Giới thiệu chung
Làm sạch bằng tia laser và tẩy rửa là 2 phương pháp khác nhau để xử lý bề mặt kim loại.
Làm sạch bằng laser là một quy trình xử lý bề mặt kim loại sử dụng chùm tia laser phát ra từ máy phát laser để tạo ra năng lượng cao nhằm loại bỏ rỉ sét, tẩy sơn và loại bỏ lớp phủ.
Ngâm chua là phương pháp xử lý được sử dụng để loại bỏ rỉ sét, vết bẩn, tạp chất hoặc chất gây ô nhiễm khỏi bề mặt kim loại.
Dưa chua
Tấm tẩy được làm từ tấm cán nóng chất lượng cao làm nguyên liệu thô, lớp oxit được loại bỏ bằng đơn vị tẩy, cắt và hoàn thiện. Sản phẩm trung gian giữa các tấm, trên cơ sở đảm bảo chất lượng bề mặt và yêu cầu sử dụng, giúp người dùng giảm chi phí mua sắm hiệu quả.
Ưu điểm của tấm ngâm chua
1. Chất lượng bề mặt tốt, vì lớp oxit sắt trên bề mặt tấm tẩy cán nóng đã được loại bỏ, giúp cải thiện chất lượng bề mặt thép và tạo điều kiện thuận lợi cho việc hàn, tra dầu và sơn.
2. Độ chính xác kích thước cao, sau khi làm phẳng, hình dạng tấm có thể thay đổi ở một mức độ nhất định, do đó làm giảm độ lệch không đồng đều.
3. Cải thiện bề mặt hoàn thiện và tăng cường vẻ ngoài.
Ứng dụng
Có thể nói rằng tấm tẩy là sản phẩm tiết kiệm chi phí giữa tấm cán nguội và tấm cán nóng. Nó có phạm vi ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô, ngành công nghiệp máy móc, thiết bị công nghiệp nhẹ và các bộ phận dập có nhiều hình dạng khác nhau, chẳng hạn như dầm, dầm phụ, vành, nan hoa, tấm xe ngựa, quạt, thùng dầu hóa chất, ống hàn, tủ điện, hàng rào, thang sắt, v.v., có triển vọng thị trường rộng lớn.
Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu quy trình kỹ thuật của quá trình ngâm chua.
Nguyên tắc ngâm chua
Tẩy gỉ là một quá trình bề mặt sử dụng dung dịch axit để loại bỏ lớp gỉ và lớp gỉ trên bề mặt thép, thường kết hợp với quá trình phủ màng trước. Nói chung, phôi được nhúng vào dung dịch hóa học như axit sunfuric để loại bỏ oxit và các lớp màng khác trên bề mặt kim loại, đây là quá trình xử lý trước hoặc xử lý trung gian của quá trình mạ điện, tráng men, cán và các quá trình khác. Còn được gọi là vệ sinh ướt.
Quá trình tẩy gỉ chủ yếu bao gồm phương pháp tẩy gỉ nhúng, phương pháp tẩy gỉ phun và phương pháp tẩy gỉ bằng axit.
Các axit được sử dụng chủ yếu là axit sunfuric, axit clohydric, axit photphoric, axit nitric, axit cromic, axit flohydric và các axit hỗn hợp.
Quy trình công nghệ
Treo trên các bộ phận kim loại → tẩy dầu mỡ bằng hóa chất (tẩy dầu mỡ bằng hóa chất kiềm thông thường hoặc tẩy dầu mỡ bằng chất hoạt động bề mặt) → rửa nước nóng → rửa nước chảy → bước tẩy rửa đầu tiên → rửa nước chảy → tẩy rửa bước thứ 1 → rửa nước chảy → chuyển sang quy trình tiếp theo (như: nhuộm màu hóa học → tái chế → rửa nước chảy → xử lý làm cứng → rửa → xử lý đóng → rửa → sấy → hoàn thiện).
Khiếm khuyết thường gặp
Sự xâm nhập của lớp vảy oxit sắt: Sự xâm nhập của lớp vảy oxit sắt là một khuyết tật bề mặt hình thành trong quá trình cán nóng. Sau khi ngâm, nó thường bị ép vào theo hình dạng các chấm đen và các dải, bề mặt thô ráp, thường có cảm giác sờ tay và xuất hiện rải rác hoặc dày đặc. Nó thường là do quá trình gia nhiệt không hoàn hảo, quá trình tẩy cặn và quá trình cán của quá trình ngâm.
