Limpeza a laser versus decapagem de metal
Dec 29, 2023
Processo de Decapagem de Metal
1. Princípio da Decapagem:
É um processo superficial que utiliza solução ácida para remover incrustações e ferrugem na superfície do aço, geralmente junto com a pré-filmagem. Geralmente, a peça de trabalho é imersa em uma solução química como ácido sulfúrico para remover óxido e outras películas da superfície do metal. É um pré-tratamento ou tratamento intermediário para galvanoplastia, esmalte, laminação e outros processos. Também conhecida como limpeza úmida.
Os processos de decapagem incluem principalmente decapagem por imersão, decapagem por spray e remoção de ferrugem em pasta ácida.
Os ácidos utilizados são principalmente ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido crômico, ácido fluorídrico e ácidos mistos.
2. Fluxo do Processo:
Peças metálicas suspensas → desengorduramento químico (desengorduramento químico alcalino convencional ou desengordurante surfactante) → lavagem com água quente → lavagem com água corrente → decapagem na primeira etapa → lavagem com água corrente → decapagem na segunda etapa → lavagem com água corrente → transferência para a próxima etapa Processo (como: coloração química → reciclagem → lavagem com água corrente → tratamento de endurecimento → lavagem com água corrente → tratamento de selagem → lavagem com água corrente → secagem → produto acabado).
3. Defeitos Comuns:
- Intrusão de incrustações de óxido: A intrusão de incrustações de óxido é um defeito superficial formado durante o processo de laminação a quente. Após a decapagem, pontos pretos e tiras longas são frequentemente pressionados. A superfície é áspera, geralmente dá um toque manual e aparece esporadicamente ou densamente. Muitas vezes é causado por imperfeições no processo de aquecimento de decapagem, processo de descalcificação, processo de laminação, etc.
- Manchas de oxigênio (pintura de paisagem superficial): refere-se à morfologia pontiaguda, linear ou semelhante a um poço deixada após a remoção da incrustação de óxido de ferro na superfície da tira laminada a quente. A essência é que a incrustação de óxido de ferro na superfície da tira de aço laminada a quente não foi removida. Após o processamento subsequente, a laminação é pressionada na matriz e destaca-se após a decapagem. Tem um certo impacto na aparência, mas não afeta o desempenho.
- Manchas amarelas: Manchas amarelas aparecem localmente ou em toda a superfície da placa, que não podem ser cobertas após a lubrificação, afetando a qualidade e a aparência do produto. A principal razão é que a atividade superficial da tira de aço que acaba de sair do tanque de decapagem é alta, a água de enxágue não pode desempenhar o papel da lavagem normal da tira de aço, o feixe de pulverização e o bico do tanque de enxágue estão entupidos e o os ângulos são desiguais.
- Sob decapagem: Existem incrustações de óxido locais na superfície da tira que não foram removidas de forma limpa e completa. A superfície da faixa é preta acinzentada, com escamas de peixe ou manchas horizontais semelhantes a ondulações de água. Tem a ver com o processo ácido, principalmente porque a concentração do ácido é insuficiente, a temperatura não é alta, a tira corre muito rápido e a tira não pode ser imersa no ácido.
- Decapagem excessiva: A superfície da tira de aço geralmente fica preta escura ou marrom-escura, mostrando manchas pretas ou amarelas em blocos ou escamosas, e a superfície da tira de aço é geralmente áspera. A razão é oposta à falta de decapagem.
4. Poluição Ambiental:
Os principais poluentes no processo de produção são águas residuais de limpeza geradas por processos de lavagem com água em todos os níveis, poeira gerada pelo processo de jateamento, névoa de ácido clorídrico gerada pelo processo de decapagem e resíduos gerados por decapagem, branqueamento, fosfatização, neutralização e anti -processos de ferrugem. Líquido de banho, resíduos de resíduos, resíduos de elementos filtrantes, barris vazios de matérias-primas e resíduos de embalagens, etc. Os principais poluentes são cloreto de hidrogênio, pH, SS, COD, DBO, nitrogênio amoniacal, petróleo, etc.
