סקירה כללית
ניקוי וכבישה בלייזר הן 2 שיטות שונות לטיפול במשטחי מתכת.
ניקוי בלייזר הוא תהליך טיפול במשטח מתכת המשתמש בקרן לייזר הנפלטת על ידי מחולל לייזר כדי להפיק אנרגיה גבוהה להסרת חלודה, הפסקת צבע והסרת ציפויים.
כבישה היא שיטת טיפול המשמשת להסרת חלודה, כתמים, זיהומים או מזהמים ממשטחי המתכות.
כבישה
יריעת הכבישה עשויה מגיליון חם איכותי כחומר גלם, ושכבת התחמוצת מוסרת על ידי יחידת הכבישה, גזוזת ומסיימת. מוצר הביניים בין הצלחות, בהנחה של הבטחת איכות פני השטח ודרישות השימוש, מאפשר למשתמשים להפחית ביעילות את עלות הרכש.
דפי כבישה יתרונות
1. איכות פני השטח טובה, מכיוון שאבנית תחמוצת הברזל על פני השטח מוסרת מלוח הכבישה המגולגל חם, דבר המשפר את איכות פני הפלדה ומקל על ריתוך, שמן וצביעה.
2. דיוק ממדי גבוה, לאחר הרידוד, ניתן לשנות את צורת הצלחת במידה מסוימת, ובכך להפחית את הסטייה של חוסר אחידות.
3. משפר את גימור פני השטח ומשפר את המראה.
יישומים
ניתן לומר כי יריעת כבישה היא מוצר חסכוני בין יריעה מגולגלת קרה ליריעה מגולגלת חמה. יש לו מגוון רחב של יישומים בתעשיית הרכב, תעשיית המכונות, מכשירי חשמל תעשייתיים קלים וחלקי הטבעה בצורות שונות, כגון קורות, קורות משנה, חישוקים, חישורים, לוחות כרכרות, מאווררים, תופי שמן כימי, צינורות מרותכים, ארונות חשמל, גדרות, סולמות ברזל וכו', בעלי סיכויי שוק רחבים.
להלן נציג את התהליך הטכני של תהליך הכבישה.
עקרון הכבישה
כבישה היא תהליך פני השטח המשתמש בתמיסת חומצה להסרת אבנית וחלודה על פני הפלדה, בדרך כלל יחד עם צילום מקדים. בדרך כלל, חומר העבודה שקוע בתמיסה כימית כגון חומצה גופרתית כדי להסיר תחמוצות וסרטים אחרים על פני המתכת, המהווה טיפול מקדים או טיפול ביניים של ציפוי אלקטרו, אמייל, גלגול ותהליכים אחרים. ידוע גם בשם ניקוי רטוב.
תהליך הכבישה כולל בעיקר שיטת טבילה כבישה, שיטת כבישה בהתזה ושיטת הסרת חלודה משחת חומצה.
החומצות בהן נעשה שימוש הן בעיקר חומצה גופרתית, חומצה הידרוכלורית, חומצה זרחתית, חומצה חנקתית, חומצה כרומית, חומצה הידרופלואורית וחומצות מעורבות.
זרימת תהליך
תלייה על חלקי מתכת → הסרת שומנים כימית (הסרת שומנים כימית אלקלית קונבנציונלית או הסרת שומנים פעילי שטח) → שטיפת מים חמים → שטיפת מים זורמים → השלב הראשון של הכבישה → שטיפת מים זורמים → שלב שני כבישה → שטיפת מים זורמים → העברה לתהליך הבא (כגון: צביעה כימית → טיפול במיחזור → טיפול במיחזור → ניקוי ביגוד ← כביסה ← ייבוש ← סיים).
פגמים נפוצים
חדירת אבנית תחמוצת ברזל: חדירת אבנית תחמוצת ברזל היא פגם פני השטח הנוצר במהלך גלגול חם. לאחר הכבישה, הוא נלחץ לעתים קרובות בצורת נקודות ורצועות שחורות, פני השטח מחוספס, בדרך כלל יש תחושה של ידיים, ומופיע באופן ספורדי או אינטנסיבי. זה נגרם לעתים קרובות על ידי תהליך חימום לא מושלם, תהליך הסרת אבנית ותהליך גלגול של כבישה.
