Nettoyage au laser ou décapage des métaux
Dec 29, 2023
Processus de décapage des métaux
1. Principe du décapage :
Il s'agit d'un processus de surface qui utilise une solution acide pour éliminer le tartre et la rouille sur la surface de l'acier, généralement avec un pré-filmage. Généralement, la pièce est immergée dans une solution chimique telle que l'acide sulfurique pour éliminer l'oxyde et autres films sur la surface métallique. Il s'agit d'un prétraitement ou d'un traitement intermédiaire pour les procédés de galvanoplastie, d'émail, de laminage et autres. Également connu sous le nom de nettoyage humide.
Les procédés de décapage comprennent principalement le décapage par immersion, le décapage par pulvérisation et le dérouillage par pâte acide.
Les acides utilisés sont principalement l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide phosphorique, l'acide nitrique, l'acide chromique, l'acide fluorhydrique et les acides mixtes.
2. Flux de processus :
Pièces métalliques suspendues → dégraissage chimique (dégraissage chimique alcalin conventionnel ou dégraissage par tensioactif) → lavage à l'eau chaude → lavage à l'eau courante → décapage de première étape → lavage à l'eau courante → décapage de deuxième étape → lavage à l'eau courante → transfert à l'étape suivante Processus (tel que : coloration chimique → recyclage → lavage à l'eau courante → traitement de durcissement → lavage à l'eau courante → traitement d'étanchéité → lavage à l'eau courante → séchage → produit fini).
3. Défauts courants :
- Intrusion de calamine d'oxyde : L'intrusion de calamine d'oxyde est un défaut de surface formé lors du processus de laminage à chaud. Après le décapage, des points noirs et de longues bandes sont souvent enfoncés. La surface est rugueuse, a généralement une sensation de main et apparaît de manière sporadique ou dense. Cela est souvent dû à des imperfections dans le processus de chauffage, de décapage, de détartrage, de laminage, etc.
- Taches d'oxygène (peinture paysagère de surface) : fait référence à la morphologie ponctuelle, linéaire ou semblable à une fosse laissée après que le tartre d'oxyde de fer sur la surface de la bande laminée à chaud ait été emporté par le lavage. L'essentiel est que le tartre d'oxyde de fer à la surface de la bande d'acier laminée à chaud n'a pas été éliminé. Après un traitement ultérieur, le laminage est pressé dans la matrice et ressort après décapage. Cela a un certain impact sur l'apparence, mais n'affecte pas les performances.
- Taches jaunes : Des taches jaunes apparaissent localement ou sur toute la surface du panneau, qui ne peuvent être recouvertes après huilage, affectant la qualité et l'apparence du produit. La raison principale est que l'activité de surface de la bande d'acier juste à la sortie de la cuve de décapage est élevée, que l'eau de rinçage ne peut pas jouer le rôle de lavage normal de la bande d'acier, que le faisceau de pulvérisation et la buse de la cuve de rinçage sont obstrués et que le les angles sont inégaux.
- Sous décapage : Il existe des calamines d'oxyde locales à la surface de la bande qui n'ont pas été éliminées proprement et complètement. La surface de la bande est gris-noir, avec des écailles de poisson ou des taches horizontales ressemblant à des ondulations d'eau. Cela a quelque chose à voir avec le processus acide, principalement parce que la concentration en acide est insuffisante, la température n'est pas élevée, la bande défile trop vite et la bande ne peut pas être immergée dans l'acide.
- Décapage excessif : la surface de la bande d'acier devient souvent noire foncée ou brun-noir, montrant des taches noires ou jaunes en blocs ou squameuses, et la surface de la bande d'acier est généralement rugueuse. La raison est opposée au manque de décapage.
4. Pollution de l'environnement :
Les principaux polluants du processus de production sont les eaux usées de nettoyage générées par les processus de lavage à l'eau à tous les niveaux, la poussière générée par le processus de sablage, le brouillard acide de chlorure d'hydrogène généré par le processus de décapage et les déchets générés par le décapage, le blanchiment, la phosphatation, la neutralisation et l'anti-pollution. -processus de rouille. Liquide de bain, résidus de déchets, éléments filtrants usagés, fûts vides de matières premières et déchets d'emballage, etc. Les principaux polluants sont le chlorure d'hydrogène, le pH, les MES, la DCO, la DBO, l'azote ammoniacal, le pétrole, etc.
