تمیز کردن لیزر و ترشی دو روش مختلف برای تصفیه سطوح فلزی هستند. تمیز کردن لیزری یک فرآیند تصفیه سطح فلز است که از پرتو لیزر ساطع شده توسط ژنراتور لیزر برای تولید انرژی بالا برای از بین بردن زنگ زدگی، لایه برداری رنگ و حذف پوشش ها استفاده می کند. ترشی روشی است که برای از بین بردن زنگ زدگی، لکه ها، ناخالصی ها یا آلاینده ها از سطوح فلزات استفاده می شود.
ترشی
ورق ترشی از ورق نورد گرم مرغوب به عنوان ماده اولیه ساخته می شود و لایه اکسید توسط واحد ترشی جدا می شود، تراش داده شده و تکمیل می شود. محصول میانی بین صفحات، با فرض اطمینان از کیفیت سطح و الزامات استفاده، کاربران را قادر می سازد تا به طور موثر هزینه خرید را کاهش دهند.
مزایای ترشی ورق
1. کیفیت سطح خوب است، زیرا مقیاس اکسید آهن سطح از صفحه ترشی نورد گرم حذف می شود، که کیفیت سطح فولاد را بهبود می بخشد و جوشکاری، روغن کاری و رنگ آمیزی را تسهیل می کند.
2. دقت ابعادی بالا، پس از صاف کردن، شکل صفحه را می توان تا حدی تغییر داد و در نتیجه انحراف ناهمواری را کاهش داد.
3. سطح را بهبود می بخشد و ظاهر را بهبود می بخشد.
برنامه های کاربردی
می توان گفت ورق ترشی محصولی مقرون به صرفه بین ورق نورد سرد و ورق گرم می باشد. کاربردهای گسترده ای در صنعت خودروسازی، ماشین آلات، لوازم صنعتی سبک و قطعات مهر زنی با اشکال مختلف مانند تیرها، تیرهای فرعی، رینگ ها، پره ها، پانل های کالسکه، فن ها، بشکه های روغن شیمیایی، لوله های جوش داده شده، برق دارد. کابینت ها، نرده ها، نردبان های آهنی و غیره چشم انداز بازار گسترده ای دارند. در زیر به معرفی فرآیند فنی فرآیند ترشی می پردازیم.
اصل ترشی
ترشی یک فرآیند سطحی است که از محلول اسید برای از بین بردن رسوب و زنگ زدگی روی سطح فولاد استفاده می کند، معمولاً همراه با فیلمبرداری اولیه. به طور کلی، قطعه کار در یک محلول شیمیایی مانند اسید سولفوریک غوطه ور می شود تا اکسیدها و دیگر لایه های روی سطح فلز را از بین ببرد، که فرآیندهای پیش تصفیه یا متوسط آبکاری، مینا، نورد و سایر فرآیندها است. همچنین به عنوان تمیز کردن مرطوب شناخته می شود.
فرآیند ترشی عمدتاً شامل روش غوطه وری ترشی، روش ترشی اسپری و روش حذف زنگ خمیر اسیدی است.
اسیدهای مورد استفاده بیشتر عبارتند از اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، اسید فسفریک، اسید نیتریک، اسید کرومیک، اسید هیدروفلوریک و اسیدهای مخلوط.
جریان فرآیند
آویزان کردن روی قطعات فلزی ← چربی زدایی شیمیایی (چربی زدایی شیمیایی قلیایی معمولی یا چربی زدایی با سورفکتانت) ← شستشو با آب گرم ← شستشوی آب جاری ← مرحله اول ترشی ← شستشوی آب روان ← ترشی مرحله دوم ← شستشوی آب جاری → انتقال به فرآیند بعدی (مانند به عنوان: رنگ‌آمیزی شیمیایی ← بازیافت ← شستشوی آب جاری ← عملیات سخت شدن ← شستشو ← درمان بسته شدن ← شستشو ← خشک کردن ← پایان یافت.
نقص های رایج
نفوذ مقیاس اکسید آهن: نفوذ مقیاس اکسید آهن یک نقص سطحی است که در هنگام نورد گرم ایجاد می شود. پس از ترشی، اغلب به شکل نقاط و نوارهای سیاه فشار داده می شود، سطح آن ناصاف است، عموماً احساس دست دارد و به صورت پراکنده یا شدید ظاهر می شود. اغلب به دلیل فرآیند گرمایش ناقص، فرآیند رسوب زدایی و فرآیند غلتش ترشی ایجاد می شود.
