金屬表面處理酸洗VS雷射清洗

雷射清洗和酸洗是處理金屬表面的兩種不同方法。雷射清洗是利用雷射產生器發射的雷射光束產生高能量來去除鐵鏽、剝漆、去除塗層的金屬表面處理製程。酸洗是一種用於去除金屬表面的鐵鏽、污漬、雜質或污染物的處理方法。

酸洗

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酸洗板採用優質熱軋板為原料,經酸洗機組去除氧化層,修剪邊,精加工。板之間的中間產品,在保證表面品質和使用要求的前提下,使用戶有效降低採購成本。

酸洗板優點

1.表面品質好,由於熱軋酸洗板去除了表面氧化鐵皮,提高了鋼材的表面質量,便於焊接、塗油、塗漆。
2.尺寸精度高,壓平後,板形可發生一定程度的改變,進而減少不平整的偏差。
3.改善表面光潔度,增強外觀。

應用領域
可以說,酸洗板是介於冷軋板和熱軋板之間的性價比產品。在汽車工業、機械工業、輕工業電器及各種形狀的沖壓件中有著廣泛的應用,如大樑、副樑、輪圈、輻條、車廂板、風扇、化學油桶、焊管、電器等。圍籬、鐵梯等,具有廣闊的市場前景。下面我們就來介紹一下酸洗製程的技術流程。

酸洗原理

酸洗是一種使用酸性溶液去除鋼材表面氧化皮和鏽跡的表面工藝,通常與預塗膜一起進行。一般將工件浸入硫酸等化學溶液中,去除金屬表面的氧化物等薄膜,是電鍍、搪瓷、滾壓等製程的前處理或中間處理。又稱濕洗。

酸洗製程主要有浸漬酸洗法、噴淋酸洗法及酸膏除鏽法。

所用酸多為硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、鉻酸、氫氟酸及混酸。

流程
掛金屬零件→化學除油(常規鹼性化學除油或界面活性劑除油)→熱水洗→流水洗→第一步酸洗→流水洗→第二步酸洗→流水洗→轉入下一道工序(如為:化學著色→回收→流水清洗→硬化處理→水洗→封閉處理→水洗→乾燥→成品)。

常見缺陷

氧化鐵皮侵入:氧化鐵皮侵入是熱軋時形成的表面缺陷。酸洗後常壓入黑色點狀、條狀,表面粗糙,一般有手感,呈零星或密集狀出現。往往是由於酸洗加熱製程、除氧化皮製程、軋製製程不完善所造成的。

氧斑(表面山水畫):是指熱軋鋼材表面的氧化鐵皮被洗去後留下的點狀、線狀或凹坑狀的外觀。軋製壓入基體,酸洗後突出。對外觀有一定影響,但不影響性能。

黃斑部:部分或整個板面出現黃色斑點,塗油後無法覆蓋,影響產品品質及外觀。主要原因是剛從酸洗槽出來的帶鋼表面活性較高,漂洗水未能正常沖洗帶鋼,漂洗槽噴束和噴嘴被堵塞,角度不等。

酸洗不足:帶鋼表面有局部氧化鐵皮去除不乾淨、去除不充分,板面呈灰黑色,有魚鱗狀或橫向水波紋。與酸製程有關,主要是酸濃度不夠,溫度不高,帶鋼運轉過快,帶鋼不能浸入酸。

過酸洗:帶鋼表面常呈深黑色或棕黑色,呈現塊狀、片狀黑點或黃斑狀,板材表面一般粗糙。原因與酸洗不足相反。

環境污染

生產過程中的主要污染物為各級水洗工序產生的清洗廢水、噴砂工序產生的粉塵、酸洗工序產生的氯化氫酸霧以及酸洗、漂洗、磷化、中和和防銹過程。罐液、廢渣、廢濾心、原料空桶及包裝廢棄物等。

雷射清洗

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清洗原理

雷射清洗機就是利用雷射能量穿透物體表面。材料中的電子吸收約100飛秒的能量振動,並在材料表面產生等離子體。 7-10皮秒後,電子能量轉移到晶格,晶格開始振動。皮秒後,物體開始產生巨觀溫度,受雷射照射的局部材料開始升溫、熔化、汽化,以達到清洗的目的。

清洗過程及效果

與酸洗法相比,雷射清洗系統非常簡單,無需預處理,可同時進行除油、除氧化層和除鏽的清洗工作。只需打開設備讓燈熄滅,然後清潔即可。

雷射清洗系統可達到Sa3級的最高工業清洗水平,對材料表面的硬度、親水性和疏水性幾乎無損傷。比酸洗更徹底。

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優點和缺點

製程及操作要求

與十幾道工序的酸洗​​工具相比,雷射清洗機實現了最簡化的工序,基本上實現了一步到位。大大縮短清洗時間和材料損失。

酸洗法對操作流程有嚴格要求:工件必須除油徹底,以確保除鏽品質;控制酸洗液的濃度,防止酸濃度過高而腐蝕工件;依製程規範控制溫度,避免損壞工件及設備造成腐蝕;酸洗槽逐漸沉積污泥,堵塞加熱管路和其他控制裝置,需定期清除;此外,還需注意酸洗時間、注射壓力、操作濺鍍、排氣設備等。

雷射清洗在前期設定好參數後,可以實現傻瓜式操作,甚至自動無人操作。

清潔效果與環境污染

除了更強的清潔效果之外,雷射清潔系統還具有容錯性更大的優勢。

常因酸洗法操作失誤而出現氧黃斑、發紅、發黑現象,廢品率較高。

水滴雷射實驗證明,即使雷射清洗過飽和,仍然具有較強的金屬光澤,並且不會產生氫氧化物等污染物,不會影響焊接等下一步加工方法。

雷射清洗整個過程不會產生廢液、廢渣等環境污染,是最綠色的清洗方法。

單位成本 VS 轉換成本

酸洗工具需要化學品作為消耗品,因此單位成本由設備折舊+消耗品成本組成。

雷射清洗機除購買設備外無需任何耗材。單位成本是設備的折舊。

因此,清洗規模越大、年限越長,雷射清洗的單位成本越低。

酸洗生產線的組成需要複雜的工藝,不同金屬材料的酸洗劑配比也不一樣,所以轉換生產線需要較大的轉換成本,並且需要在短時間內清洗金屬材料是單一的,不能靈活改變。

雷射清洗無轉換成本:同一台清洗機切換軟體參數後,可達到一分鐘清洗鋼板、下一分鐘清洗鋁合金的效果。方便企業實施JIT彈性生產。

總結

酸洗板在製造業生產上有著廣泛而深入的應用,並發揮積極的產業支撐作用。但隨著製造業不斷升級,產能優化和結構調整也緩慢進行。

隨著人們環保意識的增強,政府和企業對酸洗生產線的要求越來越嚴格,相關企業的利潤空間也越來越薄。整體環境更有利於雷射清洗。

也許未來十年,酸洗片會有一個新名字—雷射清洗片。