Лазерне очищення проти травлення металу

Dec 29, 2023

Процес травлення металу

1. Принцип маринування:
Це поверхневий процес, який використовує розчин кислоти для видалення окалини та іржі на сталевій поверхні, як правило, разом із попереднім нанесенням плівки. Як правило, деталь занурюють у хімічний розчин, такий як сірчана кислота, для видалення оксиду та інших плівок на металевій поверхні. Це попередня обробка або проміжна обробка для гальванопластики, емалі, прокатки та інших процесів. Також відоме як вологе прибирання.
Процес травлення в основному включає травлення зануренням, травлення розпиленням і видалення іржі кислотною пастою.
Використовуються переважно сірчана кислота, соляна кислота, фосфорна кислота, азотна кислота, хромова кислота, плавикова кислота та змішані кислоти.

2. Потік процесу:
Висячі металеві частини → хімічне знежирення (звичайне лужне хімічне знежирення або поверхнево-активне знежирення) → промивання гарячою водою → промивання проточною водою → перший етап травлення → промивання проточною водою → другий етап травлення → промивання проточною водою → перехід до наступного етапу процесу (наприклад: хімічне фарбування → вторинна переробка → промивка проточною водою → обробка зміцнення → промивка проточною водою → обробка герметизацією → промивка проточною водою → сушіння → готовий продукт).

3. Поширені дефекти:

Вторгнення окалини оксиду: вторгнення окалини оксиду є дефектом поверхні, що утворюється під час процесу гарячої прокатки. Після маринування чорні крапки та довгі смуги часто вдавлюються. Поверхня шорстка, зазвичай відчувається рукою, з’являється спорадично або щільно. Це часто спричинено недосконалістю процесу нагрівання травлення, процесу видалення накипу, процесу прокатки тощо.
Кисневі плями (пейзажне фарбування поверхні): це точкова, лінійна або ямкова морфологія, що залишилася після змивання окалини оксиду заліза на поверхні гарячекатаної стрічки. Суть полягає в тому, щоб на поверхні гарячекатаної сталевої стрічки не видалилася залізооксидна окалина. Після подальшої обробки прокат вдавлюється в матрицю і виділяється після травлення. Це певним чином впливає на зовнішній вигляд, але не впливає на продуктивність.
Жовті плями: жовті плями з’являються локально або на всій поверхні дошки, які неможливо покрити після змазування, що впливає на якість і зовнішній вигляд виробу. Основна причина полягає в тому, що поверхнева активність сталевої смуги, щойно вийшла з резервуара для травлення, є високою, вода для промивання не може відігравати роль нормального промивання сталевої смуги, розпилювальний промінь і сопло резервуара для промивання засмічені, і кути нерівні.
Під травленням: на поверхні стрічки є локальні лусочки оксиду, які не були видалені чисто й повністю. Поверхня смужки сіро-чорна, з плямами риб’ячої луски або горизонтальної водяної брижі. Це пов’язано з кислотним процесом, головним чином тому, що концентрація кислоти недостатня, температура невисока, смужка рухається надто швидко, і смужку неможливо занурити в кислоту.
Надмірне травлення: поверхня сталевої смуги часто стає темно-чорною або коричнево-чорною, показуючи блокові або лускаті чорні або жовті плями, а поверхня сталевої смуги, як правило, шорстка. Причина протилежна відсутності маринування.

news-696-289

4. Забруднення навколишнього середовища:
Основними забруднювачами у виробничому процесі є очисні стічні води, що утворюються під час процесів промивання водою на всіх рівнях, пил, що утворюється в процесі піскоструминної обробки, хлороводнева кислота, що утворюється в процесі травлення, а також відходи, що утворюються під час травлення, відбілювання, фосфатування, нейтралізації та захисту від забруднень. -процеси іржі. Рідина для ванн, залишки відходів, відпрацьовані фільтрувальні елементи, порожні бочки з сировиною та відходами упаковки тощо. Основними забруднювачами є хлористий водень, pH, SS, COD, BOD, аміачний азот, нафта тощо.

