铸铝件的抛丸工艺方法与流程

本发明涉及表面处理技术领域，特别是涉及一种铸铝件的抛丸工艺方法。

背景技术：

抛丸工艺是材料加工领域常用的一种表面处理工艺，具体是采用抛丸机高速抛出弹丸来连续冲击工件表面，从而能够使工件的外观性能和机械性能得到改善。传统的铸铝件的抛丸工艺大多采用单一的不锈钢丸(如430#不锈钢丸、0.2±0.1mm(银灰色)、硬度≤38°hb、抗拉强度≤850mpa)来对铸铝件进行表面处理，其材质、配比、规格的使用不合理，对铸铝件外表面冲击较大，致使铸铝件表面粗糙度较高(通常在5.8ra左右)，表面色泽暗沉，最终影响到铸铝件整体的外观标准及功能需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是要提供一种铸铝件的抛丸工艺方法，能够使铸铝件的表面粗糙度有效降低，表面色泽亮度得到提升，从而使铸铝件能够满足外观标准及功能需求。

上述技术问题通过以下技术方案解决：

一种铸铝件的抛丸工艺方法，采用丸料混合物对铸铝件进行抛丸处理，所述丸料混合物包括金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸，其中，所述金属雾化丸及所述回收金属雾化丸的硬度为32hrc～50hrc，抗拉强度为1300mpa～2200mpa，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.08mm～0.2mm，质量百分数为60％～90％，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.08mm～0.2mm，质量百分数为0～30％，所述铝丸的粒径尺寸为0.6mm～1mm，质量百分数为10％～20％。

本发明所述的铸铝件的抛丸工艺方法，与背景技术相比所产生的有益效果：上述铸铝件的抛丸工艺采用丸料混合物对铸铝件进行抛丸处理，通过对丸料混合物的材质、配比和尺寸规格进行合理配置，在金属雾化丸、回收金属雾化丸及铝丸的共同作用下，能够有效降低铸铝件的表面粗糙度，并且在抛丸处理过程中，铝丸还能够起到抛光剂的作用，使得铸铝件的表面色泽亮度得到提升，从而使铸铝件能够具有较低的表面粗糙度和较亮的表面光泽度，以使铸铝件能够满足外观标准及功能需求。

在其中一个实施例中，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述铝丸的粒径尺寸为0.7mm～1mm。

在其中一个实施例中，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.18mm，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.18mm，所述铝丸的粒径尺寸为1mm。

在其中一个实施例中，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的质量百分数为66％～74％，所述回收金属雾化丸的质量百分数为18％～22％，所述铝丸的质量百分数为8％～12％。

在其中一个实施例中，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的质量百分数为70％，所述回收金属雾化丸的质量百分数为20％，所述铝丸的质量百分数为10％。

在其中一个实施例中，所述金属雾化丸及所述回收金属雾化丸的硬度为35hrc，抗拉强度为1250mpa。

在其中一个实施例中，所述金属雾化丸采用不锈钢雾化丸。

在其中一个实施例中，采用所述丸料混合物对所述铸铝件进行抛丸处理的工艺条件为：抛丸量180kg/min～220kg/min，抛丸时间8min～15min。

在其中一个实施例中，采用所述丸料混合物对所述铸铝件进行抛丸处理的工艺条件为：抛丸量200kg/min，抛丸时间10min。

在其中一个实施例中，在采用所述丸料混合物对所述铸铝件进行抛丸处理之前还包括以下步骤；

通过丸料处理、来料抽检及前期分料操作，筛选出符合规格要求的所述金属雾化丸、所述回收金属雾化丸和所述铝丸；

将所述金属雾化丸、所述回收金属雾化丸和所述铝丸按照预设配比进行混合得到所述丸料混合物。

附图说明

图1为本发明一实施例的铸铝件的抛丸工艺方法流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

在本发明的一个实施例中，一种铸铝件的抛丸工艺方法，采用丸料混合物对铸铝件进行抛丸处理，所述丸料混合物包括金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸，其中，所述金属雾化丸及所述回收金属雾化丸的硬度为32hrc～50hrc，抗拉强度为1300mpa～2200mpa，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.08mm～0.2mm，质量百分数为60％～90％，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.08mm～0.2mm，质量百分数为0～30％，所述铝丸的粒径尺寸为0.6mm～1mm，质量百分数为10％～20％。

