Limpieza con láser versus decapado de metales
Dec 29, 2023
Proceso de decapado de metales
1. Principio de Decapado:
Es un proceso de superficie que utiliza una solución ácida para eliminar las incrustaciones y el óxido de la superficie del acero, generalmente junto con una película previa. Generalmente, la pieza de trabajo se sumerge en una solución química como ácido sulfúrico para eliminar el óxido y otras películas de la superficie del metal. Es un pretratamiento o tratamiento intermedio para galvanoplastia, esmaltado, laminado y otros procesos. También conocida como limpieza húmeda.
Los procesos de decapado incluyen principalmente decapado por inmersión, decapado por aspersión y eliminación de óxido con pasta ácida.
Los ácidos utilizados son principalmente ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido crómico, ácido fluorhídrico y ácidos mixtos.
2. Flujo del proceso:
Piezas metálicas colgantes → desengrasado químico (desengrasado químico alcalino convencional o desengrasado con tensioactivos) → lavado con agua caliente → lavado con agua corriente → decapado en el primer paso → lavado con agua corriente → decapado en el segundo paso → lavado con agua corriente → transferencia al siguiente paso Proceso (como: coloración química → reciclaje → lavado con agua corriente → tratamiento de endurecimiento → lavado con agua corriente → tratamiento de sellado → lavado con agua corriente → secado → producto terminado).
3. Defectos Comunes:
- Intrusión de incrustaciones de óxido: la intrusión de incrustaciones de óxido es un defecto de la superficie que se forma durante el proceso de laminación en caliente. Después del decapado, a menudo se presionan puntos negros y tiras largas. La superficie es rugosa, generalmente se siente al tacto y aparece esporádica o densamente. A menudo es causado por imperfecciones en el proceso de calentamiento de decapado, proceso de desincrustación, proceso de laminación, etc.
- Manchas de oxígeno (pintura de paisaje superficial): se refiere a la morfología puntual, lineal o en forma de hoyo que queda después de que se eliminan las incrustaciones de óxido de hierro en la superficie de la banda laminada en caliente. La esencia es que no se han eliminado las incrustaciones de óxido de hierro en la superficie de la banda de acero laminada en caliente. Después del procesamiento posterior, el laminado se presiona en la matriz y se desprende después del decapado. Tiene cierto impacto en la apariencia, pero no afecta el rendimiento.
- Manchas amarillas: Aparecen manchas amarillas localmente o en toda la superficie del tablero, que no pueden cubrirse después del aceitado, afectando la calidad y apariencia del producto. La razón principal es que la actividad superficial de la banda de acero que acaba de salir del tanque de decapado es alta, el agua de enjuague no puede desempeñar el papel de lavado normal de la banda de acero, el haz rociador y la boquilla del tanque de enjuague están obstruidos y el los ángulos son desiguales.
- Bajo decapado: Hay incrustaciones de óxido locales en la superficie de la tira que no se han eliminado limpia y completamente. La superficie de la tira es de color negro grisáceo, con escamas de pescado o manchas horizontales parecidas a ondas de agua. Tiene algo que ver con el proceso ácido, principalmente porque la concentración de ácido es insuficiente, la temperatura no es alta, la tira corre demasiado rápido y la tira no se puede sumergir en el ácido.
- Decapado excesivo: la superficie de la tira de acero a menudo se vuelve negra oscura o marrón negruzca, mostrando manchas negras o amarillas en bloques o escamosas, y la superficie de la tira de acero es generalmente rugosa. La razón es opuesta a la falta de decapado.
4. Contaminación Ambiental:
Los principales contaminantes en el proceso de producción son las aguas residuales de limpieza generadas por los procesos de lavado con agua en todos los niveles, el polvo generado por el proceso de arenado, la niebla ácida de cloruro de hidrógeno generada por el proceso de decapado y los residuos generados por el decapado, blanqueo, fosfatado, neutralización y anti -Procesos de oxidación. Líquido de baño, residuos de residuos, residuos de elementos filtrantes, barriles vacíos de materias primas y residuos de envases, etc. Los principales contaminantes son cloruro de hidrógeno, pH, SS, DQO, DBO, nitrógeno amoniacal, petróleo, etc.