Процес лазерного очищення

1. Принцип очищення:
Використовуйте лазерну енергію, щоб проникнути на поверхню предмета. Приблизно за 100 фемтосекунд електрони в матеріалі поглинають вібрацію енергії та створюють плазму на поверхні матеріалу. Через 7-10 пікосекунд енергія електронів передається кристалічній решітці, і кристалічна ґратка починає вібрувати. Через 10 пікосекунд об’єкт починає генерувати макроскопічну температуру, а локальний матеріал, опромінений лазером, починає нагріватися, плавитися та випаровуватися, таким чином досягаючи мети очищення.

news-591-437

2. Процес очищення та наслідки:
У порівнянні з методом травлення, процес лазерного очищення дуже простий і не вимагає попередньої обробки. Він може одночасно видалити масло, шар оксиду та іржу. Просто увімкніть пристрій, щоб запалити, а потім почистіть.
Лазерне очищення може досягати найвищого промислового рівня очищення рівня Sa3; майже не відбувається пошкодження твердості, гідрофобності тощо поверхні матеріалу. Ретельніше, ніж маринування.

3. Порівняльні переваги лазерного очищення

Потік процесу та робочі вимоги:

У порівнянні з методом декапування, який включає більше десятка процесів, лазерне очищення спростило процес і в основному досягло його в один етап. Значно скорочує час очищення та втрати матеріалу.
Метод травлення пред'являє суворі вимоги до процесу експлуатації: заготовка повинна бути повністю знежирена для забезпечення якісного видалення іржі; концентрація травильної рідини контролюється, щоб запобігти корозії заготовки через надмірну концентрацію кислоти; температура контролюється відповідно до специфікацій процесу, щоб уникнути пошкодження заготовки та корозії обладнання; в ємності для травлення поступово відкладається осад, який забиває труби опалення та інші контрольні пристрої, які необхідно регулярно чистити; крім того, потрібно звернути увагу на час травлення, тиск упорскування, робоче напилення, вихлопне обладнання тощо.
Лазерне очищення може досягти дурної роботи або навіть автоматизованої безпілотної роботи після встановлення параметрів на ранній стадії.

Ефект очищення та забруднення навколишнього середовища:

Окрім сильнішого очисного ефекту, лазерне очищення також має перевагу більшої відмовостійкості.
Метод травлення часто викликає кисневі плями, макулярні плями, почервоніння та почорніння через помилки, і швидкість браку є високою.
Експерименти довели, що лазерне очищення все ще має сильний металевий блиск, навіть якщо воно перенасичене, не виробляє гідроксильних радикалів та інших забруднюючих речовин і не впливає на наступний етап зварювання та інші методи обробки.
Під час усього процесу лазерного очищення не буде забруднення навколишнього середовища, наприклад відпрацьованої рідини та залишків, що є найбільш екологічним методом очищення.

Вартість одиниці та вартість перетворення

Метод травлення потребує хімікатів як витратних матеріалів, тому собівартість одиниці складається з амортизації обладнання + витрати на витратні матеріали;
Лазерна чистка не вимагає інших витратних матеріалів, окрім придбання обладнання. Вартість одиниці – амортизація обладнання;
Отже, чим більший масштаб очищення і чим довший термін служби, тим менша собівартість одиниці лазерного очищення.
Побудова виробничої лінії для травлення вимагає складного процесу, і співвідношення травильного агента для різних металевих матеріалів є різними. Тому конверсійна виробнича лінія вимагає великих витрат на конверсію. Металеві матеріали, які потрібно очистити в короткостроковій перспективі, є одиничними і не можуть бути змінені гнучко.
Немає жодних витрат на перетворення для лазерного очищення: та сама очисна машина може досягти ефекту очищення сталевих листів за одну хвилину та очищення алюмінієвих сплавів за наступну хвилину шляхом перемикання параметрів програмного забезпечення. Підприємствам зручно впроваджувати гнучке виробництво JIT.

Найкращі продажі