具体地，金属雾化丸是通过雾化工艺，将金属融化成液态，喷入水中，固化后，再进行筛选得到的。相较于传统的采用切割工艺制得的丸料，金属雾化丸的密度、覆盖率较高，表面更为规整，抛丸效果更好。回收金属雾化丸是指在抛丸处理过程中，对已经使用过的金属雾化丸进行回收后再次利用的丸料。其中，金属雾化丸及回收金属雾化丸的尺寸规格均在0.08mm～0.2mm，均呈现出银灰色，硬度为32hrc～50hrc，抗拉强度为1300mpa～2200mpa，金属雾化丸和回收金属雾化丸的质量总和占到丸料混合物总质量的80％～90％，从而能够保证较好的抛丸效果。此处的金属雾化丸包括但不限于采用不锈钢、普通钢或其他能够满足抛丸处理要求的金属材料经过雾化工艺制得。

可选地，金属雾化丸采用不锈钢雾化丸，具体可采用单一材质的不锈钢雾化丸，也可采用多种不同材质的不锈钢雾化丸相混合。例如，可采用单一的430#不锈钢雾化丸，或者单一的304#不锈钢雾化丸，或者430#不锈钢雾化丸与304#不锈钢雾化丸相混合，只要各组分的色泽、尺寸规格保持一致即可。例如，在本实施例中，金属雾化丸采用430#不锈钢雾化丸，其化学成分包括0.12％的碳(c)、微量的镍(ni)、15％～17％的铬(cr)、0.32％的锰(mn)、0.018％的磷(p)，以及0.32％的硅(si)，其密度为7.8g/m³。

可选地，所述金属雾化丸及所述回收金属雾化丸的硬度为35hrc，抗拉强度为1250mpa。此种规格的金属雾化丸及回收金属雾化丸硬度适中，抗拉强度适中，能够起到较好的抛丸效果。

另外，通过金属雾化丸(也即新的金属雾化丸)与回收金属雾化丸(也即旧的金属雾化丸)配合使用，能够保证产品表面粗糙度得到改善的同时，还能够降低生产成本。优选地，回收金属雾化丸采用二次回收金属雾化丸，也即只使用过一次的金属雾化丸，从而能够保证较好的抛丸效果。当然，在不考虑生产成本的情况下，也可以全部采用新的金属雾化丸。

铝丸所占的比例相对较低，铝丸可呈圆球状或柱状，呈现出白色，可起到抛光剂的作用，能够进行增亮，有助于铸铝件产品表面光泽度的提升。

例如，可选用如下表所示规格的铝丸。

本发明所述的铸铝件的抛丸工艺方法，与背景技术相比所产生的有益效果：上述铸铝件的抛丸工艺采用丸料混合物对铸铝件进行抛丸处理，通过对丸料混合物的材质、配比和尺寸规格进行合理配置，在金属雾化丸、回收金属雾化丸及铝丸的共同作用下，能够有效降低铸铝件的表面粗糙度，并且在抛丸处理过程中，铝丸还能够起到抛光剂的作用，使得铸铝件的表面色泽亮度得到提升，从而使铸铝件能够具有较低的表面粗糙度和较亮的表面光泽度，以使铸铝件能够满足外观标准及功能需求。

发明人进一步研究表明，当丸料的粒径尺寸过大时，会对铸铝件表面的冲击过大，而造成表面粗糙度升高，当丸料的粒径尺寸过小时，又会使丸料的损耗率过高，增加成本。在一实施例中，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述铝丸的粒径尺寸为0.7mm～1mm。采用本实施例的丸料尺寸规格，能够使铸铝件的表面粗糙度保持在一个较低的水平(小于等于3.5ra)，同时能够使丸料的损耗率较小，从而能够有效降低生产成本。

优选地，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.18mm，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.18mm，所述铝丸的粒径尺寸为1mm。

为了进一步说明不同丸料对铸铝件产品表面粗糙度的影响，以下结合表1通过五组实施例进行详细说明。

参见表1，五组实施例均是通过履带式抛丸机对牌号为adc12的铸铝件进行的抛丸处理，履带速度均为3.6m/min，抛丸时间为10min。

其中，第1-3组实施例均采用金属雾化丸，各组实施例中的金属雾化丸的粒径尺寸有所不同，弹丸速度均为60m/s；第4组实施例所采用是粒径尺寸为0.3mm的铸造丸，弹丸速度为60m/s；第5组实施例所采用的是粒径尺寸为0.2mm的430#不锈钢丸，弹丸速度为72m/s。

结合表1可以看出，相较于第4组及第5组实施例(也传统工艺中所常用的铸造丸和430#不锈钢丸)，第1-3组实施例采用金属雾化丸处理后的铸铝件产品的表面粗糙度明显降低，可由最高的6ra降低至3.5ra以下，其中，采用0.08mm-0.15mm粒径尺寸的金属雾化丸处理后，铸铝件产品的表面粗糙度可降低至2.2ra。将第1-3组实施例进行比较可以看出，丸料的粒径尺寸越大，所得到的产品的表面粗糙度越大，但丸料的耗损率越小，反之，丸料的粒径尺寸越小，所得到的产品的表面粗糙度越小，但丸料的损耗率越大。在一较优的实施例中，采用粒径尺寸为0.15mm～0.18mm的金属雾化丸对铸铝件进行表面处理时，所得到的产品表面粗糙度为2.7ra，丸料损耗率为0.5％，此时能够同时兼顾较小的产品表面粗糙度和较小的丸料损耗率，使得产品表面粗糙度得到有效改善的同时，能够有效节约生产成本。

