Phun bi thủy tinh và phun hạt oxit nhôm: Chọn phương pháp nào cho chi tiết cơ khí?

“Phun cát” thường được dùng như một tên gọi chung, nhưng trong gia công cơ khí chính xác, loại hạt phun quyết định trực tiếp mức độ làm sạch, hình thái bề mặt và nguy cơ ảnh hưởng đến chi tiết. Hai vật liệu phổ biến là bi thủy tinh và hạt oxit nhôm. Chúng có hình dạng, độ cứng và cơ chế tác động khác nhau nên không thể thay thế cho nhau chỉ dựa trên màu sắc bề mặt mong muốn. Bi thủy tinh thường được chọn để làm sạch nhẹ và tạo bề mặt satin đồng đều. Hạt oxit nhôm có cạnh sắc, cắt mạnh hơn và phù hợp khi cần tẩy lớp ô-xít, lớp phủ cũ hoặc tạo nhám cho công đoạn phủ tiếp theo. Với lỗ chính xác, ren, mặt lắp ghép và chi tiết thành mỏng, phương án phun phải được quy định cùng yêu cầu che chắn và kiểm tra sau xử lý.

Bi thủy tinh có dạng gần cầu. Khi va vào kim loại, hạt tạo nhiều vết lõm nhỏ và làm khuếch tán ánh sáng mà không có cơ chế cắt mạnh như hạt góc cạnh. Bề mặt thường có màu mờ hoặc satin tương đối đồng đều, giúp giảm độ chói và làm dịu các vết dao nhỏ. Phun bi thủy tinh thường phù hợp với: Tuy nhiên, phun bi không làm biến mất hoàn toàn vết dao sâu, vết xước, rỗ khí hoặc lỗi gia công. Nếu cố tăng áp suất và thời gian để che khuyết tật, bề mặt có thể trở nên không đồng đều, cạnh bị bo, chi tiết mỏng bị biến dạng hoặc hạt vỡ tạo vết sắc hơn dự kiến.

• Housing nhôm cần bề mặt mờ trước anodizing.
• Chi tiết thép không gỉ cần giảm độ phản xạ và đồng đều ngoại quan.
• Bề mặt gia công cần làm sạch nhẹ mà không yêu cầu tạo biên dạng neo sâu.
• Chi tiết có yêu cầu ngoại quan nhưng vẫn phải kiểm soát cạnh và kích thước.

Oxit nhôm, còn gọi là alumina, là vật liệu cứng với hạt có cạnh sắc. Cơ chế tác động thiên về cắt và khắc bề mặt, nên tốc độ làm sạch và tạo nhám thường cao hơn bi thủy tinh. Phương pháp này được dùng khi cần: Do mức độ cắt mạnh hơn, oxit nhôm có nguy cơ làm thay đổi cạnh sắc, chữ khắc nông, bề mặt làm kín và kích thước nhỏ nếu thông số không phù hợp. Hạt dư hoặc bụi phải được làm sạch kỹ, đặc biệt ở lỗ mù, ren và đường dẫn bên trong. Với thép không gỉ hoặc yêu cầu sạch nghiêm ngặt, cần kiểm soát loại hạt và thiết bị để hạn chế nhiễm chéo.

• Tẩy ô-xít, gỉ hoặc lớp phủ cũ.
• Chuẩn bị bề mặt trước sơn, phủ hoặc liên kết cần độ bám cơ học.
• Tạo bề mặt mờ có độ nhám rõ hơn.
• Làm sạch dụng cụ, đồ gá hoặc chi tiết có lớp bám cứng, nếu vật liệu nền cho phép.

Bảng trên chỉ mang tính định hướng. Không nên cam kết một giá trị độ nhám Ra dựa trên tên hạt. Ra và ngoại quan phải được xác nhận bằng mẫu, quy trình đã thẩm định hoặc yêu cầu kỹ thuật có đủ cỡ hạt và thông số kiểm soát.

Phun hạt là xử lý bề mặt, nhưng không có nghĩa là hoàn toàn không ảnh hưởng kích thước. Va đập có thể làm thay đổi vi hình học, làm tròn cạnh hoặc bóc một lượng vật liệu nhỏ. Mức ảnh hưởng trở nên đáng kể khi dung sai hẹp, chi tiết nhỏ hoặc thời gian phun kéo dài. Các vùng thường cần che chắn gồm: Che chắn không chỉ là dán băng lên bề mặt. Vật liệu masking, mép che và cách gá phải chịu được luồng hạt mà không bong hoặc để lại đường biên xấu. Sau xử lý, cần kiểm tra xem hạt có lọt vào ren, lỗ hoặc khoang kín hay không.

• Lỗ lắp ghép H7 hoặc các đường kính có dung sai nhỏ.
• Ren trong, ren ngoài và insert ren.
• Mặt làm kín, mặt chuẩn, mặt lắp vòng bi và bề mặt trượt.
• Chữ khắc laser, khắc cơ khí hoặc mã truy xuất nông.
• Bề mặt đã mài chính xác hoặc đánh bóng.
• Lỗ mù và đường dẫn khó làm sạch hạt dư.

Một yêu cầu tốt nên trả lời rõ “phun vật liệu gì, ở đâu, để làm gì và nghiệm thu thế nào”. Hồ sơ nên gồm: Với yêu cầu ngoại quan, ảnh chụp qua điện thoại không phải chuẩn tuyệt đối vì ánh sáng và cân bằng trắng thay đổi. Mẫu giới hạn thực tế hoặc mẫu đầu tiên đã được duyệt thường đáng tin cậy hơn.

• Mác vật liệu và trạng thái bề mặt trước xử lý.
• Loại hạt: bi thủy tinh hay oxit nhôm; cỡ hạt hoặc cấp hạt nếu đã xác định.
• Phun khô hoặc phun ướt nếu có yêu cầu cụ thể.
• Vùng cần phun và vùng phải che chắn trên bản vẽ.
• Mục tiêu: làm sạch, tạo satin, tẩy lớp phủ hay chuẩn bị cho lớp phủ tiếp theo.
• Mẫu ngoại quan, giới hạn màu hoặc tiêu chí độ nhám/biên dạng bề mặt.
• Yêu cầu làm sạch hạt dư, bảo quản và đóng gói sau xử lý.
• Đặc tính kích thước phải đo lại và số lượng mẫu kiểm tra.

VietTech thực hiện phay CNC, tiện CNC, mài chính xác, cắt dây EDM và đo kiểm theo bản vẽ. Các công đoạn phun bi, phun hạt mài và xử lý bề mặt liên quan được phối hợp với đối tác chuyên môn. Trước khi gửi xử lý, các bề mặt quan trọng được xác định để lập phương án masking; sau xử lý, chi tiết được làm sạch và kiểm tra theo yêu cầu đã thống nhất. Khả năng đạt ngoại quan, độ nhám hoặc dung sai cuối cùng cần được đánh giá theo vật liệu, hình học, loại hạt, quy trình xử lý tiếp theo và số lượng. Với bề mặt mỹ quan hoặc yêu cầu mới, nên duyệt mẫu trước khi triển khai toàn bộ lô.