التخليل مقابل التنظيف بالليزر لمعالجة الأسطح المعدنية

نظرة عامة

التنظيف بالليزر والتخليل هما طريقتان مختلفتان لمعالجة الأسطح المعدنية.

التنظيف بالليزر هو عملية معالجة سطح المعدن والتي تستخدم شعاع الليزر المنبعث من مولد الليزر لتوليد طاقة عالية لإزالة الصدأ وإزالة الطلاء.

التخليل هو طريقة معالجة تستخدم لإزالة الصدأ أو البقع أو الشوائب أو الملوثات من أسطح المعادن.

تخليل

تتكون صفائح التخليل من صفائح مدرفلة ساخنة عالية الجودة كمادة خام، ويتم إزالة طبقة الأكسيد بواسطة وحدة التخليل وتقليمها وتشطيبها. المنتج الوسيط بين الألواح، على أساس ضمان جودة السطح ومتطلبات الاستخدام، يمكّن المستخدمين من تقليل تكلفة الشراء بشكل فعال.

مميزات أوراق التخليل

1. جودة السطح جيدة، لأنه يتم إزالة مقياس أكسيد الحديد السطحي من لوحة التخليل المدرفلة على الساخن، مما يحسن جودة سطح الفولاذ ويسهل اللحام والزيت والطلاء.

2. دقة الأبعاد العالية، بعد التسوية، يمكن تغيير شكل اللوحة إلى حد معين، وبالتالي تقليل انحراف التفاوت.

3. يحسن تشطيب السطح ويعزز المظهر.

الاستخدامات

يمكن القول أن صفائح التخليل هي منتج فعال من حيث التكلفة بين الصفائح المدرفلة على البارد والصفائح المدرفلة على الساخن. لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعة السيارات وصناعة الآلات والأجهزة الصناعية الخفيفة وأجزاء الختم بأشكال مختلفة، مثل العوارض والعوارض الفرعية والحافات والأضلاع وألواح العربات والمراوح وبراميل الزيت الكيميائية والأنابيب الملحومة والخزائن الكهربائية والأسوار والسلالم الحديدية وما إلى ذلك، ولها آفاق سوقية واسعة.

فيما يلي سوف نقدم العملية الفنية لعملية التخليل.

مبدأ التخليل

التخليل هو عملية سطحية تستخدم محلول حمضي لإزالة الترسبات والصدأ على سطح الفولاذ، وعادة ما يتم ذلك مع عملية التغليف المسبق. بشكل عام، يتم غمر قطعة العمل في محلول كيميائي مثل حمض الكبريتيك لإزالة الأكاسيد والأغشية الأخرى على سطح المعدن، وهي عملية المعالجة المسبقة أو المعالجة الوسيطة للطلاء الكهربائي والمينا والدرفلة وغيرها من العمليات. تُعرف أيضًا باسم التنظيف الرطب.

تشمل عملية التخليل بشكل أساسي طريقة التخليل بالغمس وطريقة التخليل بالرش وطريقة إزالة الصدأ بمعجون الحمض.

الأحماض المستخدمة في الغالب هي حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وحمض الفوسفوريك وحمض النيتريك وحمض الكروميك وحمض الهيدروفلوريك والأحماض المختلطة.

تدفق عملية

التعليق على الأجزاء المعدنية → إزالة الشحوم الكيميائية (إزالة الشحوم الكيميائية القلوية التقليدية أو إزالة الشحوم بالسطح) → الغسيل بالماء الساخن → الغسيل بالماء الجاري → الخطوة الأولى من التخليل → الغسيل بالماء الجاري → الخطوة الثانية من التخليل → الغسيل بالماء الجاري → النقل إلى العملية التالية (مثل: التلوين الكيميائي → إعادة التدوير → الغسيل بالماء الجاري → معالجة التصلب → الغسيل → معالجة الإغلاق → الغسيل → التجفيف → الانتهاء).