כתם חמצן (ציור נוף משטח): מתייחס למראה דמוי נקודה, ליניארי או דמוי בור שנותר לאחר שטיפת אבנית תחמוצת הברזל על פני הפלדה המגולגלת חמה. הגלגול נלחץ לתוך המטריצה, המודגשת לאחר הכבישה. יש לו השפעה מסוימת על המראה, אבל לא משפיע על הביצועים.
מקולרי: כתמים צהובים מופיעים בחלק או על כל משטח הלוח, אשר לא ניתן לכסות לאחר השמן, דבר המשפיע על איכות ומראה המוצר. הסיבה העיקרית היא שפעילות פני השטח של הרצועה שיצאה ממיכל הכבישה גבוהה, מי השטיפה לא מצליחים לשטוף את הרצועה כרגיל, קרן ההתזה והזרבובית של מיכל השטיפה חסומות והזוויות אינן שוות.
תת כבישה: על פני פלדת הרצועה יש קשקשי תחמוצת ברזל מקומיים שאינם מוסרים בצורה נקייה ולא מספקת, ומשטח הצלחת אפור-שחור, עם קשקשי דגים או אדוות מים אופקיות. יש לזה קשר לתהליך החומצה, בעיקר בגלל שריכוז החומצה לא מספיק, הטמפרטורה לא גבוהה, הרצועה פועלת מהר מדי, ולא ניתן לטבול את הרצועה בחומצה.
כבישה יתר: פני השטח של פלדת הרצועה הם לעתים קרובות שחור כהה או שחור חום, מראה בלוק, כתמים שחורים מתקלפים או מקולרי, ומשטח הצלחת הוא בדרך כלל מחוספס. הסיבה היא ההיפך ממחמצת תת.
זיהום סביבתי
המזהמים העיקריים בתהליך הייצור הם שפכי הניקוי המופקים בתהליך שטיפת המים בכל הרמות, האבק שנוצר בתהליך התזת חול, ערפל חומצת מימן כלורי שנוצר בתהליך הכבישה והפסולת הנוצרת בתהליכי הכבישה, השטיפה, הפוספטציה, הנטרול ומניעת חלודה. נוזל מיכל, שאריות פסולת, אלמנט מסנן פסולת, חביות ריקות חומר גלם ופסולת אריזות ועוד. המזהמים העיקריים הם מימן כלורי, pH, SS, COD, BOD?, חנקן אמוניה, נפט וכו'.
ניקוי לייזר
עקרון הניקוי
מכונת ניקוי בלייזר היא להשתמש באנרגיית לייזר כדי לחדור לפני השטח של האובייקט. האלקטרונים בחומר סופגים רטט אנרגיה למשך כ-100 פמט-שניות, ומייצרים פלזמה על פני החומר. לאחר 7-10 פיקושניות, אנרגיית האלקטרונים מועברת לסריג והסריג מתחיל לרטוט. לאחר הפיקושניה, האובייקט מתחיל לייצר טמפרטורת מאקרו, והחומר המקומי המוקרן בלייזר מתחיל להתחמם, להימס ולהתאדות, כדי להשיג את מטרת הניקוי.
תהליך ואפקט ניקוי
בהשוואה לשיטת הכבישה, מערכת הניקוי בלייזר פשוטה מאוד, אין צורך בטיפול מקדים וניתן לבצע בו זמנית את עבודת הניקיון של פינוי שמן, הסרת שכבות תחמוצת והסרת חלודה. פשוט הפעל את המכשיר כדי להוציא את האור, ואז נקה אותו.
מערכת ניקוי בלייזר יכולה להגיע לרמת הניקוי התעשייתי הגבוהה ביותר של רמת Sa3, כמעט ללא פגיעה בקשיות, הידרופיליות והידרופוביות של משטח החומר. זה יותר יסודי מכבישה.