此外，发明人通过进一步的研究发现丸料混合物的各丸料配比也会对铸铝件产品的表面粗糙度产生影响。为了进一步降低铸铝件产品的表面粗糙度，同时保证铸铝件具有较高的表面光泽度。在一实施例中，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述铝丸的粒径尺寸为0.7mm～1mm，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的质量百分数为66％～74％，所述回收金属雾化丸的质量百分数为18％～22％，所述铝丸的质量百分数为8％～12％。

优选地，所述金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述回收金属雾化丸的粒径尺寸为0.15mm～0.2mm，所述铝丸的粒径尺寸为0.7mm～1mm，在所述丸料混合物中，所述金属雾化丸的质量百分数为70％，所述回收金属雾化丸的质量百分数为20％，所述铝丸的质量百分数为10％。在本实施例中，金属雾化丸、回收金属雾化丸及铝丸按照质量百分数为7：2：1的配比进行混合得到丸料混合物，再将丸料混合物投入至抛丸机中，对铸铝件进行抛丸处理，所得到的铸铝件产品表面色泽洁白，触感较好，抛丸效果较佳。

为了进一步说明丸料混合物中各丸料配比对铸铝件产品表面粗糙度的影响，以下结合表2通过五组实施例进行详细说明。参见表2，五组实施例均是通过履带式抛丸机对牌号为adc12的铸铝件进行的抛丸处理，其中，新金属雾化丸料(即前文所述的金属雾化丸)及旧金属雾化丸料(即前文所述的回收金属雾化丸)的粒径尺寸均为0.15mm～0.18mm，铝丸的粒径尺寸为1mm，履带速度均为3.6m/min，抛丸时间为10min。第1-5组实施例的区别在于丸料混合物中各丸料的配比不同。

结合表2可以看出，在第1组实施例中，没有采用回收金属雾化丸，而是采用新金属雾化丸与铝丸按照质量比为9:1的配比对铸铝件进行抛丸处理后，所得到的铸铝件产品的表面粗糙度最小，为2.8ra。将第1组实施例与第2组实施例进行对比，可以看出，在铝丸的质量百分数保持在10％不变的情况下，当采用10％的旧金属雾化丸(也即回收金属雾化丸)来替代其中10％的新金属雾化丸时，所得到的铸铝件产品的表面粗糙度升高至2.9ra，但升高幅度不大。将第2组实施例与第3组实施例进行对比，可以看出，在铝丸的质量百分数保持在10％不变的情况下，当旧金属雾化丸(也即回收金属雾化丸)的质量百分比由10％提高到20％时，所得到的铸铝件产品的表面粗糙度几乎没变，维持在2.9ra。将第3组实施例与第5组实施例进行对比，可以看出在铝丸的质量百分数保持在10％不变的情况下，进一步将旧金属雾化丸(也即回收金属雾化丸)的质量百分比由20％提高到30％时，所得到的铸铝件产品的表面粗糙度明显升高，由2.9ra升高至3.2ra，可见，回收金属雾化丸的占比不宜过高，回收金属雾化丸的质量百分数保持在20％左右时，能够使铸铝件产品保持较低的表面粗糙度，同时还能够降低成本。将第3组实施例与第4组实施例进行对比，可以看出，当新金属雾化丸的质量百分数保持在70％不变的情况下，丸料混合物中的铝丸的质量百分数由10％提高到20％时，所得到的铸铝件产品的表面粗糙度明显升高，由2.9ra升高至3.2ra，可见铝丸的占比不宜过高，铝丸的质量百分数保持在10％左右时，能够使铸铝件产品保持较低的表面粗糙度，同时还能够使铸铝件产品的表面色泽得到改善，得到表面洁白的铸铝件产品，改善产品的外观质量，提升观赏性。

在一较优的实施例中，采用丸料混合物对铸铝件进行抛丸处理，所述丸料混合物包括金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸，其中，所述金属雾化丸及所述回收金属雾化丸的硬度为32hrc～50hrc，抗拉强度为1300mpa～2200mpa，所述金属雾化丸(新金属雾化丸)和所述回收金属雾化丸(旧金属雾化丸)的粒径尺寸为0.15mm～0.18mm，所述铝丸的粒径尺寸为1mm，金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸的质量配比为7:2:1。此时，所得到的铸铝件产品的表面粗糙度为2.9ra，并且产品表面色泽洁白，触感较好，整体抛丸效果更为均匀且观赏性更高，同时，在不过多影响表面粗糙度的情况下还能够实现最低的生产成本。

