將液體將液體二氧化碳閃蒸至常壓,把所形成的”雪”壓成冰形,即為干冰。干冰噴丸是在.4 年前開發(fā)研制成功的,用于處理用一般方法不能解決的潔凈問題。但遺憾的是,由于設(shè)備投資成本太大,所以一直未被廣泛應(yīng)用。直到幾年以前,當小型高效噴丸設(shè)備的價格趨于合理時,此項潔凈技術(shù)才成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。目前,此種新潔凈技術(shù)正在包括模具清理在內(nèi)的不同應(yīng)用領(lǐng)域起著重要的作用。
1、干冰噴丸系統(tǒng)的組成
干冰噴丸系統(tǒng)的組成是:干冰噴射機;空氣壓縮機;干冰制粒機;干冰儲存器;液態(tài)EF8
儲槽;用于保護工作區(qū)的二氧化碳氣體監(jiān)測器。
2、干冰噴射機類型
根據(jù)噴嘴的特征,噴射機有兩種類型:雙管型和單管型。無論何種類型,必須選用低溫管道材料,以保持噴出的二氧化碳為固態(tài)(見圖8)。
3、干冰噴丸的原理
象噴吹其它介質(zhì)一樣,噴吹的動能是首要的條件,這主要取決于空氣的壓力??諝獾乃俣缺仨氝_到180-300m·.S/1,以得到大的動能。將直徑2-3㎜的干冰球丸裝入噴丸機的裝料斗中,使用低壓壓縮空氣將其沿著導(dǎo)管輸送到噴丸槍中,并在噴丸槍中進一步加速,以約1/300m·.s 的速度撞擊待清潔的物體物體表面受到由在約-78℃ <干冰在常壓下的溫度>的高動量干冰球丸碰撞所產(chǎn)生的熱沖擊,
使外層收縮、脆弱、易于裂開,同時,灰垢和待清表面間的聯(lián)接力變?nèi)酰⒃谄渎?lián)接處產(chǎn)生裂縫。高壓氣流把干冰吹入裂縫,干冰在此升華<圖?>,這種升華使二氧化碳的體積膨脹了CHH 倍,迅速把表面的雜物清除。之后,由反復(fù)碰撞的球丸帶走破裂、脆化的表層,無其它噴丸技術(shù)常見伴隨的磨損。
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4、環(huán)保型的清理技術(shù)
此種對環(huán)境有益的技術(shù)對于除去模具上的表面涂層、油污、殘渣有很大價值。由于還可避免基材的研磨損傷,因而不再需要昂貴的,細致的潔凈表面處理。此外,由于干冰丸可完全升華到大氣中而無殘留溶劑或其它液體殘渣,因而省去了噴丸介質(zhì)的脫除和處理。
5、干冰熱沖擊對模具母體金屬的影響
由于模具<處理的模具>和模具上的表面涂層、油污、殘渣是兩種不同的材料,具有不同的熱膨脹系數(shù),在干冰的沖擊下,表面涂層、油污、殘渣就會被剝離。研究證明:這種干冰的熱沖擊只會引起模具表面的溫度下降,而不會對模具母體金屬產(chǎn)生熱應(yīng)力。
為了驗證這種原理,曾經(jīng)有人做過一個試驗。在這個試驗中,熱電偶被插到不同的深度(從表面到2㎜深)。連續(xù)向試樣噴吹干冰30s(長于常使用時間),熱電偶記錄的試樣不同深度的溫度。當噴射干冰時,監(jiān)測表面的溫度下降(在5s 內(nèi),溫度下降50℃),而試樣其它深度則無溫度下降,只是在試樣的整體溫度下降時,才出現(xiàn)平緩的溫度下降。在30s后,插入深度2㎜處下降了10℃。試驗曲線表明熱沖擊只發(fā)生在涂料或雜質(zhì)與母體相交的表面。即使在沖擊速度高并處于直接沖擊角度的情況下,固態(tài)二氧化碳顆粒的動能效果與其它介質(zhì)相比
時,其動能沖擊的效果也是能接受的。這是由于固態(tài)二氧化碳顆粒相對低的硬度和沖擊瞬間會轉(zhuǎn)為氣態(tài)的特征所致。
6、干冰消耗
使用干冰噴射系統(tǒng), 干冰的消耗一般為1/(0.5-1)㎏·min。通常,1㎡的處理面積所需時間為1-5min;。干冰不同地區(qū)的價格通常1/2-20 元·㎏
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7、干冰噴丸系統(tǒng)的經(jīng)濟實用方案通常,用戶至少需要一臺空氣壓縮機(現(xiàn)場可能已有)和一臺干冰噴射機。干冰丸的供應(yīng)根據(jù)用量可采用:少量間斷的使用客戶可就近從當?shù)氐母杀?yīng)站購買。對于大量連續(xù)的使用客戶可讓二氧化碳*氣體公司供應(yīng)儲槽并將液體二氧化碳送至現(xiàn)場是比較經(jīng)濟的。這就可按需要生產(chǎn)干冰,減少了儲存干冰丸的損失。