Processo de limpeza a laser
1. Princípio de limpeza:
Use energia laser para penetrar na superfície do objeto. Em cerca de 100 femtossegundos, os elétrons do material absorvem a vibração energética e geram plasma na superfície do material. Após 7-10 picossegundos, a energia do elétron é transferida para a rede cristalina e a rede cristalina começa a vibrar. Após 10 picossegundos, o objeto começa a gerar temperatura macroscópica, e o material local irradiado pelo laser começa a aquecer, derreter e vaporizar, atingindo assim o objetivo de limpeza.
2. Processo e efeitos de limpeza:
Comparado com o método de decapagem, o processo de limpeza a laser é muito simples e não requer pré-tratamento. Pode remover óleo, camada de óxido e ferrugem ao mesmo tempo. Basta ligar o dispositivo para acender e depois limpar.
A limpeza a laser pode atingir o mais alto nível de limpeza industrial do nível Sa3; quase não há danos à dureza, hidrofobicidade, etc. da superfície do material. Mais completo do que decapagem.
3. Vantagens comparativas da limpeza a laser
- Fluxo de Processo e Requisitos Operacionais:
Em comparação com o método de decapagem, que possui mais de uma dúzia de processos, a limpeza a laser simplificou o processo e basicamente o alcançou em uma única etapa. Reduz bastante o tempo de limpeza e a perda de material.
O método de decapagem possui requisitos rígidos para o processo de operação: a peça deve ser totalmente desengraxada para garantir a qualidade da remoção da ferrugem; a concentração do líquido de decapagem é controlada para evitar que a peça seja corroída devido à concentração excessiva de ácido; a temperatura é controlada de acordo com as especificações do processo para evitar danos à peça e O equipamento causa corrosão; o tanque de decapagem deposita gradativamente o lodo, bloqueando as tubulações de aquecimento e demais dispositivos de controle, que precisam ser limpos regularmente; além disso, você precisa prestar atenção ao tempo de decapagem, pressão de injeção, pulverização catódica operacional, equipamento de exaustão, etc.
A limpeza a laser pode alcançar uma operação tola ou até mesmo uma operação automatizada não tripulada após definir os parâmetros no estágio inicial.
- Efeito de limpeza e poluição ambiental:
Além do efeito de limpeza mais forte, a limpeza a laser também tem a vantagem de maior tolerância a falhas.
O método de decapagem geralmente causa manchas de oxigênio, manchas maculares, vermelhidão e escuridão devido a erros, e a taxa de descarte é alta.
Experimentos provaram que a limpeza a laser ainda tem um forte brilho metálico, mesmo que esteja supersaturada, e não produz radicais hidroxila e outros poluentes, e não afetará a próxima etapa da soldagem e outros métodos de processamento.
Não haverá poluição ambiental, como resíduos líquidos e resíduos, durante todo o processo de limpeza a laser, que é o método de limpeza mais ecológico.
- Custo unitário e custo de conversão
O método de decapagem requer produtos químicos como consumíveis, portanto o custo unitário consiste na depreciação do equipamento + custos de consumíveis;
A limpeza a laser não requer outros consumíveis além da compra de equipamentos. O custo unitário é a depreciação do equipamento;
Portanto, quanto maior a escala de limpeza e maior a vida útil, menor será o custo unitário da limpeza a laser.
A construção da linha de produção de decapagem requer um processo complexo e as proporções do agente de decapagem para diferentes materiais metálicos são diferentes. Portanto, a linha de produção de conversão requer um grande custo de conversão. Os materiais metálicos a serem limpos a curto prazo são únicos e não podem ser alterados com flexibilidade.
Não há custo de conversão para limpeza a laser: a mesma máquina de limpeza pode obter o efeito de limpar placas de aço em um minuto e limpar ligas de alumínio no minuto seguinte, alternando os parâmetros do software. É conveniente para as empresas implementarem a produção flexível JIT.
