การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์กับการดองโลหะ

Dec 29, 2023

กระบวนการดองโลหะ

1. หลักการดอง:
เป็นกระบวนการพื้นผิวที่ใช้สารละลายกรดเพื่อขจัดตะกรันและสนิมบนพื้นผิวเหล็ก โดยปกติจะใช้ร่วมกับการเตรียมฟิล์มล่วงหน้า โดยทั่วไปชิ้นงานจะถูกจุ่มลงในสารละลายเคมี เช่น กรดซัลฟิวริก เพื่อขจัดออกไซด์และฟิล์มอื่นๆ บนพื้นผิวโลหะ เป็นการบำบัดล่วงหน้าหรือขั้นกลางสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้า เคลือบฟัน การรีด และกระบวนการอื่นๆ หรือที่เรียกว่าการทำความสะอาดแบบเปียก
กระบวนการดองส่วนใหญ่รวมถึงการดองแบบจุ่ม การสเปรย์ดอง และการกำจัดสนิมที่มีส่วนผสมของกรด
กรดที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นกรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรคลอริก กรดฟอสฟอริก กรดไนตริก กรดโครมิก กรดไฮโดรฟลูออริก และกรดผสม

2. ผังกระบวนการ:
ชิ้นส่วนโลหะที่แขวนอยู่ → การล้างไขมันด้วยสารเคมี (การล้างไขมันด้วยสารเคมีอัลคาไลน์ทั่วไปหรือการล้างไขมันด้วยสารลดแรงตึงผิว) → การล้างด้วยน้ำร้อน → การล้างด้วยน้ำที่ใช้ → การล้างขั้นตอนแรก → การล้างด้วยน้ำที่ใช้ → การดองในขั้นตอนที่สอง → การล้างด้วยน้ำที่ใช้ → ถ่ายโอนไปยังกระบวนการขั้นตอนถัดไป (เช่น: สีเคมี → การรีไซเคิล → การล้างด้วยน้ำที่ใช้ → การชุบแข็ง → การล้างน้ำที่ใช้ → การบำบัดการปิดผนึก → การล้างน้ำที่ใช้ → การอบแห้ง → ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป)

3. ข้อบกพร่องทั่วไป:

การบุกรุกของตะกรันออกไซด์: การบุกรุกของตะกรันออกไซด์เป็นข้อบกพร่องที่พื้นผิวที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการรีดร้อน หลังจากการดอง มักจะกดจุดสีดำและแถบยาว พื้นผิวหยาบ โดยทั่วไปแล้วจะให้ความรู้สึกเหมือนมือ และปรากฏเป็นระยะๆ หรือหนาแน่น มักเกิดจากความไม่สมบูรณ์ในกระบวนการให้ความร้อนในการดอง กระบวนการขจัดตะกรัน กระบวนการรีด ฯลฯ
จุดออกซิเจน (การวาดภาพทิวทัศน์พื้นผิว): หมายถึงสัณฐานวิทยาที่มีลักษณะคล้ายจุด เชิงเส้น หรือคล้ายหลุมที่เหลืออยู่หลังจากสะเก็ดเหล็กออกไซด์บนพื้นผิวของแถบรีดร้อนถูกชะล้างออกไป สิ่งสำคัญคือไม่ได้เอาสะเก็ดเหล็กออกไซด์บนพื้นผิวของเหล็กแผ่นรีดร้อนออก หลังจากการประมวลผลในภายหลัง การรีดจะถูกกดลงในเมทริกซ์และโดดเด่นหลังจากการดอง มีผลกระทบต่อรูปลักษณ์ภายนอก แต่ไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ
จุดสีเหลือง: จุดสีเหลืองปรากฏขึ้นเฉพาะที่หรือบนพื้นผิวกระดานทั้งหมด ซึ่งไม่สามารถปกปิดได้หลังจากการหยอดน้ำมัน ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพและรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ สาเหตุหลักคือกิจกรรมพื้นผิวของเหล็กแผ่นที่ออกมาจากถังดองมีสูง น้ำล้างไม่สามารถมีบทบาทในการล้างเหล็กแผ่นได้ตามปกติ ลำแสงสเปรย์และหัวฉีดของถังล้างจะอุดตัน และ มุมไม่เท่ากัน
ภายใต้การดอง: มีเกล็ดออกไซด์ในท้องถิ่นอยู่บนพื้นผิวของแถบที่ยังไม่ได้ถูกกำจัดออกอย่างหมดจดและหมด พื้นผิวของแถบเป็นสีเทาดำ มีเกล็ดปลา หรือคราบคล้ายระลอกน้ำตามแนวนอน มีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการของกรด เนื่องจากความเข้มข้นของกรดไม่เพียงพอ อุณหภูมิไม่สูง แถบวิ่งเร็วเกินไป และแถบไม่สามารถจุ่มลงในกรดได้
การดองมากเกินไป: พื้นผิวของแถบเหล็กมักจะเปลี่ยนเป็นสีดำเข้มหรือสีน้ำตาลดำ แสดงให้เห็นจุดสีดำหรือสีเหลืองที่เป็นบล็อกหรือเป็นขุย และพื้นผิวของแถบเหล็กโดยทั่วไปจะหยาบ เหตุผลตรงข้ามกับขาดการดอง