此外，抛丸量及抛丸时间也会对抛丸效果产生一定的影响。当抛丸量过少，抛丸时间过短时，铸铝件的表面部分位置无法被弹丸所击中，导致产品的抛丸效果不均匀；当抛丸量过多，抛丸时间过长时，会导致铸铝件产品表面起皮而报废，降低产品合格率，同时还会使抛丸周期过长，影响生产效率。为了保证抛丸效果的均匀性，提升产品合格率，同时保证较高的生产效率，在一实施例中，采用所述丸料混合物对所述铸铝件进行抛丸处理的工艺条件为：抛丸量180kg/min～220kg/min，抛丸时间8min～15min。优选地，采用所述丸料混合物对所述铸铝件进行抛丸处理的工艺条件为：抛丸量200kg/min，抛丸时间10min。

例如，在一实施例中，将金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸按照7:2:1的质量分数比进行混合制备丸料混合物，再将丸料混合物以180kg/min的抛丸量，对铝铸件连续进行抛丸处理15min。在另一实施例中，将金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸按照7:2:1的质量分数比进行混合制备丸料混合物，再将丸料混合物以220kg/min的抛丸量，对铝铸件连续进行抛丸处理8min。

在一较优的实施例中，将金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸按照7:2:1的质量分数比进行混合制备丸料混合物，再将丸料混合物以220kg/min的抛丸量，对铝铸件连续进行抛丸处理10min。此时，丸料混合物的质量配比合理，同时抛丸量和抛丸时间适中，所得到的铝铸件产品抛丸效果均匀，表面粗糙度较低，同时具有较高的表面光泽度，并且生产成本较低。

以下结合一具体实施例对铸铝件的抛丸工艺方法进行详细说明。

参照图1，在本实施例中，铸铝件的抛丸工艺方法包括如下步骤：

s1、制备丸料混合物，所述丸料混合物包括金属雾化丸、回收金属雾化丸和铝丸，其中，所述金属雾化丸及所述回收金属雾化丸的硬度为35hrc，抗拉强度为1250mpa，所述金属雾化丸和所述回收金属雾化丸的粒径尺寸均为0.15mm～0.2mm，所述铝丸的粒径尺寸为1mm，所述金属雾化丸、所述回收金属雾化丸及所述铝丸按照质量分数为7:2:1的配比进行混合(例如金属雾化丸140kg、回收金属雾化丸40kg、铝丸20kg)得到所述丸料混合物；

s2、将所述丸料混合物投入至抛丸机中，以200kg/min的抛丸量对铸铝件进行抛丸处理10min。

采用传统的抛丸工艺对铸铝件进行抛丸处理后，得到的铸铝件产品表面粗糙度较高，平均数据为5.8ra，色泽偏暗，整体观赏性较差。采用本实施例的铸铝件的抛丸工艺方法对铸铝件进行抛丸处理后，得到的铸铝件产品的表面粗糙度较低，平均数据为3.0ra，且色泽洁白，触感较好，整体抛丸效果更为均匀且观赏性较高。

进一步地，在采用所述丸料混合物对所述铸铝件进行抛丸处理之前还包括以下步骤；

通过丸料处理、来料抽检及前期分料操作，筛选出符合规格要求的所述金属雾化丸、所述回收金属雾化丸和所述铝丸；

将所述金属雾化丸、所述回收金属雾化丸和所述铝丸按照预设配比进行混合得到所述丸料混合物。

从而能够确保所用的丸料规格、质量及配比符合要求，从而能够进一步保证抛丸处理的效果。

此外，为了进一步提升抛丸效果并降低成本，可在抛丸机的抛丸室的吸尘口、分离器的吸尘口采用调风阀门。在调试时，可根据现场的情况，合理的调节分离器、抛丸室的吸尘风量，既保证充分的吸尘，又要保证细小的丸料不被吸入除尘器内，从而可进一步降低丸料的耗损率，降低成本。另外，还可在分离器内设置挡尘板，能够有效地将细小的丸料、氧化皮及大颗粒的粉尘等逐级分类。抛丸室后面进而设置沉降器来挡住细小的丸料，并将细小丸料输送至抛丸室内的砂循环系统中，以实现回收利用，降低成本。

相较于采用传统的抛丸工艺所制得的铸铝件产品，采用上述实施例的铸铝件的抛丸工艺方法所得到的铸铝件产品具有较低的表面粗糙度和较亮的表面光泽度，其中，表面粗糙度可由现有的5.8ra左右降低至3.0ra左右，以将原有的铸铝件的产品提升至一个新的品质外观标准，全面提升铸铝件产品外观质量及表面粗糙度要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。