יתרונות וחסרונות
זרימת תהליך ותפעול דרישות
בהשוואה לכלי הכבישה עם יותר מתריסר תהליכים, מנקה הלייזר השיג את התהליך הפשוט ביותר ובעצם השיג שלב אחד. מקצר מאוד את זמן הניקוי ואובדן החומר.
לשיטת הכבישה יש דרישות מחמירות על תהליך הפעולה: חומר העבודה חייב להיות מסיר שומנים לחלוטין כדי להבטיח את איכות הסרת החלודה; ריכוז תמיסת הכבישה נשלט על מנת למנוע שיתוך מחומר העבודה עקב ריכוז יתר של חומצה; הטמפרטורה נשלטת על פי מפרטי התהליך כדי למנוע נזק לחומר העבודה והציוד גורם לקורוזיה; מיכל הכבישה מפקיד בהדרגה בוצה, החוסמת את צינור החימום והתקני בקרה אחרים, ויש להסיר אותה באופן קבוע; בנוסף, יש לשים לב לזמן הכבישה, לחץ ההזרקה, פעולת הקפיצה, ציוד הפליטה וכו'.
ניקוי בלייזר יכול לממש פעולה דמוית טיפש או אפילו פעולה בלתי מאוישת אוטומטית לאחר קביעת פרמטרים בשלב מוקדם.
אפקט ניקיון וזיהום סביבתי
בנוסף לאפקט הניקוי החזק יותר, למערכת ניקוי הלייזר יש גם יתרון של סובלנות רבה יותר לתקלות.
חמצן מקולרי, אדמומיות והשחרה מתרחשים לרוב עקב טעויות בפעולת שיטת הכבישה ושיעור הדחייה גבוה.
ניסוי הלייזר בטיפות מים מוכיח שגם אם ניקוי הלייזר רווי-על, עדיין יש לו ברק מתכתי חזק, ואינו מייצר הידרוקסיד ומזהמים אחרים, שלא ישפיעו על שיטות העיבוד הבאות כמו ריתוך.
לא יהיה זיהום סביבתי כמו פסולת נוזל וסיגים בכל תהליך ניקוי הלייזר, שזו שיטת הניקוי הירוקה ביותר.
עלות יחידה לעומת עלות המרה
כלי הכבישה דורש כימיקלים כחומרים מתכלים, ולכן עלות היחידה מורכבת מפחת ציוד + עלות חומרים מתכלים.
מכונת ניקוי בלייזר אינה דורשת חומרים מתכלים מלבד רכישת ציוד. עלות היחידה היא הפחת של הציוד.
לכן, ככל שסולם הניקוי גדול יותר והשנים ארוכות יותר, כך עלות היחידה של ניקוי הלייזר תהיה נמוכה יותר.
הרכב קו הייצור של הכבישה מצריך תהליכים מורכבים, ויחס חומרי הכבישה לחומרי מתכת שונים אינו זהה, ולכן קו ייצור ההמרה דורש עלות הסבה גדולה, וחומר המתכת לניקוי בפרק זמן קצר הינו יחיד ואינו ניתן לשינוי גמיש.
אין עלות המרה לניקוי בלייזר: לאחר החלפת פרמטרי התוכנה של אותה מכונת ניקוי, ניתן להשיג את ההשפעה של ניקוי לוח הפלדה דקה אחת וסגסוגת האלומיניום בדקה הבאה. נוח לארגונים ליישם ייצור גמיש של JIT.
לסכם
לצלחת כבישה מגוון רחב ויישום מעמיק בייצור הייצור, והיא ממלאת תפקיד חיובי בתמיכה תעשייתית. עם זאת, עם השדרוג המתמשך של תעשיית הייצור, אופטימיזציית הקיבולת וההתאמה המבנית מתבצעים גם הם באיטיות.
עם שיפור המודעות הסביבתית של אנשים, לממשלה ולארגונים יש דרישות מחמירות יותר ויותר לקווי ייצור כבישה, ושולי הרווח של ארגונים קשורים הולכים ונעשים דקים יותר ויותר. הסביבה הכוללת נוחה יותר לניקוי בלייזר.
אולי בעשור הקרוב יקבל יריעות כבישה שם חדש - יריעות ניקוי בלייזר.