news-696-289

4. มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม:
มลพิษหลักในกระบวนการผลิต ได้แก่ การทำความสะอาดน้ำเสียที่เกิดจากกระบวนการล้างน้ำทุกระดับ ฝุ่นที่เกิดจากกระบวนการพ่นทราย หมอกกรดไฮโดรเจนคลอไรด์ที่เกิดจากกระบวนการดอง และของเสียที่เกิดจากการดอง การฟอกขาว ฟอสเฟต การทำให้เป็นกลาง และการต่อต้าน - กระบวนการเกิดสนิม น้ำยาอาบน้ำ ของเสียตกค้าง องค์ประกอบกรองของเสีย ถังวัตถุดิบเปล่าและของเสียจากบรรจุภัณฑ์ ฯลฯ สารมลพิษหลัก ได้แก่ ไฮโดรเจนคลอไรด์, pH, SS, COD, BOD, แอมโมเนียไนโตรเจน, ปิโตรเลียม ฯลฯ

กระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

1. หลักการทำความสะอาด:
ใช้พลังงานเลเซอร์เพื่อเจาะพื้นผิวของวัตถุ ในเวลาประมาณ 100 เฟมโตวินาที อิเล็กตรอนในวัสดุจะดูดซับการสั่นสะเทือนของพลังงานและสร้างพลาสมาบนพื้นผิวของวัสดุ หลังจาก 7-10 พิโกวินาที พลังงานอิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนไปยังโครงตาข่ายคริสตัล และโครงตาข่ายคริสตัลเริ่มสั่น หลังจากผ่านไป 10 พิโควินาที วัตถุจะเริ่มสร้างอุณหภูมิที่มองเห็นด้วยตาเปล่า และวัสดุในท้องถิ่นที่ถูกฉายรังสีด้วยเลเซอร์จะเริ่มร้อนขึ้น ละลาย และกลายเป็นไอ ดังนั้นจึงบรรลุวัตถุประสงค์ของการทำความสะอาด

news-591-437

2. กระบวนการทำความสะอาดและผลกระทบ:
เมื่อเทียบกับวิธีการดอง กระบวนการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์นั้นง่ายมาก และไม่จำเป็นต้องปรับสภาพล่วงหน้า สามารถขจัดน้ำมัน ชั้นออกไซด์ และสนิมได้พร้อมๆ กัน เพียงเปิดเครื่องให้สว่างแล้วจึงทำความสะอาด
การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สามารถเข้าถึงระดับการทำความสะอาดทางอุตสาหกรรมสูงสุดที่ระดับ Sa3 แทบไม่มีความเสียหายต่อความแข็ง การไม่ชอบน้ำ ฯลฯ ของพื้นผิววัสดุ ละเอียดกว่าการดอง

3. ข้อดีเชิงเปรียบเทียบของการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์

ผังกระบวนการและข้อกำหนดในการปฏิบัติงาน:

