喷砂油膜CNC零件指南

• 1
  喷砂对机加工表面的实际影响
• 2
  磨料选择："砂"这个说法并不准确
• 3
  如何读取喷砂表面的Ra值
• 4
  油膜适用于哪些环节
• 5
  哪些金属适合这种表面处理
• 6
  按材料划分的喷砂与油膜工艺

喷砂表面是变形表面。磨料颗粒高速撞击金属，每次冲击留下一个带凸起边缘的小凹坑。数百万次冲击叠加后，形成无方向性刀纹的哑光纹理。底层金属并非均匀去除，表层5–20 μm成为带残余压应力的冷作硬化层。

这种应力是有用的。它能延缓承受循环载荷零件（如支架和壳体）的疲劳裂纹萌生。它还能遮盖Ø50 mm面铣刀留下的进给纹路，这往往是图纸要求磨砂表面的真正原因。

代价是尺寸。喷砂在某些位置将表面向外挤压，在另一些位置则削减。平面上，根据磨料粒度和压力，预计有2–8 μm的尺寸偏移。锐边处偏移更大，90°角会很快失去边缘半径。

因此工序顺序很重要。若内孔公差为±0.005 mm，应先喷砂，再对该孔精加工或研磨。在精加工后对紧公差内孔喷砂，是零件超差的常见原因。

现代车间很少使用硅砂。游离结晶硅粉尘会导致矽肺，废磨料属于危险废物。这个词沿用自旧工单，但实际磨料是氧化铝、玻璃珠、碳化硅、核桃壳或塑料磨料。

每种磨料切削方式不同。氧化铝（通常120–220目）有棱角、切削力强，产生深哑光和强压应力，但可能嵌入软铝中。玻璃珠为圆形，以喷丸为主而非切削，给出更柔和的缎面外观，材料去除较少。

碳化硅更硬、切削更快，适用于钛合金和淬硬工具钢。核桃壳和塑料磨料较软，用于去毛刺和涂装前处理，此时不能改变尺寸。

对于大多数铝壳体，我们使用玻璃珠，压力0.3–0.5 MPa。对于需要均匀灰色的不锈钢盖板，氧化铝在0.4–0.6 MPa下效果更好。喷嘴角度保持在相对表面60–75°，因为浅角度会抹平峰顶而非切削。

Ra是平均粗糙度，平均值会掩盖很多信息。喷砂表面和车削表面可以同为Ra 1.6 μm，手感却完全不同。喷砂产生随机各向同性纹理，车削产生方向性纹理。

这种各向同性正是许多外观件的关键。光线向各方向均匀散射，零件从任何视角看都均匀一致。车削表面上，镜面高光沿进给方向延伸，每道划痕都清晰可见。

喷砂外观件的适用区间为Ra 0.8–1.6 μm。低于Ra 0.8 μm，纹理开始显得像抛光而非磨砂。高于Ra 3.2 μm，表面易积尘和指纹，在医疗和食品接触设备中清洁成为问题。

使用2 μm测针和0.8 mm截止长度的触针式轮廓仪测量。圆柱形零件取相隔120°的三点读数，因为喷砂均匀性取决于零件在喷砂柜中的摆放方式。

喷砂表面上的油膜不是涂层，而是一层薄的有机层，通常1–5 μm，填充凹坑谷底，露出峰顶。它使金属略微变暗，手感低光泽、略带蜡感。

油膜有两个作用。它置换谷底的水分，减缓碳钢和铸铁的闪锈。它还能吸附细尘，使表面在使用中看起来更干净。这就是喷砂上油零件出现在机床外饰和壳体上的原因。

固化条件很重要。冷涂薄油保持湿润并收集碎屑。150–180 °C加热固化20–30分钟，油交联成干膜，不会转移到手套或包装上。

不要对将进行阳极氧化、焊接、粘接或喷涂的零件上油。油膜污染表面，导致数周后出现的附着力失效。遮蔽这些区域或完全跳过上油工序。

铝是容易处理的情况。6061和7075喷砂干净，保持均匀哑光，上油膜不染色。ADC12等铸铝有孔隙，喷砂会打开这些孔隙，油随后将其加深为可见斑点。

不锈钢喷砂效果好，但表面钝化缓慢。喷砂磨料必须专用于不锈钢，否则会从之前的碳钢作业转移铁颗粒，数天内出现锈斑。304和316都是如此；17-4PH更硬，需要更长周期。

碳钢和铸铁是油膜发挥价值的地方。喷砂后的1018或1045在潮湿空气中数小时内就会闪锈。同一班次内上油膜可防止这一点，同时也能掩盖运输过程中的损伤。

钛合金和 Inconel 因导热率低、硬度高，较难获得均匀的喷砂效果。应使用碳化硅并提高压力，同时预期加工节拍更长。铜和黄铜较软，喷砂介质容易嵌入表面，因此应使用玻璃珠并保持低压。