上 臺(tái)拋丸機(jī)設(shè)備誕生于100年前，開(kāi)始是在各種金屬或非金屬表面去除雜質(zhì)、氧化皮，增加粗拙度等方面得到應(yīng)用。經(jīng)由百年的發(fā)展，拋丸處理工藝以及設(shè)備已經(jīng)相稱(chēng)的成熟，其應(yīng)用已經(jīng)不僅僅是在各個(gè)重產(chǎn)業(yè)的工廠。跟著 上 臺(tái)水平移動(dòng)式拋丸設(shè)備在美國(guó)佰萊泰克（BLASTRAC）誕生，其應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展到混凝土表面涂裝處理和船舶甲板金屬表面處理上，并且直接引導(dǎo)了該行業(yè)的尺度制訂和行業(yè)施工方法的規(guī)范。
跟著佰萊泰克拋丸處理設(shè)備的精益求精和技術(shù)成熟，拋丸處理工藝和設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入歐美發(fā)達(dá) 公路養(yǎng)護(hù)、橋梁施工和機(jī)場(chǎng)維護(hù)等領(lǐng)域。中國(guó)在此方面的應(yīng)用卻依舊是很少，只有在少數(shù)項(xiàng)目中使用了拋丸處理工藝，而在高速公路、市政道路及混凝土橋梁防水涂裝方面，仍是一個(gè)空缺。
未來(lái)海內(nèi)造船用鋼將呈現(xiàn)如下趨勢(shì)：
1. 船舶大型化引發(fā)了船板使用規(guī)格大型化的趨勢(shì)。國(guó)外一般多采用寬度3.5-4.5米的鋼板，甚至是4.5米以上的鋼板。在長(zhǎng)度方面，國(guó)外鋼企最長(zhǎng)定尺可達(dá)22-24米，部門(mén)是26米，并且要求能夠根據(jù)船廠出產(chǎn)定尺供給，這也要求在處理鋼板方面的拋丸機(jī)也達(dá)到相應(yīng)的要求，普華重工在輥道式拋丸機(jī)上有自己上風(fēng)和特點(diǎn)，完全可以適應(yīng)海內(nèi)船鋼要求技術(shù)特色。
2.對(duì)船板涂層防腐機(jī)能和使用壽命更高的要求，以保證船體結(jié)構(gòu)的安全。跟著去年國(guó)際壓載艙涂層新規(guī)范的正式出臺(tái)，明確將船板涂層要乞降尺度納入船級(jí)前提。新造船涂層配套和涂裝施工質(zhì)量控制有個(gè)更嚴(yán)格和明確的指南，因此拋丸機(jī)在處理鋼板強(qiáng)度上海要解決部門(mén)技術(shù)挫折，這就涉及到了拋丸的速度，質(zhì)量等技術(shù)細(xì)節(jié)，需要工程師涉及更為公道的拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)
3.在型材方面，船廠對(duì)大規(guī)格、高質(zhì)量、耐腐機(jī)能強(qiáng)的球扁鋼、大型不等邊不等厚角鋼的需求量將加大，這也就意味著拋丸機(jī)的需求量將會(huì)增大，特別是針對(duì)船鋼方面。
拋丸強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用可有效改善和進(jìn)步汽車(chē)樞紐部件的抗疲憊壽命和耐侵蝕機(jī)能。目前，全球良多聞名的汽車(chē)整車(chē)廠商和零部件制造商都已將強(qiáng)化列入尺度的出產(chǎn)工藝流程中，同時(shí)，強(qiáng)化設(shè)備也與其他制造設(shè)備一樣形成了完整的現(xiàn)代制造流水線。
