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喷砂是施涂高性能涂料前对金属表面进行表面处理的最佳方法,也是目前应用最广泛的表面处理方法。它为即将涂装的涂料体系提供一个无锈、无氧化皮、无旧漆皮和无其他污染物的清洁表面,提高了涂层的附着力。
喷砂是用具有高爆发力能量的磨料粒子对物件表面进行必要的冲击,从而清除表面的污染物,并提供一个清洁的和活泼的金属表面。
喷砂方法有三种:a.空气喷砂;b.水喷砂(即湿法喷砂,水喷射束中包含一定的磨料粒子);c.机械旋转喷砂(磨料粒子由迅速旋转的轮叶高速投射到金属表面)。前两种方法已被广泛应用在需要喷砂的各个领域,而第三种方法适宜用于工厂车间流水线或特殊场合。
 
  1. 空气喷砂 空气压力喷砂方法是目前最通用、最低成本、也是最有效的表面处理方法,在重防腐涂装领域喷砂迄今仍是最佳工艺选择,已经广泛应用于船舶、桥梁、石化、电力等工业钢结构、包括混凝土制件等许多不同的防腐蚀保护领域。
空气喷砂适用于工厂流水线生产,可用于可移动容器、结构钢或较小部件的清洁处理,也可作为大型固定装置使用。许多船石都配有必要的空气调节喷砂车间和涂装车间,用于新造船大型分段使用,因为这样可消除许多户外的暴晒问题。
便携式喷砂机且有很大的优点,空压机、磨料和喷壶可随时随地移动和工作。而大型喷砂机可同进配有多个磨料储存料斗,可同时使用多个喷嘴进行喷砂工作,大大提高了工作效率。
  1. 湿法喷砂 由于空气喷砂时磨料的脆裂会产生环境污染,近年来湿法喷砂得到了发展和普及。湿法喷砂有两种方法,一是在高压水喷射时加入少量磨料;二是在喷嘴或空气/磨料流中加入水,后一种方法更为通用。
湿法喷砂明显的优点是工作时不会产生灰尘。根据湿法喷砂设备的性能,水耗量可以调节。采用高压水和相对少量的磨料的湿法喷砂,可以生成良好的表面状态。使用过的水/磨料/漆皮的混合物,必须经过过滤,不可随便排入河道。
湿法喷砂的缺点是喷砂完成后的表面是湿的,可能很快被氧化,影响涂层质量。因此,在湿法喷砂中,往往需要加入抑制剂以阻止氧化,但是如果抑制剂残留在喷砂表面而没有完全清除,对涂层质量也是有影响的。
  1. 旋转轮式机械喷砂(离心喷砂) 旋转轮式机械喷砂也称为离心喷砂,主要用于工厂流水线。它是采用一个固定的转子把磨料高速投向钢材表面。它的优点是干式的,金属可以事先预热,而一个干燥、清洁、具有温热的表面,对于涂料的施涂有很大的好处。新型旋转式喷砂机机型小并且可以移动,全于提高效率,对于舱室、地板和其他装置的边角非常有效。
旋转轮式喷砂所用磨料通常为金属型钢丸、铸铁丸、钢丝段、粗磨料等,但不能用硅砂,因为会增加设备磨损和维修费用。
旋转轮式喷砂的成本较低,因为是机械操作,效率高,既可用金属磨料,也可用金属丸。在旋转轮式喷砂机旁边,第一道底漆几乎在喷砂一完成马上被自动喷涂,这也是一个很大的优点。由于喷砂房是密闭式的,产生的灰尘都可以自动地被吸气机、吹风机和沉淀器所消除而不会污染空气。
旋转轮式喷砂的最大优点是不需要空压机、管线和节约劳力。另外它的设备紧凑、容易启动、动力供应简单,操作成本低。
旋转轮式喷砂的主要不足是它只能对钢板的原始状态进行表面处理,而不适用于组装后的钢结构。组装后的部件和复杂部位必须靠手工喷砂清洁。如果第一道底漆不能及时涂装,喷砂表面就可能会产生氧化而必须重新进行处理。
旋转式喷砂的主要缺点还有:初始投资成本高;维修保养成本高和占用时间长;设备的移动部位磨损高。
  1. 真空喷砂 真空喷砂又称为密闭式再循环喷砂系统,用以消除开放式喷砂所产生的灰尘。它的表面处理的效率与空气喷砂或离心式喷砂相当,主要用于预防含铅漆皮碎片在喷砂过程中的放出。
在真空喷砂系统,喷嘴完全被一个橡胶帽或刷子所包覆,以阻止磨料向四处飞射。围绕着喷嘴的刷子或杯套连接着高效真空机械,当磨料撞击钢材表面并反弹时,立即被真空系统所俘获并带往喷罐,在通过机械自动再循环前被清洁。这种喷砂可用于对灰尘有敏感的设备和场所。
真空喷砂所用磨料一般为金属型,氧化铝或矿渣,所以可以循环使用很多次。大部分石英砂因容易粉碎因而不适用。
为了真空喷砂能有效运作,包围着喷嘴的刷子或橡胶帽必须与被喷砂的表面密封,这对于平的表面是较容易的。对于那些具有一定形状的钢结构,特别形状的刷子密封是必要的,以防止灰尘和磨料逸出。
喷砂效率与许多因素有关。有两个比较值得注意的方面:一是喷嘴或轮叶到工件的距离;二是磨料流的角度。
从喷嘴或轮叶到工作的距离,也是视不同情况而定。越接近工件表面,磨料流越集中,撞击力越大。距离较远,可以加宽和加大喷砂的面积,但末流需要增加更多的能量以克服空气的阻力和磨料流的膨胀。最后,必须以达到所要求的表面清洁度和粗糙度为目标而确定最佳的工作距离。
理论上讲,当粒子垂直撞击工件表面时,可取得最好效果,但在实际生产中往往采用稍微偏离垂直的角度更有效。角度可随工件的类型而变化,如清除旧漆层,往往采用3.5度角更能够去除旧漆皮。

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