Đốm oxy (sơn cảnh quan bề mặt): chỉ hình dạng chấm, tuyến tính hoặc giống như hố còn lại sau khi lớp oxit sắt trên bề mặt thép cán nóng được rửa sạch. Cán được ép vào ma trận, sau khi ngâm chua được làm nổi bật. Nó có tác dụng nhất định đến hình thức, nhưng không ảnh hưởng đến hiệu suất.
Đốm: xuất hiện các đốm vàng trên một phần hoặc toàn bộ bề mặt ván, không thể phủ sau khi bôi dầu, ảnh hưởng đến chất lượng và hình thức của sản phẩm. Nguyên nhân chính là do hoạt động bề mặt của dải vừa ra khỏi bể ngâm cao, nước rửa không rửa được dải bình thường, chùm tia phun và vòi phun của bể rửa bị chặn và góc không bằng nhau.
Tẩy rửa dưới: Bề mặt thép dải có vảy oxit sắt cục bộ không được loại bỏ sạch sẽ và không đủ, bề mặt tấm có màu xám đen, có vảy cá hoặc gợn nước ngang. Có liên quan đến quá trình axit, chủ yếu là do nồng độ axit không đủ, nhiệt độ không cao, dải chạy quá nhanh và dải không thể ngâm trong axit.
Ngâm quá nhiều: Bề mặt của thép dải thường có màu đen sẫm hoặc đen nâu, xuất hiện các khối, đốm đen bong tróc hoặc đốm, và bề mặt của tấm thường thô ráp. Lý do ngược lại với ngâm quá ít.
Ô nhiễm môi trường
Các chất gây ô nhiễm chính trong quá trình sản xuất là nước thải vệ sinh do quá trình rửa nước ở mọi cấp độ tạo ra, bụi do quá trình phun cát tạo ra, sương axit hydro clorua tạo ra do quá trình tẩy rửa và chất thải do quá trình tẩy rửa, rửa, phosphat hóa, trung hòa và chống gỉ tạo ra. Chất lỏng trong bồn chứa, cặn thải, bộ lọc thải, thùng rỗng nguyên liệu và chất thải bao bì, v.v. Các chất gây ô nhiễm chính là hydro clorua, pH, SS, COD, BOD?, nitơ amoniac, dầu mỏ, v.v.
Làm sạch bằng Laser
Nguyên tắc làm sạch
Máy làm sạch bằng laser là sử dụng năng lượng laser để xuyên qua bề mặt của vật thể. Các electron trong vật liệu hấp thụ rung động năng lượng trong khoảng 100 femto giây và tạo ra plasma trên bề mặt vật liệu. Sau 7-10 pico giây, năng lượng electron được truyền đến mạng lưới và mạng lưới bắt đầu rung động. Sau pico giây, vật thể bắt đầu tạo ra nhiệt độ vĩ mô và vật liệu cục bộ được chiếu xạ bằng laser bắt đầu nóng lên, tan chảy và bốc hơi, để đạt được mục đích làm sạch.
Quy trình và hiệu quả làm sạch
So với phương pháp tẩy rửa, hệ thống làm sạch bằng laser rất đơn giản, không cần xử lý trước, có thể thực hiện đồng thời công việc làm sạch loại bỏ dầu, loại bỏ lớp oxit và loại bỏ rỉ sét. Chỉ cần bật thiết bị để đèn tắt, sau đó làm sạch.
Hệ thống làm sạch bằng laser có thể đạt đến mức độ làm sạch công nghiệp cao nhất là cấp độ Sa3, hầu như không làm hỏng độ cứng, tính ưa nước và tính kỵ nước của bề mặt vật liệu. Nó triệt để hơn so với phương pháp ngâm chua.
Máy làm sạch Laser cầm tay cầm tay
Ưu và nhược điểm
Quy trình dòng chảy và yêu cầu vận hành
So với dụng cụ tẩy rửa có hơn chục quy trình, máy làm sạch bằng laser đã đạt được quy trình đơn giản nhất và về cơ bản đạt được một bước. Rút ngắn đáng kể thời gian làm sạch và thất thoát vật liệu.