เมื่อเทียบกับวิธีการดองซึ่งมีกระบวนการมากกว่าหนึ่งโหล การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ทำให้กระบวนการง่ายขึ้นและทำได้สำเร็จในขั้นตอนเดียว ลดเวลาในการทำความสะอาดและการสูญเสียวัสดุลงอย่างมาก
วิธีการดองมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับกระบวนการดำเนินการ: ชิ้นงานจะต้องถูกล้างไขมันออกจนหมดเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการกำจัดสนิม ควบคุมความเข้มข้นของของเหลวดองเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานสึกกร่อนเนื่องจากความเข้มข้นของกรดมากเกินไป มีการควบคุมอุณหภูมิตามข้อกำหนดของกระบวนการเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชิ้นงานและอุปกรณ์ทำให้เกิดการกัดกร่อน ถังดองจะค่อยๆ สะสมตะกอน ปิดกั้นท่อทำความร้อนและอุปกรณ์ควบคุมอื่นๆ ซึ่งจำเป็นต้องทำความสะอาดเป็นประจำ นอกจากนี้ คุณต้องใส่ใจกับเวลาในการดอง แรงดันในการฉีด การสปัตเตอร์ในการใช้งาน อุปกรณ์ไอเสีย ฯลฯ
การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สามารถบรรลุการทำงานที่เหมือนคนบ้าหรือแม้แต่การทำงานอัตโนมัติแบบไร้คนควบคุมหลังจากตั้งค่าพารามิเตอร์ในระยะแรก

ผลการทำความสะอาดและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม:

นอกจากผลการทำความสะอาดที่แข็งแกร่งขึ้นแล้ว การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ยังมีข้อได้เปรียบในเรื่องความทนทานต่อข้อผิดพลาดที่มากขึ้นอีกด้วย
วิธีการดองมักทำให้เกิดจุดออกซิเจน จุดจุดภาพชัด รอยแดงและรอยดำเนื่องจากข้อผิดพลาด และมีอัตราของเสียสูง
การทดลองได้พิสูจน์แล้วว่าการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ยังคงมีความแวววาวของโลหะที่แข็งแกร่ง แม้ว่าจะมีความอิ่มตัวสูง และไม่ก่อให้เกิดอนุมูลไฮดรอกซิลและมลพิษอื่นๆ และจะไม่ส่งผลกระทบต่อขั้นตอนต่อไปของการเชื่อมและวิธีการแปรรูปอื่นๆ
จะไม่เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เช่น ของเหลวเสียและสารตกค้างในระหว่างกระบวนการทำความสะอาดเลเซอร์ทั้งหมด ซึ่งเป็นวิธีการทำความสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สุด

ต้นทุนต่อหน่วยและต้นทุนการแปลง

วิธีการดองต้องใช้สารเคมีเป็นวัสดุสิ้นเปลือง ดังนั้นต้นทุนต่อหน่วยประกอบด้วยค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์ + ต้นทุนวัสดุสิ้นเปลือง
การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุสิ้นเปลืองอื่นใดนอกจากการซื้ออุปกรณ์ ต้นทุนต่อหน่วยคือค่าเสื่อมราคาอุปกรณ์
ดังนั้น ยิ่งขนาดการทำความสะอาดมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ต้นทุนต่อหน่วยในการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ก็จะยิ่งต่ำลง
การสร้างสายการผลิตการดองต้องใช้กระบวนการที่ซับซ้อน และอัตราส่วนตัวแทนการดองสำหรับวัสดุโลหะที่แตกต่างกันจะแตกต่างกัน ดังนั้นสายการผลิตการแปลงจึงต้องใช้ต้นทุนการแปลงจำนวนมาก วัสดุโลหะที่จะทำความสะอาดในระยะสั้นเป็นวัสดุเดียวและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างยืดหยุ่น
ไม่มีค่าใช้จ่ายในการแปลงสำหรับการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์: เครื่องทำความสะอาดแบบเดียวกันสามารถทำความสะอาดแผ่นเหล็กได้หนึ่งนาที และทำความสะอาดโลหะผสมอลูมิเนียมในนาทีถัดไปโดยการสลับพารามิเตอร์ซอฟต์แวร์ สะดวกสำหรับองค์กรในการใช้การผลิตที่ยืดหยุ่นของ JIT

ขายดีที่สุด