Proceso de limpieza láser
1. Principio de limpieza:
Utilice energía láser para penetrar la superficie del objeto. En unos 100 femtosegundos, los electrones del material absorben la vibración energética y generan plasma en la superficie del material. Después de 7-10 picosegundos, la energía del electrón se transfiere a la red cristalina y la red cristalina comienza a vibrar. Después de 10 picosegundos, el objeto comienza a generar temperatura macroscópica y el material local irradiado por el láser comienza a calentarse, derretirse y vaporizarse, logrando así el propósito de limpieza.
2. Proceso de limpieza y efectos:
En comparación con el método de decapado, el proceso de limpieza con láser es muy sencillo y no requiere tratamiento previo. Puede eliminar aceite, capas de óxido y óxido al mismo tiempo. Simplemente encienda el dispositivo para encenderlo y luego límpielo.
La limpieza con láser puede alcanzar el nivel de limpieza industrial más alto de nivel Sa3; Casi no hay daños a la dureza, hidrofobicidad, etc. de la superficie del material. Más minucioso que el decapado.
3. Ventajas comparativas de la limpieza con láser
- Flujo de proceso y requisitos operativos:
En comparación con el método de decapado, que consta de más de una docena de procesos, la limpieza con láser ha simplificado el proceso y básicamente se realiza en un solo paso. Reduce enormemente el tiempo de limpieza y la pérdida de material.
El método de decapado tiene requisitos estrictos para el proceso de operación: la pieza de trabajo debe estar completamente desengrasada para garantizar la calidad de la eliminación del óxido; la concentración del líquido decapante se controla para evitar que la pieza de trabajo se corroa debido a una concentración excesiva de ácido; la temperatura se controla de acuerdo con las especificaciones del proceso para evitar daños a la pieza de trabajo y que el equipo cause corrosión; el tanque de decapado deposita gradualmente lodos, obstruyendo las tuberías de calefacción y otros dispositivos de control, que deben limpiarse periódicamente; Además, es necesario prestar atención al tiempo de decapado, la presión de inyección, el funcionamiento del equipo de pulverización catódica, el equipo de escape, etc.
La limpieza con láser puede lograr una operación tonta o incluso una operación automatizada no tripulada después de configurar los parámetros en la etapa inicial.
- Efecto de limpieza y contaminación ambiental:
Además de un efecto de limpieza más intenso, la limpieza con láser también tiene la ventaja de una mayor tolerancia a fallos.
El método de decapado a menudo causa manchas de oxígeno, manchas maculares, enrojecimiento y negrura debido a errores, y la tasa de desechos es alta.
Los experimentos han demostrado que la limpieza con láser todavía tiene un fuerte brillo metálico incluso si está sobresaturada, no produce radicales hidroxilo ni otros contaminantes, y no afectará el siguiente paso de la soldadura ni otros métodos de procesamiento.
No habrá contaminación ambiental, como residuos líquidos y residuos, durante todo el proceso de limpieza con láser, que es el método de limpieza más ecológico.
- Costo unitario y costo de conversión
El método de decapado requiere productos químicos como consumibles, por lo que el costo unitario consiste en la depreciación del equipo + costos de consumibles;
La limpieza con láser no requiere otros consumibles además de la compra de equipos. El costo unitario es la depreciación del equipo;
Por lo tanto, cuanto mayor sea la escala de limpieza y mayor sea la vida útil, menor será el costo unitario de la limpieza con láser.
La construcción de la línea de producción de decapado requiere un proceso complejo y las proporciones de agente decapante para diferentes materiales metálicos son diferentes. Por lo tanto, la línea de producción de conversión requiere un gran costo de conversión. Los materiales metálicos que se limpiarán a corto plazo son únicos y no se pueden cambiar de forma flexible.
No hay costo de conversión para la limpieza con láser: la misma máquina de limpieza puede lograr el efecto de limpiar placas de acero en un minuto y limpiar aleaciones de aluminio al minuto siguiente cambiando los parámetros del software. Es conveniente para las empresas implementar la producción flexible JIT.