跟著拋丸強(qiáng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，其在汽車(chē)制造領(lǐng)域用于改善和進(jìn)步汽車(chē)樞紐部件的抗疲憊壽命越來(lái)越成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，并且在轎車(chē)、卡車(chē)、摩托車(chē)等設(shè)計(jì)的最初就對(duì)其進(jìn)行了充分考慮和正視。目前，大部門(mén)發(fā)念頭零件的設(shè)計(jì)中都會(huì)有噴/拋丸強(qiáng)化技術(shù)和工藝的應(yīng)用，包括：曲軸 (去氧化皮和強(qiáng)化)、連桿(強(qiáng)化)、傳動(dòng)齒輪和其他軸類(lèi)零件，齒圈、活塞，太陽(yáng)齒和行星齒以及板簧和圓簧等。大量的汽車(chē)零部件，不管是鑄/鍛件、壓鑄件，仍是機(jī)械切削件、焊接件都需要利用不同類(lèi)型的噴/拋設(shè)備進(jìn)行表面處理，如去除氧化皮，去毛刺、清砂和清理其他表面雜質(zhì)。
有確鑿的數(shù)據(jù)證實(shí)：通過(guò)噴丸強(qiáng)化，能讓板簧的抗疲憊壽命延長(zhǎng)600%，傳動(dòng)齒輪的抗疲憊壽命延長(zhǎng)1500%，曲軸的抗疲憊壽命延長(zhǎng)900%。有效進(jìn)步零部件的抗疲憊機(jī)能和耐侵蝕機(jī)能，對(duì)其使用壽命和使用安全性具有重大的意義。依賴噴丸強(qiáng)化技術(shù)，零件可設(shè)計(jì)地更輕盈，一些原來(lái)因工藝規(guī)格要求不得不使用昂貴材質(zhì)的零件現(xiàn)在也可替代使用低價(jià)格材料，通過(guò)噴丸強(qiáng)化工藝能夠達(dá)到平等甚至更好的機(jī)能尺度。
曲軸制造流程中的拋丸清理作為制造流程的一個(gè)環(huán)節(jié)，熱處理過(guò)的曲軸需要經(jīng)過(guò)拋丸清理來(lái)去除表面的熱氧化皮。曲軸被置于旋轉(zhuǎn)輥輪上，在動(dòng)彈時(shí)，曲軸所有表面被充分曝露在多個(gè)拋頭拋射出的丸流下，多角度的丸粒沖擊使曲軸的外表面得到徹底清理。
曲軸的尺寸決定了選用拋丸機(jī)的類(lèi)型。對(duì)于大的發(fā)念頭，曲軸尺寸可能大到φ762mm、長(zhǎng)6096mm, 曲軸被置放于安裝在臺(tái)車(chē)上的一組滾輪間。有幾種工作方式，客戶可以根據(jù)自己廠房車(chē)間的實(shí)際情況選擇固定拋頭，既可讓臺(tái)車(chē)在拋頭下移動(dòng)，也可固定臺(tái)車(chē)，移動(dòng)上方的拋頭。不管選擇哪種方式，安放在滾輪間的曲軸都是不停地旋轉(zhuǎn)，使其各表面都接受充分地拋丸清理。 小一些的曲軸，如φ152～203mm、長(zhǎng)914mm，通常是利用旋吊式拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸清理。曲軸被吊掛在一個(gè)吊鉤上，然后經(jīng)懸鏈的滾動(dòng)被送入安裝有多個(gè)拋頭的拋丸室，進(jìn)行拋丸清理。吊鉤在拋丸室里旋轉(zhuǎn)，讓工件充分曝露在高速丸流下，邊旋轉(zhuǎn)邊通過(guò)。其清理速度可達(dá)到250件/h，且清理效果非常好。
固然對(duì)流程控制的要求不如強(qiáng)化那么嚴(yán)苛，但現(xiàn)代的曲軸拋丸清理設(shè)備也通過(guò)對(duì)流程參數(shù)的監(jiān)控來(lái)保證清理質(zhì)量。
曲軸的強(qiáng)化
因?yàn)榍S在交變應(yīng)力作用下工作，其軸頸面變化轉(zhuǎn)接圓角處發(fā)生應(yīng)力疲憊和應(yīng)變破壞的危險(xiǎn)性極大。目前，通過(guò)噴丸強(qiáng)化來(lái)改變曲軸抗疲憊機(jī)能已在大范圍內(nèi)得到普遍應(yīng)用，且效果令人滿足。
