喷丸使用压缩空气作动力，由压缩空气的高速气流作用，将钢丸喷射到工件表面上，对工件表面进行清理或强化的一种工艺。 抛丸一般为高速旋转的叶轮，将钢丸高速抛射出去，打到工件表面上，对工件表面进行清理或强化的一种工艺。 抛丸效率高，但会有死角，而喷丸比较灵活，但动力消耗大。 两种工艺虽然是对钢丸高速射出的驱动方式不同，但都是以钢丸高速冲击工件为目的，其效果也基本相同。相比而言，喷丸比较精细，容易控制精度，但效率不及抛丸之高，适用于形状复杂的小型工件及抛丸达不到的地方。抛丸比较经济实用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度来控制喷射效果，但会有死角，适合于形面单一的工件批量加工。
（1）铸钢丸
其硬度一般为40~50HRC，加工硬金属时，可把硬度提高到57~62HRC。铸钢丸的韧性较好，使用广泛，其使用寿命为铸铁丸的几倍以上。
其硬度一般为42~52HRC，取决于钢丝硬度。韧性较好，消耗低。，一般用于抛丸清理，起初有棱角时，清理效率高。
（3）铸铁丸
其硬度为58~65HRC，质脆而易于破碎。寿命短，使用不广泛。主要用于需喷丸强度高的场合。
（4）玻璃丸
硬度较前三者低，主要用于不锈钢、钛、铝、镁及其它不允许铁质污染的材料，也可在钢铁丸喷丸后作第二次加工之用，以除去铁质污染和降低零件的表面粗糙度。
陶瓷丸的化学成分大致为67%的ZrO2、31%的SiO2及2%的Al2O3为主的夹杂物，经熔化、雾化、烘干、选圆、筛分制成的，硬度相当于HRC57~63。其突出性能是密度比玻璃高、硬度高。最早于20世纪80年代初期用于飞机的零部件强化。陶瓷丸具有较高的强度，寿命比玻璃丸长，价格比较低，现已扩展到钛合金、铝合金等有色金属的表面强化。
喷丸用玻璃丸和其他用途的玻璃丸是两个不同的概念。喷丸用玻璃丸最大的特点是它的硬度最低不小于6—7莫氏，而且有一定的韧性，成圆率最低不小于90%。而道路反光玻璃珠对硬度无要求，一般普通玻璃作原材料即可，成圆率要求最低75%。 两种价格差别很大，但外观却相差无几，如果将普通玻璃丸用于喷丸加工，貌似成本较低，而在喷丸加工时破碎率较高，且加工强度较高的工件时几乎是一次破碎，相比之下，总成本反而提高了许多。 由于喷丸是利用喷嘴喷射钢丸，所以喷丸清理有以下特点：
（1）可以任意使用金属或非金属弹丸，以适应清理工件表面的不同要求；
（2）清理的灵活性大，容易清理复杂工件的内、外表面和管件的内壁，并且不受 场地限制，可将设备安置在特大型工件附近；
（3）设备结构较简单，整机投资少，易损件少，维修费用低；
（4）必须配备大功率的空压站，在清理效果相同的条件下，能量消耗大；
（5）清理表面易有湿气，容易再生锈；
（6）清理效率低，劳动强度大。
1.3 抛丸清理或强化的特点
抛丸由抛丸机来实现，按照所处理工件的大小形状、几何特征，有以下类型：
吊钩式、转台式、带式通过式、橡胶履带式、吊链步进式、吊链连续式等。
抛丸清理的特点是：
（1）生产率高。
（2）对零件表面起到清理、增色、光饰作用。经过抛丸处理后，可去除工件表面的附着物、薄边、飞翅等缺陷。
（3）消除表面应力集中，形成压应力，提高疲劳强度。
（4）增加表面美感。
（5）提高表面涂装附着力。
1.4 喷丸喷嘴及抛丸叶轮结构
1.4.1 喷丸喷嘴
喷丸喷嘴有直桶形和文丘里形两种。
文丘里型喷嘴的气体动力学性能远优于直桶形喷嘴，涡流现象明显改善或不复存在，压力损失大幅度降低，在相同压力条件，丸粒的出口速度可增加一倍以上，接近于声音的传播速度，丸粒所具有的动能大幅度提高，打击工件表面的动能大大增强了，这是文丘里型喷嘴工作效率提高的主要原因之一。 直桶形喷嘴和文丘里型喷嘴使用性能的一个很大区别在于丸粒的发散均匀性，文丘里形喷嘴喷出的丸粒在发散区域内分布很均匀，而直桶形喷嘴喷出的丸粒有很大一部分集中在发散区域的中心部位，喷嘴在工件表面上的有效清理宽度窄，文丘里形喷嘴在工件表面上的有效清理宽度要大得多，而且有效清理区域内的磨料作用力的一致，磨料得到充分利用，工作效率提高就是必然的结果了。 据资料介绍，文丘里型喷嘴与直桶形喷嘴相比，工作效率可提高15%~40%，丸粒消耗可降低20%。
1.4.2 抛丸叶轮
为抛丸叶轮常见形式。
1.5 清理质量等级
1.5.1 抛丸清理
喷丸和抛丸对工件表面的作用有以清理为目的的，有以强化为目的的。抛丸一般由抛丸机实现，由于丸粒由叶轮高速旋转将丸粒甩出，所以受机械结构限制，丸粒速度受到限制，多以清理为目的的，清理质量等级用清洁度表示，国际标准有两种：
一种是美国85年制订“SSPC-”；第二种是瑞典76年制订的“Sa-”，它分为四个等级分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，为国际惯常通用标准，详细介绍如下：
Sa1级——相当于美国SSPC—SP7级。采用一般简单的手工刷除、砂布打磨方法，这是四种清洁度中度最低的一级，对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件。Sa1级处理的技术标准：工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物。Sa1级也叫做手工刷除清理级。（或清扫级） Sa2级——相当于美国SSPC—SP6级。这最一般的要求，但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多。Sa2级处理的技术标准：工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质（疵点除外），但疵点限定为不超过每平方米表面的33%，可包括轻微阴影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕，则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级（或工业级）。 Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别。Sa2.5级也叫近白清理级（近白级或出白级）。Sa2.5级处理的技术标准：同Sa2要求前半部一样，但疵点限定为不超过每平方米表面的5%，可包括轻微暗影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。 Sa3级——相当于美国SSPC—SP5级，是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级（或白色级）。Sa3级处理的技术标准：与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得存在了。