Phương pháp tẩy rửa có yêu cầu nghiêm ngặt về quy trình vận hành: phôi phải được tẩy dầu mỡ hoàn toàn để đảm bảo chất lượng loại bỏ rỉ sét; nồng độ dung dịch tẩy rửa được kiểm soát để tránh phôi bị ăn mòn do nồng độ axit quá mức; nhiệt độ được kiểm soát theo thông số kỹ thuật của quy trình để tránh làm hỏng phôi và thiết bị gây ra sự ăn mòn; bể tẩy rửa dần dần lắng cặn, làm tắc ống gia nhiệt và các thiết bị điều khiển khác, và cần phải được loại bỏ thường xuyên; ngoài ra, cần chú ý đến thời gian tẩy rửa, áp suất phun, quá trình phun, thiết bị xả, v.v.
Công nghệ vệ sinh bằng tia laser có thể thực hiện hoạt động đơn giản hoặc thậm chí là hoạt động tự động không cần người vận hành sau khi thiết lập các thông số ở giai đoạn đầu.
Hiệu ứng làm sạch và ô nhiễm môi trường
Ngoài hiệu quả làm sạch mạnh hơn, hệ thống làm sạch bằng laser còn có ưu điểm là khả năng chịu lỗi cao hơn.
Do sai sót trong quá trình ngâm nên thường xảy ra hiện tượng đốm oxy, đỏ và đen, tỷ lệ loại bỏ cao.
Thí nghiệm laser giọt nước chứng minh rằng ngay cả khi quá trình làm sạch bằng laser bị bão hòa, nó vẫn có độ bóng kim loại mạnh và không tạo ra hydroxide và các chất gây ô nhiễm khác, điều này sẽ không ảnh hưởng đến các phương pháp xử lý tiếp theo như hàn.
Trong toàn bộ quá trình làm sạch bằng laser sẽ không có ô nhiễm môi trường như chất thải lỏng và xỉ, đây là phương pháp làm sạch xanh nhất.
Chi phí đơn vị so với chi phí chuyển đổi
Dụng cụ ngâm chua cần có hóa chất làm vật tư tiêu hao, do đó giá thành đơn vị bao gồm khấu hao thiết bị + chi phí vật tư tiêu hao.
Máy làm sạch bằng laser không cần vật tư tiêu hao nào khác ngoài việc mua thiết bị. Chi phí đơn vị là khấu hao của thiết bị.
Do đó, quy mô làm sạch càng lớn và thời gian càng dài thì chi phí đơn vị cho dịch vụ làm sạch bằng laser càng thấp.
Cấu tạo của dây chuyền sản xuất tẩy rửa đòi hỏi các quy trình phức tạp, tỷ lệ chất tẩy rửa cho các vật liệu kim loại khác nhau không giống nhau nên dây chuyền sản xuất chuyển đổi đòi hỏi chi phí chuyển đổi lớn, vật liệu kim loại cần làm sạch trong thời gian ngắn là duy nhất, không thể thay đổi linh hoạt.
Không có chi phí chuyển đổi cho việc làm sạch bằng laser: sau khi chuyển đổi các thông số phần mềm của cùng một máy làm sạch, có thể đạt được hiệu quả làm sạch tấm thép trong một phút và hợp kim nhôm trong phút tiếp theo. Thuận tiện cho các doanh nghiệp triển khai sản xuất linh hoạt JIT.
Tóm tắt
Tấm ngâm chua có phạm vi ứng dụng rộng và sâu trong sản xuất chế tạo, đóng vai trò tích cực trong hỗ trợ công nghiệp. Tuy nhiên, với sự nâng cấp liên tục của ngành chế tạo, việc tối ưu hóa năng lực và điều chỉnh cấu trúc cũng đang được thực hiện chậm.
Với sự nâng cao nhận thức về môi trường của người dân, chính phủ và doanh nghiệp ngày càng có yêu cầu nghiêm ngặt hơn đối với dây chuyền sản xuất đồ ngâm chua, biên lợi nhuận của các doanh nghiệp liên quan ngày càng mỏng hơn, môi trường chung thuận lợi hơn cho việc làm sạch bằng laser.
Có thể trong thập kỷ tới, tấm tẩy rửa sẽ có tên mới - tấm làm sạch bằng laser.
