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清洗

【技術】激光清洗對金屬酸洗的替代優勢

來源:水滴激光2023-04-18 我要評論(0 )   

酸洗板(Pickling plate)是以優(you) 質熱軋薄板為(wei) 原料,經酸洗機組去除氧化層,切邊,精整後,表麵質量和使用要求(主要是冷彎成型或衝(chong) 壓性能)介於(yu) 熱軋板和冷軋板之間的中間...

酸洗板(Pickling plate)是以優(you) 質熱軋薄板為(wei) 原料,經酸洗機組去除氧化層,切邊,精整後,表麵質量和使用要求(主要是冷彎成型或衝(chong) 壓性能)介於(yu) 熱軋板和冷軋板之間的中間產(chan) 品,在保證表麵質量使用要求的前提下,使用戶有效降低采購成本。


酸洗板的優(you) 勢主要在於(yu) :

1.表麵質量好,由於(yu) 熱軋酸洗板去除了表麵氧化鐵皮,提高了鋼材的表麵質量,便於(yu) 焊接、塗油和上漆。

2.尺寸精度高,平整後,可使板型發生一定變化,從(cong) 而減少不平度的偏差。

3.提高了表麵光潔度 ,增強了外觀效果。

酸洗板有著廣泛的應用

可以說,酸洗板是介於(yu) 冷軋板和熱軋板之間的一種性價(jia) 比很高的產(chan) 品。在汽車行業(ye) 、機械行業(ye) 、輕工家電和各種形狀的衝(chong) 壓件中都有廣泛的應用,如大梁、副梁、輪輞、輪輻、車廂板、風機、化工油桶、焊管、電氣櫃、柵欄、鐵梯等。擁有廣闊的市場前景。


下麵我們(men) 介紹酸洗工藝的技術流程和激光清洗的替代優(you) 勢。


一、金屬酸洗工藝

1 酸洗原理:

是利用酸溶液去除鋼鐵表麵上的氧化皮和鏽蝕物的一種表麵工藝,通常與(yu) 預膜一起進行。一般將製件浸入硫酸等的化學劑溶液,以除去金屬表麵的氧化物等薄膜,是電鍍、搪瓷、軋製等工藝的前處理或中間處理。也被稱為(wei) 濕法清洗。


酸洗工藝主要有浸漬酸洗法、噴射酸洗法和酸膏除鏽法。


用酸多為(wei) 硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、鉻酸、氫氟酸和混合酸等。


2 工藝流程

金屬件上掛→化學除油(常規堿性化學除油或表麵活性劑除油) →熱水洗→流水洗→第一步酸洗→流水洗→第二步酸洗→流水洗→轉入下道工序(如:化學著色→回收→流水洗→硬化處理→流水洗→封閉處理→流水洗→幹燥→成品)

酸洗工藝示意圖


3 常見缺陷

氧化鐵皮壓入:氧化鐵皮壓入是熱軋軋製過程中形成的一種表麵缺陷。經酸洗後,往往呈黑色點狀、長條狀壓入,表麵粗糙,一般有手感,且零星或密集出現。往往是因為(wei) 酸洗的加熱工藝、除鱗過程、軋製工藝等不完善導致。

氧斑(表麵山水畫):指熱卷表麵氧化鐵皮洗掉後,留下的點狀、線狀或凹坑狀形貌,本質是熱軋帶鋼表麵的氧化鐵皮未被除淨,經隨後的軋製被壓入基體(ti) ,在酸洗後凸顯出來。對外觀有一定影響,但是不影響使用性能。


黃斑:局部或整板麵出現黃色斑跡,塗油後無法覆蓋,影響產(chan) 品質量外觀。主要是因為(wei) 剛出酸洗槽的帶鋼表麵活性較高,漂洗水未能起到正常衝(chong) 洗帶鋼的作用,漂洗槽噴射梁及噴嘴堵塞,角度不對等。


欠酸洗:帶鋼表麵有局部氧化鐵皮去除不幹淨、不充分,板麵呈灰黑色,魚鱗或橫向水波紋狀斑跡。跟酸液的工藝有關(guan) 係,主要因為(wei) 酸液濃度不足、溫度不高、帶鋼運行速度太快、帶鋼浸不到酸液裏麵等原因。


過酸洗:帶鋼板麵往往發暗黑色或棕黑色,呈現塊狀、片狀黑斑或黃斑,板麵一般粗糙。原因與(yu) 欠酸洗相反。


欠酸洗產(chan) 生的灰黑斑


4 環境汙染:

