喷砂/ 抛丸工艺
喷砂/ 抛丸是广泛采用的一种表面强化工艺，用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等性能，还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。喷砂/ 抛丸的特点是：设备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便，但缺点是生产过程中造成大量粉尘，不仅严重污染环境,还及易导致操作者的职业病。
喷砂/ 抛丸工艺既可以高速冲击清除金属表面上的坚硬物质，也可以低速打磨将工件表面上的油漆清除而不会损害工件表面。喷砂/ 抛丸工艺一般有三种形式：表面处理（如抛光）、表面预处理、和表面改造工艺。
作为表面处理：
• 去除表面污染物
• 将表面处理至所需的标准
作为表面预处理：
• 在喷涂前将表面进行粗加工
• 去除表面的不平整
作为表面改造工艺：
• 提高耐疲劳性，以延长金属寿命
• 降低磁化系数
• 修正变形
• 构成结构钢或板
喷砂/ 抛丸工艺主要有两种的喷砂方法：湿式或干式，本摘要主要针对干式的喷砂方法。
湿式喷砂
湿式喷砂是最后的精加工程序，通常使用经化学处理过的水和精细研磨后的微粉混合成的浆液。湿式喷砂可以避免金属过渡的磨损，公差可控制在0.0001英寸以内。它可以处理多齿滚刀，也可处理小至注射器针头之类的精细品。湿式喷砂设备通常是柜式设计，适合处理小巧、精致的工件。
常见的应用 / 干喷砂和抛丸设备
手喷砂柜，转篮，旋转工作台，自动进料工位，Tumblers滚筒，振动机和喷砂室。
喷砂和抛丸使用的原料
• 干式喷砂使用的砂料 可根据客户的需求及加工型式随时更换。砂的粒径为20〜6000目，而粉尘微粒的大小将取决于喷砂的方式。
• 除尘器设备的选择除了考虑需要加工的金属材料外，也须了解使用的砂原料。95%的喷砂原料粉尘具有易燃、爆炸、腐蚀、有毒等特性。了解你的喷砂工艺方可制定合适的除尘方案。
喷砂方式
使用何种的干式喷砂方式，将会影响到除尘器的选型。喷砂方式包括：
• 压力喷砂： 在短时间内作均匀抛光的同时，亦确保了精确的系统控制，适合繁重的抛光工作。此方式适合去除较厚的氧化皮或涂漆、难以处理的凹陷部位、奇怪形状的工件、大型工件和快速加工生产。因此，这种方式会高浓度的粉尘。
• 牵引式（吸力式）： 用于轻到中量的生产，适合有限的空间和中等预算需求。有些压力会损失在吸取砂子上； 因此，效率会逊色于压力喷砂方式。此形式通常采用的是箱式喷砂设计，虽然粉尘量相对比较少，但是，如果串联几个喷砂机的话，粉尘量会显著地提高。
• 抛丸机： 适用于生产量大，自动化系统和最小限度的人手操作。加工件通过机动或手动送到抛丸机里。由于喷砂介质的使用量高，这些机器会产生大量粉尘。
除尘设备考虑因素
• 吸风罩尽可能远离喷砂处，但保持有效的除尘距离。控制吸风罩的距离有以下作用：
o 减少清洁或好的砂介质进入除尘器 ；
o 只收集粉尘，减少磨损除尘器的可能；
• 除尘器进气口的配置 （请记住砂子能处理工件的表面，同样也会磨损除尘器和滤材 ）
o 耐磨入口
o 沉降箱
o 管道以锥形逐渐减缩至入口直径
o 其它可减少滤材磨损的选项
o 耐磨衬板或旋风预过滤器
• 粉尘浓度对除尘器过滤效率有一定的影响。即使当砂子减低了磨损性，浓度大对过滤件也会是致命的。再次提醒，考虑进气条件，以减少除尘器的负载。
• 在喷砂应用的风量计算取决于喷砂设备、砂子种类和客户的特殊需求。以达到良好的可见度，粉尘捕捉性能和良好的滤材通风率。
o 可见度通常用换气频率来界定，也和变得污浊的时间有关。最常见的换气率为60-100 cfm/ft2 (按地板或天花板的面积计算)，或用100 cfm/ft2 (按墙面区域面积计算)。普通喷砂柜的建议换气频率是每分钟20次。
o 粉尘捕捉要求与喷砂柜设计或自动喷砂工艺相关。而风量则取决于防止粉尘从开口处逃逸所需的风速。一般截面风速为 500 FPM。轮盘式则为200 cfm/ft2。
o 截面风速要求和喷砂房有关，而除尘器的选型是基于既定的横截面积和风速。常见的建议截面风速是150-200 FPM。特别注意要去了解喷砂处理的材料特性。如被喷砂处理的材料是爆炸性、易燃性、腐蚀性、有毒的，即意味着除尘器须配备必要的预防措施。
注意
通常在一次的喷砂工作中只会消耗 5% - 8% 的砂子， 而大多数的砂料都会重复使用。所以，需要保证不同的砂料需要分开进行收集处理。
砂子都是具有磨蚀性的，所以除尘器的进气口都要配置耐磨选项。
由于砂子和喷砂方式多种多样，文中所讨论的并没有概括全部，只作参考。
定义
1. 砂子(砂质) ：在喷砂操作中使用的介质。按不同客户需求，砂子可以是粒状、粉状、颗粒或碎片的。
2. 喷砂方法： 用气压、液压或离心方式将研磨介质覆盖在一个物体的表面上。
3. 喷砂桶：将转盘安装在喷砂箱里，以转动方式将表面进行喷砂加工。
4. 喷砂清理室：在一个密闭房间里进行喷抛操作，操作工在房间内以喷砂枪进行喷砂加工。
5. 喷砂箱：操作员站密封的喷砂箱外，通过在外部的开口或连接位操作喷枪。
6. 旋转喷砂清理台：将工件放置在一个旋转的台面上，进行自动连续的喷抛处理。
参考法律（其他美国联邦和地方法规可能使用）
• 美国环保署（US EPA）
悬浮微粒（PM）：
• PM 2.5 = 15 µg/m3（每年），35 µg/m3（24小时）
• PM 10 = 150 µg/m3（24小时）
职业安全和健康署（OSHA）法规
• CPL03-00-007指引：国家重点项目 - 结晶二氧化硅2008年1月24日
• 29 CFR 1910.94
• 29 CFR 1910.1000
• 29 CFR 1910.1000 - 空气污染物
附注：在美国二十五个州、波多黎各和维尔京群岛，除了已采纳职业安全与健康管理局认可的规划，并自定义了更严格的标准和执行政策。 在大多数情况下，这些州采取的等同于联邦职业安全与健康管理局的标准。然而，其它国家都会采纳个别适用于不同行业的标准或可能有不同的执行政策。
参考文献
工业通风手册
美国国家职业安全与卫生研究院（NIOSH）出版社 No.76-179
WAC 296-818-500
AP-42, ch 13.2.6: 喷砂法