نقطه اکسیژن (نقاشی منظره سطح): به ظاهر نقطه مانند، خطی یا گودال مانند باقی مانده پس از شسته شدن مقیاس اکسید آهن بر روی سطح فولاد نورد گرم اشاره دارد. رول در ماتریس فشرده می شود که پس از ترشی برجسته می شود. روی ظاهر تأثیر خاصی دارد، اما روی عملکرد تأثیر نمی گذارد.
ماکولا: لکه های زرد روی قسمتی یا کل سطح تخته ظاهر می شود که پس از روغن کاری نمی توان آن ها را پوشاند که بر کیفیت و ظاهر محصول تأثیر می گذارد. دلیل اصلی این است که فعالیت سطحی نوار خارج از مخزن ترشی زیاد است، آب شستشو نمی تواند نوار را به طور معمول شستشو دهد، پرتو اسپری و نازل مخزن آبکشی مسدود شده است و زاویه ها برابر نیستند.
کم ترشی: سطح فولاد نواری دارای فلس های موضعی اکسید آهن است که به طور تمیز و ناکافی برداشته نشده اند و سطح صفحه خاکستری مایل به سیاه و با فلس های ماهی یا موج های آب افقی است. این به فرآیند اسیدی مربوط می شود، عمدتاً به این دلیل که غلظت اسید کافی نیست، دما بالا نیست، نوار خیلی سریع کار می کند و نوار نمی تواند در اسید غوطه ور شود.
ترشی بیش از حد: سطح فولاد نواری اغلب سیاه تیره یا سیاه مایل به قهوه ای است که بلوک، لکه های سیاه پوسته پوسته یا ماکولا را نشان می دهد و سطح صفحه عموماً خشن است. دلیل آن برعکس زیر ترشی است.
آلودگی محیط زیست
آلاینده های اصلی در فرآیند تولید عبارتند از: فاضلاب پاکسازی تولید شده توسط فرآیند شستشوی آب در تمام سطوح، گرد و غبار تولید شده توسط فرآیند سندبلاست، غبار اسیدی کلرید هیدروژن تولید شده توسط فرآیند ترشی، و ضایعات تولید شده توسط ترشی، شستشو، فرآیندهای فسفاته کردن، خنثی سازی و جلوگیری از زنگ زدگی مایع مخزن، باقیمانده زباله، عنصر فیلتر زباله، بشکه های خالی مواد اولیه و ضایعات بسته بندی و ... آلاینده های اصلی عبارتند از کلرید هیدروژن، pH، SS، COD، BOD؟، نیتروژن آمونیاکی، نفت و غیره.
تمیز کردن لیزر
اصل تمیز کردن
دستگاه شستشو با لیزراستفاده از انرژی لیزر برای نفوذ به سطح جسم است. الکترون‌های موجود در ماده ارتعاش انرژی را برای حدود 100 فمتوثانیه جذب می‌کنند و پلاسما را روی سطح ماده تولید می‌کنند. پس از 7-10 پیکوثانیه، انرژی الکترون به شبکه منتقل می شود و شبکه شروع به ارتعاش می کند. پس از پیکوثانیه، جسم شروع به تولید دمای ماکرو می کند و مواد محلی که توسط لیزر تابش می شود شروع به گرم شدن، ذوب و تبخیر شدن می کند تا به هدف تمیز کردن دست یابد.
فرآیند و اثر تمیز کردن
در مقایسه با روش ترشی، سیستم تمیز کردن لیزر بسیار ساده است، نیازی به پیش تصفیه نیست و کار تمیز کردن حذف روغن، حذف لایه اکسید و حذف زنگ به طور همزمان انجام می شود. کافیست دستگاه را روشن کنید تا نور خارج شود، سپس آن را تمیز کنید.
سیستم تمیز کردن لیزری می تواند به بالاترین سطح تمیز کردن صنعتی از سطح Sa3 برسد، تقریباً هیچ آسیبی به سختی، آب دوستی و آب گریزی سطح مواد وارد نمی کند. کامل تر از ترشی است.
مزایا و معایب
جریان فرآیند و الزامات عملیات
در مقایسه با ابزار ترشی با بیش از ده ها فرآیند، پاک کننده لیزری به ساده ترین فرآیند دست یافته است و اساساً یک مرحله را به دست آورده است. زمان تمیز کردن و هدر رفتن مواد را تا حد زیادی کوتاه می کند.