العيوب الشائعة

تغلغل أكسيد الحديد: تغلغل أكسيد الحديد هو عيب سطحي يتشكل أثناء الدرفلة الساخنة. بعد التخليل، غالبًا ما يتم ضغطه على شكل نقاط وشرائط سوداء، ويكون السطح خشنًا، وعادة ما يكون له ملمس يدوي، ويظهر بشكل متقطع أو مكثف. غالبًا ما يكون سببه عملية التسخين غير الكاملة، وعملية إزالة الترسبات، وعملية الدرفلة للتخليل.

بقعة الأكسجين (رسم المناظر الطبيعية السطحية): تشير إلى المظهر الذي يشبه النقطة أو الخط أو الحفرة الذي يتبقى بعد غسل مقياس أكسيد الحديد على سطح الفولاذ المدلفن على الساخن. يتم ضغط الدرفلة في المصفوفة، والتي يتم تسليط الضوء عليها بعد التخليل. لها تأثير معين على المظهر، لكنها لا تؤثر على الأداء.

البقع الصفراء: تظهر بقع صفراء على جزء أو سطح اللوحة بالكامل، ولا يمكن تغطيتها بعد التزييت، مما يؤثر على جودة المنتج ومظهره. والسبب الرئيسي هو أن نشاط سطح الشريط الخارج للتو من خزان التخليل مرتفع، ولا يمكن لمياه الشطف غسل الشريط بشكل طبيعي، ويتم حظر شعاع الرش وفوهة خزان الشطف، والزوايا غير متساوية.

التخليل غير الكافي: سطح الفولاذ الشريطي به قشور أكسيد الحديد المحلية التي لا تتم إزالتها بشكل نظيف وغير كافٍ، وسطح اللوحة رمادي-أسود، مع قشور السمك أو تموجات الماء الأفقية. له علاقة بعملية الحمض، وذلك بشكل أساسي لأن تركيز الحمض غير كافٍ، ودرجة الحرارة ليست عالية، والشريط يعمل بسرعة كبيرة، ولا يمكن غمر الشريط في الحمض.

الإفراط في التخليل: غالبًا ما يكون سطح الفولاذ الشريطي أسودًا داكنًا أو أسودًا بنيًا، ويظهر عليه كتل أو بقع سوداء متقشرة أو بقع، ويكون سطح اللوحة خشنًا بشكل عام. والسبب هو عكس التخليل غير الكافي.

التلوث البيئي

الملوثات الرئيسية في عملية الإنتاج هي مياه الصرف الصحي للتنظيف الناتجة عن عملية غسل المياه على جميع المستويات، والغبار الناتج عن عملية النفخ الرملي، ورذاذ حمض كلوريد الهيدروجين الناتج عن عملية التخليل، والنفايات الناتجة عن عمليات التخليل والشطف والفوسفات والتحييد ومنع الصدأ. سائل الخزان، وبقايا النفايات، وعنصر فلتر النفايات، وبراميل المواد الخام الفارغة ونفايات التعبئة والتغليف، وما إلى ذلك. الملوثات الرئيسية هي كلوريد الهيدروجين، ودرجة الحموضة، وSS، وCOD، وBOD؟، والنيتروجين الأمونيا، والبترول، وما إلى ذلك.

تنظيف بالليزر

مبدأ التنظيف

تعتمد آلة التنظيف بالليزر على استخدام طاقة الليزر لاختراق سطح الجسم. تمتص الإلكترونات الموجودة في المادة طاقة الاهتزاز لمدة 100 فمتوثانية تقريبًا، وتولد بلازما على سطح المادة. بعد 7-10 بيكو ثانية، تنتقل طاقة الإلكترون إلى الشبكة وتبدأ الشبكة في الاهتزاز. بعد بيكو ثانية، يبدأ الجسم في توليد درجة حرارة كبيرة، وتبدأ المادة المحلية التي تشعها الليزر في التسخين والذوبان والتبخر، لتحقيق غرض التنظيف.

