包括石英砂、鋼砂、氧化鋁、碳化矽等。常用的為石英砂。使用前應烘乾。
磨料選擇應考慮工件材質、尺寸、表面狀態及加工要求。
乾噴砂（多採用手工操作，適用於形狀複雜的各種大、中、小型工件。噴砂後工件應儘快進行後續表面處理，否則很快會氧化。可進行磷化，或浸入50g/L碳酸鈉溶液中儲存數天。
（2）噴砂方法
①射吸式這種噴砂特點是：小巧靈活，適用於小工件及實驗室；缺點是效率低。
②壓送式特點是結構簡單，效率高；但較笨重，需大型空壓機（排氣量在6m3/min以上）與之配套使用。
③拋射式（或稱離心拋砂法）其原理是：砂子在壓縮空氣輸送下，進入葉輪（即從葉輪中心吸入鐵砂）。然後從葉尖靠離心力將砂拋出。此法多採用有回收磨料的循環拋射裝置。這種噴砂方式的特點是效率高、耗電少；但不靈活，且不宜噴小工件。
④無塵噴砂式這是一種可回收磨料的噴砂方法。在對工件表面噴砂後，砂料與鏽蝕物、廢舊塗料等一起被吸入機器內部。經過分離，砂料可重複使用，廢棄物被置於密封箱內以待定期排出。這種噴砂機具有保護環境、安全便捷、性能穩定和節約砂料等突出優點。
在我國，實驗室及小工件大量採用吸入式噴砂方法。工程上大面積噴砂作業多採用壓送式噴砂法，國產噴砂設備與國外相比還有一定的差距。
2.2.2濕噴砂
濕噴砂用的磨料和乾噴砂相同、可將磨料和水混合成砂漿。磨料的體積一般占砂漿體積的20%—35%，加工時需不斷攪拌，防止磨料沉澱。用壓縮空氣將砂漿經噴嘴噴到工件表面，也可將砂子與水分別放在桶中，在流入噴嘴前混合後再噴到工件上。
為防止噴砂後工件鏽蝕，必須在水中加一些亞硝酸鈉或其他緩蝕劑。砂子在每次使用前要預先烘乾。