生產(chan) 過程主要汙染物為(wei) 各級水洗過程產(chan) 生的清洗廢水,噴砂過程產(chan) 生的粉塵,酸洗過程產(chan) 生的氯化氫酸霧,以及酸洗、漂整、磷化、中和、防鏽過程產(chan) 生的廢槽液、廢渣、廢濾芯,原料空桶和包裝廢棄物等。主要汙染物為(wei) 氯化氫、pH,SS,COD,BOD₅,氨氮,石油類等。


二、激光清洗工藝


1 清洗原理

用激光能量穿透物體(ti) 表麵,100飛秒左右物質中的電子吸收能量震動,在物質表麵產(chan) 生等離子體(ti) ;7-10皮秒之後電子能量轉移到晶格使晶格開始震動,在10皮秒過後物體(ti) 開始產(chan) 生宏觀溫度,被激光照射的局部材料開始升溫、熔化、汽化,從(cong) 而達到清洗的目的。


激光清洗原理


2 清洗工藝及效果

激光清洗相對於(yu) 酸洗法而言工藝流程極簡,無需預處理,可以同時進行除油、除氧化層和除鏽的清洗工作。隻需打開設備出光,然後進行清洗。


激光清洗可達到Sa3級的最高工業(ye) 清洗等級;對材料表麵的硬度、親(qin) 疏水性等都幾乎沒有損傷(shang) 。比酸洗更加徹底


水滴激光清洗參數記錄


三、激光清洗的比較優(you) 勢


1 工藝流程與(yu) 操作要求

與(yu) 酸洗方法多達十幾道的工藝流程相比,激光清洗做到了流程的最簡化,基本做到了一步到位。極大的縮短了清洗耗時和材物損耗


酸洗法對操作過程有嚴(yan) 格的要求:工件必須徹底除油,才能保證除鏽的質量;控製酸洗液濃度,以免酸濃度過高造成工件被腐蝕;按工藝規範控製溫度,以免對工件和設備造成腐蝕;酸洗槽逐步沉積汙泥,淤塞加熱管和其他控製裝置,需定期清除;除此之外,需要注意的還有酸洗時間,噴射壓力、操作濺射,排風設備等等。


激光清洗在前期設置好參數後可實現傻瓜式操作甚至自動化無人操作


2 清洗效果與(yu) 環境汙染:

激光清洗除了清洗效果更強之外,還有一個(ge) 優(you) 勢就是容錯率更大


酸洗法操作常常會(hui) 因失誤發生氧斑黃斑,發紅發黑等情況,廢品率高。


水滴激光實驗證明,激光清洗即便過飽和清洗也依然有強烈金屬光澤,且不產(chan) 生氫氧根及其他汙染物,對下一步焊接等處理方式不會(hui) 有影響。


激光清洗全程不會(hui) 有廢液廢渣等環境汙染產(chan) 生,是最綠色的清洗方式


水滴激光過清洗實驗效果示意


3 單位成本與(yu) 轉化成本

酸洗法需化學劑作為(wei) 耗材,因此單位成本構成為(wei) 設備折舊+耗材成本;激光清洗除了購買(mai) 設備之外並不需要其他耗材。單位成本就是設備折舊;因此清洗規模越大,年限越長,激光清洗的單位成本就越低


酸洗生產(chan) 線的構成需要的流程複雜,不同金屬材料的酸洗劑配比並不相同,因此轉化生產(chan) 線便需要較大的轉化成本,短期內(nei) 清洗的金屬材料單一,無法靈活變動。


激光清洗則不存在轉化成本:同一台清洗機切換軟件參數後就可以實現前一分鍾清洗鋼板,下一分鍾清洗鋁合金的效果。方便企業(ye) 實行JIT柔性生產(chan) 。


激光清洗可靈活轉換清洗線


4 國家政策與(yu) 環評審核

隨著這兩(liang) 年中國對“碳達峰、碳中和”政策的相關(guan) 文件出台,對製造業(ye) 結構轉型升級的要求越來越嚴(yan) 格,對環境保護方麵日益看重。酸洗生產(chan) 線的環評報告也日益嚴(yan) 格,相關(guan) 企業(ye) 的利潤率越來越薄。反過來對高新技術的扶持力度加大。總體(ti) 環境來看,更利好激光清洗


酸洗板在我國製造業(ye) 生產(chan) 中有著廣泛而深入的應用,對我國的工業(ye) 支撐起著積極的作用。但隨著我國的製造業(ye) 升級,產(chan) 能優(you) 化和結構調整也在慢慢進行著。


也許在下個(ge) 十年,酸洗板會(hui) 有新的名字——激洗板。


水滴激光2000W清洗設備



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