傳統(tǒng)滾壓工藝的缺陷是，因?yàn)槭芮S加工工藝性的限制，各軸頸圓角很難與滾輪相吻合，往往造成圓角的啃切現(xiàn)象，而且滾壓后的曲軸變形較大，效果不佳。噴丸強(qiáng)化的機(jī)理是利用嚴(yán)格控制直徑并具有一定強(qiáng)度的丸粒，在高速氣流作用下，形成彈丸流并連續(xù)向曲軸金屬表面噴射，就像用無(wú)數(shù)個(gè)小錘進(jìn)行錘擊，使曲軸表面產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的塑性變形，形成冷作硬化層。簡(jiǎn)而言之，因?yàn)榍S在加工中受各種機(jī)械切削力的作用，其表面特別是曲軸截面變化轉(zhuǎn)接圓角處的應(yīng)力分布極不平均，工作中又受交變應(yīng)力作用，很輕易產(chǎn)生應(yīng)力侵蝕而使曲軸的疲憊壽命降低。而噴丸強(qiáng)化工藝是通過(guò)引入一個(gè)預(yù)壓應(yīng)力來(lái)抵消零件在以后工作周期會(huì)受到的拉應(yīng)力，從而進(jìn)步工件抗疲憊機(jī)能和安全使用壽命。
對(duì)于噴丸強(qiáng)化過(guò)程，有兩個(gè)最樞紐的參數(shù)。一個(gè)是應(yīng)力強(qiáng)度，這通常是采用“阿爾門(mén)試片”進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。多個(gè)試片固定在曲軸的不同表面，特別是應(yīng)力最集中的曲軸截面變化轉(zhuǎn)接圓角處，一同進(jìn)行噴丸，試片上產(chǎn)生的壓應(yīng)力影響導(dǎo)致試片弓曲。曲率的擴(kuò)大變化與丸料沖擊的能量成比例。另一個(gè)確定噴丸質(zhì)量的主要參數(shù)是籠蓋率，這主要是指強(qiáng)化后表面彈坑占據(jù)的面積與總強(qiáng)化表面的比值，該參數(shù)由曲軸的設(shè)計(jì)工程師來(lái)定義，通常要求是在100%～200%，有些曲軸應(yīng)用可能要求籠蓋率高于200%。
根據(jù)曲軸的硬度和理想的導(dǎo)入壓應(yīng)力強(qiáng)度，通常曲軸噴丸強(qiáng)化使用的丸粒硬度在50～55 HRC，大小在S 280～S 330 (0.7 mm～0.84 mm)。這樣產(chǎn)生在“阿爾門(mén)試片”上的強(qiáng)度范圍約在0.008～0.010 C (0.025 on the A cale)。相較于拋丸清理，噴丸強(qiáng)化的工藝參數(shù)監(jiān)控更為嚴(yán)苛。就曲軸強(qiáng)化應(yīng)用而言，需要監(jiān)控的參數(shù)包括:噴丸速度、噴丸強(qiáng)度、丸粒直徑、噴丸的間隔、強(qiáng)化的時(shí)間及籠蓋率。這些參數(shù)中任意一個(gè)的變化，都會(huì)不同程度地影響曲軸表面強(qiáng)化的效果。
準(zhǔn)確應(yīng)用可控的噴丸強(qiáng)化技術(shù)，能使曲軸和其它在高載荷前提下工作的零件的疲憊強(qiáng)度得到大幅進(jìn)步，從而大大延長(zhǎng)零件的抗疲憊壽命。提高前輩、精密的帶電腦程控技術(shù)的噴丸設(shè)備能夠?qū)娡枇鞒踢M(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，以確保噴丸質(zhì)量的恒定性和可重復(fù)性。目前，全球良多聞名的汽車(chē)整車(chē)廠商和零部件制造商都已將強(qiáng)化列入尺度的出產(chǎn)工藝流程中，強(qiáng)化設(shè)備也與其他制造設(shè)備一樣形成了完整的現(xiàn)代制造流水線。