روش ترشی الزامات سختگیرانه ای در روند عملیات دارد: قطعه کار باید کاملاً چربی زدایی شود تا از کیفیت حذف زنگ اطمینان حاصل شود. غلظت محلول ترشی کنترل می شود تا از خوردگی قطعه کار به دلیل غلظت بیش از حد اسید جلوگیری شود. دما طبق مشخصات فرآیند کنترل می شود تا از آسیب به قطعه کار جلوگیری شود و تجهیزات باعث خوردگی می شود. مخزن ترشی به تدریج لجن را رسوب می دهد که لوله گرمایش و سایر دستگاه های کنترل را مسدود می کند و باید مرتباً برداشته شود. علاوه بر این، باید به زمان ترشی، فشار تزریق، کندوپاش عملیات، تجهیزات اگزوز و غیره توجه شود.
تمیز کردن لیزر می تواند عملیات احمقانه یا حتی عملیات بدون سرنشین خودکار را پس از تنظیم پارامترها در مراحل اولیه انجام دهد.
اثر پاکسازی و آلودگی محیطی
علاوه بر اثر تمیز کنندگی قوی تر، سیستم تمیز کننده لیزری همچنین دارای مزیت تحمل خطا بیشتر است.
ماکولای اکسیژن، قرمزی و سیاه شدن اغلب به دلیل اشتباه در عملکرد روش ترشی رخ می دهد و میزان دفع آن بالا است.
آزمایش لیزر قطره‌ای آب ثابت می‌کند که حتی اگر تمیز کردن لیزر فوق‌اشباع باشد، باز هم درخشش فلزی قوی دارد و هیدروکسید و سایر آلاینده‌ها تولید نمی‌کند که تاثیری بر روش‌های پردازش بعدی مانند جوشکاری نخواهد داشت.
در کل فرآیند پاکسازی لیزری که سبزترین روش پاکسازی است، آلودگی محیطی مانند مایع زباله و سرباره وجود نخواهد داشت.
هزینه واحد در مقابل هزینه تبدیل
ابزار ترشی به مواد شیمیایی به عنوان مواد مصرفی نیاز دارد، بنابراین هزینه واحد شامل استهلاک تجهیزات + هزینه مواد مصرفی است.
دستگاه شستشوی لیزری به جز خرید تجهیزات به هیچ مواد مصرفی دیگری نیاز ندارد. هزینه واحد استهلاک تجهیزات است.
بنابراین، هر چه مقیاس تمیز کردن بزرگتر و سال ها طولانی تر باشد، هزینه واحد تمیز کردن لیزر کمتر می شود.
ترکیب خط تولید ترشی نیاز به فرآیندهای پیچیده ای دارد و نسبت مواد ترشی برای مواد فلزی مختلف یکسان نیست، بنابراین خط تولید تبدیل به هزینه تبدیل زیادی نیاز دارد و مواد فلزی باید در مدت زمان کوتاهی تمیز شوند. مجرد است و قابل تغییر نیست.
هیچ هزینه تبدیلی برای تمیز کردن لیزر وجود ندارد: پس از تغییر پارامترهای نرم افزاری همان دستگاه تمیز کردن، می توان اثر تمیز کردن صفحه فولادی یک دقیقه و آلیاژ آلومینیوم را در دقیقه بعد به دست آورد. برای شرکت ها برای پیاده سازی تولید انعطاف پذیر JIT راحت است.
خلاصه کنید
بشقاب ترشی کاربرد گسترده و عمیقی در تولیدات تولیدی دارد و نقش مثبتی در پشتیبانی صنعتی دارد. با این حال، با ارتقای مداوم صنعت تولید، بهینه سازی ظرفیت و تعدیل ساختاری نیز به کندی انجام می شود.
با افزایش آگاهی زیست محیطی مردم، دولت و شرکت ها الزامات سخت گیرانه فزاینده ای برای خطوط تولید ترشی دارند و حاشیه سود شرکت های مرتبط نازک تر و نازک تر می شود. محیط کلی برای تمیز کردن لیزر مطلوب تر است.
شاید در دهه آینده ورق های ترشی نام جدیدی داشته باشند - ورق های تمیز کننده لیزری.