Processus de nettoyage au laser
1. Principe de nettoyage :
Utilisez l’énergie laser pour pénétrer la surface de l’objet. En environ 100 femtosecondes, les électrons du matériau absorbent l’énergie vibratoire et génèrent du plasma à la surface du matériau. Après 7-10 picosecondes, l'énergie électronique est transférée au réseau cristallin et le réseau cristallin commence à vibrer. Après 10 picosecondes, l'objet commence à générer une température macroscopique et le matériau local irradié par le laser commence à chauffer, fondre et se vaporiser, atteignant ainsi l'objectif de nettoyage.
2. Processus et effets de nettoyage :
Comparé à la méthode de décapage, le processus de nettoyage au laser est très simple et ne nécessite aucun prétraitement. Il peut éliminer l'huile, la couche d'oxyde et la rouille en même temps. Allumez simplement l'appareil, puis nettoyez-le.
Le nettoyage au laser peut atteindre le niveau de nettoyage industriel le plus élevé du niveau Sa3 ; il n'y a presque aucun dommage à la dureté, à l'hydrophobie, etc. de la surface du matériau. Plus minutieux que le décapage.
3. Avantages comparatifs du nettoyage laser
- Déroulement du processus et exigences opérationnelles :
Par rapport à la méthode de décapage, qui comporte plus d’une douzaine de processus, le nettoyage au laser a simplifié le processus et l’a réalisé en une seule étape. Réduit considérablement le temps de nettoyage et la perte de matière.
La méthode de décapage a des exigences strictes pour le processus de fonctionnement : la pièce doit être complètement dégraissée pour garantir la qualité de l'élimination de la rouille ; la concentration du liquide de décapage est contrôlée pour empêcher la pièce d'être corrodée en raison d'une concentration excessive d'acide ; la température est contrôlée selon les spécifications du processus pour éviter d'endommager la pièce et l'équipement provoque de la corrosion ; le réservoir de décapage dépose progressivement des boues, bloquant les tuyaux de chauffage et autres dispositifs de contrôle, qui doivent être nettoyés régulièrement ; de plus, vous devez faire attention au temps de décapage, à la pression d'injection, au fonctionnement de la pulvérisation, à l'équipement d'échappement, etc.
Le nettoyage au laser peut permettre un fonctionnement insensé ou même un fonctionnement automatisé sans pilote après avoir défini les paramètres au début.
- Effet nettoyant et pollution de l'environnement :
En plus d'un effet de nettoyage plus puissant, le nettoyage laser présente également l'avantage d'une plus grande tolérance aux pannes.
La méthode de décapage provoque souvent des taches d'oxygène, des taches maculaires, des rougeurs et des noirs dus à des erreurs, et le taux de rebut est élevé.
Des expériences ont prouvé que le nettoyage au laser a toujours un fort éclat métallique même s'il est sursaturé, ne produit pas de radicaux hydroxyles ni d'autres polluants et n'affectera pas l'étape suivante du soudage et d'autres méthodes de traitement.
Il n'y aura aucune pollution environnementale telle que des déchets liquides et des résidus pendant tout le processus de nettoyage au laser, qui est la méthode de nettoyage la plus écologique.
- Coût unitaire et coût de conversion
La méthode de décapage nécessite des produits chimiques comme consommables, le coût unitaire se compose donc de l'amortissement de l'équipement + des coûts des consommables ;
Le nettoyage au laser ne nécessite aucun autre consommable autre que l’achat de matériel. Le coût unitaire correspond à l’amortissement de l’équipement ;
Par conséquent, plus l’échelle de nettoyage est grande et plus la durée de vie est longue, plus le coût unitaire du nettoyage laser est faible.
La construction de la ligne de production de décapage nécessite un processus complexe et les ratios d'agent de décapage pour différents matériaux métalliques sont différents. Par conséquent, la chaîne de production de conversion nécessite un coût de conversion important. Les matériaux métalliques à nettoyer à court terme sont uniques et ne peuvent pas être modifiés de manière flexible.
Il n'y a aucun coût de conversion pour le nettoyage laser : la même machine de nettoyage peut obtenir l'effet de nettoyer les plaques d'acier une minute et de nettoyer les alliages d'aluminium la minute suivante en changeant les paramètres du logiciel. Il est pratique pour les entreprises de mettre en œuvre une production flexible JIT.