1.5.2 喷丸强化
由高速气流喷射驱动丸粒，可以达到很高的速度。一般由喷丸装置实现，如前述的直桶型喷嘴或文丘里型喷嘴。
通过选择一定直径的丸粒和速度击打工件表面，会使工件表面产生塑性变形，从而在工件表面产生压应力，提高零件的抗疲劳性能。其质量控制标准常用表面积增加率来衡量。工件被高速丸粒击打后产生的塑性变形，表现为表面上密密麻麻的凹坑，凹坑曲面面积比原来平面面积增大，其增大比率，就是评价强化的指标。
1.5.3 表面粗糙度
喷丸和抛丸使工件表面形成一定的表面粗糙度。表面粗糙度和表面清洁度是同时产生的，确定适当的表面粗糙度与确定正确的清洁度要求同样重要。表面粗糙度的作用如下：
（1）使涂装料的涂层与工件表面间的实际结合面积增加，有利于提高涂层结合力。
（2）涂层在固化过程中会产生很大的内应力，粗糙度的存在可以有效消除涂层中的应力集中，防止涂层开裂。
（3）表面粗糙度的存在可以支撑一部分涂料的质量，有利于消除流挂现象，对于垂直涂装的表面，作用尤为明显。
影响粗糙度的因素如下：
1）磨料的粒度、硬度、颗粒形状；
2）工件本身材质的硬度；
3）压缩空气的压力及稳定性；
4）喷嘴与工件表面间的距离及喷嘴与工件表面的夹角。
与表面粗糙度相关的几个问题：
1）清理时间的长短与表面粗糙度大小几乎无关。
2）喷嘴与表面之间的夹角会影响表面粗糙度，但在45°与90°之间变化不是很明显。
3）用大颗粒丸粒清理难以清理的表面可以提高工作效率，但会使用表面粗糙度偏高，研究表明，粒度大于1.2mm的丸粒造成的粗糙度值偏高。用小粒度磨料对粗糙度偏高的表面重新清理一遍可以使粗糙度降低到规定要求。
二、喷砂
2.1 什么是喷砂
与喷丸一样，采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将砂料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面的表面处理工艺。
2.2 喷砂的作用
喷砂使工件表面状态发生变化，获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，增加涂装料的涂层附着力，延长涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰，有时也是化学热处理使工件表面活化的一种方法。用在玻璃制品上，可以用于玻璃表面毛化，或进行美术雕刻。许多铝合金的表面清理，也使用喷砂工艺。
2.3 喷砂的作用
2.3.1 工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基础图式（即通常所谓的毛面），而且可以通过调换不同粒度的砂料，大大提高工件与涂料、镀层的结合力。或使粘接件粘接更牢固，质量更好。
2.3.2 对铸造件毛面、热处理后工件的清理与抛光，能除去铸锻件、热处理件表面的一切污物（如氧化皮、油污等残留物），并可提高工件的光洁度，能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观。
2.3.3 机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的档次。并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角，使工件显得更加美观、更加精密。
2.3.4 改善零件的机械性能，机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细微的凹凸面，使润滑油得到存储，从而使润滑条件改善，并减少噪声提高机械使用寿命。
2.3.5 光饰作用。对于某些特殊用途工件，喷砂可随意实现不同的反光或哑光。如不锈钢工件、塑胶的打磨，玉器的磨光，木制家具表面亚光化，磨砂玻璃表面的花纹图案，以及布料表面的毛化加工等。
2.4 喷砂机械
喷砂机是磨料射流应用最广泛的产品，喷砂机一般分为干喷砂机和液体喷砂机两大类，干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。
一个完整的吸入式干喷砂机一般由六个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。 吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷枪内形成的负压，将磨料通过输砂管吸入喷枪并经喷嘴射出，喷射到被加工表面，达到预期的加工目的。在吸入式干喷砂机中，压缩空气既是供料动力，又是加速动力。 一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成，即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。 压入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过压缩空气在压力罐内建立的工作压力，将磨料通过出砂阀压入输砂管并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目。在压入式干喷砂机中，压缩空气既是供料动力，又是加速动力。
液体喷砂机相对于干式喷砂机来说，最大的特点就是很好地控制了喷砂加工过程中粉尘污染，改善了喷砂操作的工作环境。一个完整的液体喷砂机一般由五个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、控制系统和辅助系统。 液体喷砂机是以磨液泵作为磨液的供料动力，通过磨液泵将搅拌均匀的磨液（磨料和水的混合液）输送到喷枪内。压缩空气作为磨液的加速动力，通过输气管进入喷枪，在喷枪内，压缩空气对进入喷枪的磨液加速，并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目的。在液体喷砂机中，磨液泵为供料动力，压缩空气为加速动力。