عملية التنظيف وتأثيرها

بالمقارنة مع طريقة التخليل، فإن نظام التنظيف بالليزر بسيط للغاية، ولا يتطلب معالجة مسبقة، ويمكن تنفيذ أعمال التنظيف لإزالة الزيت وإزالة طبقة الأكسيد وإزالة الصدأ في نفس الوقت. ما عليك سوى تشغيل الجهاز لإخراج الضوء، ثم تنظيفه.

يمكن لنظام التنظيف بالليزر الوصول إلى أعلى مستوى تنظيف صناعي لمستوى Sa3، ولا يسبب أي ضرر تقريبًا للصلابة والمحبة للماء وكراهية الماء لسطح المادة. إنه أكثر شمولاً من التخليل.

آلة التنظيف بالليزر المحمولة باليد

المزايا والعيوب

تدفق العملية ومتطلبات التشغيل

بالمقارنة مع أداة التخليل التي تتضمن أكثر من اثنتي عشرة عملية، فإن منظف الليزر حقق أبسط عملية وحقق خطوة واحدة في الأساس. مما يقلل بشكل كبير من وقت التنظيف وفقدان المواد.

تتطلب طريقة التخليل متطلبات صارمة فيما يتعلق بعملية التشغيل: يجب إزالة الشحوم من قطعة العمل بالكامل لضمان جودة إزالة الصدأ ؛ يتم التحكم في تركيز محلول التخليل لمنع تآكل قطعة العمل بسبب التركيز الحمضي المفرط ؛ يتم التحكم في درجة الحرارة وفقًا لمواصفات العملية لتجنب تلف قطعة العمل والمعدات التي تسبب التآكل ؛ تترسب خزان التخليل تدريجيًا على الحمأة ، مما يسد أنبوب التسخين وأجهزة التحكم الأخرى ، ويجب إزالته بانتظام ؛ بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري الانتباه إلى وقت التخليل ، وضغط الحقن ، ورشاش التشغيل ، ومعدات العادم ، وما إلى ذلك.

يمكن للتنظيف بالليزر تحقيق عملية سهلة أو حتى عملية آلية بدون تدخل بشري بعد ضبط المعلمات في المرحلة المبكرة.

تأثير التنظيف والتلوث البيئي

بالإضافة إلى تأثير التنظيف الأقوى، يتمتع نظام التنظيف بالليزر أيضًا بميزة التسامح الأكبر مع الأخطاء.

غالبًا ما يحدث البقع الأكسجينية والاحمرار والاسوداد بسبب أخطاء في تشغيل طريقة التخليل، ومعدل الرفض مرتفع.

تثبت تجربة ليزر قطرة الماء أنه حتى لو كان تنظيف الليزر مشبعًا للغاية، فإنه لا يزال يتمتع بلمعان معدني قوي، ولا ينتج هيدروكسيد ومواد ملوثة أخرى، مما لن يؤثر على طرق المعالجة التالية مثل اللحام.

لن يكون هناك تلوث بيئي مثل نفايات السوائل والخبث في عملية التنظيف بالليزر بأكملها، وهي طريقة التنظيف الأكثر خضرة.

تكلفة الوحدة مقابل تكلفة التحويل

تتطلب أداة التخليل مواد كيميائية كمواد استهلاكية، وبالتالي تتكون التكلفة الوحدوية من استهلاك المعدات + تكلفة المواد الاستهلاكية.

لا تتطلب آلة التنظيف بالليزر أي مواد استهلاكية بخلاف شراء المعدات. التكلفة الوحدوية هي استهلاك المعدات.

لذلك، كلما كان حجم التنظيف أكبر وكلما طالت السنوات، كلما انخفضت تكلفة وحدة التنظيف بالليزر.

يتطلب تكوين خط إنتاج التخليل عمليات معقدة، ونسبة عوامل التخليل للمواد المعدنية المختلفة ليست هي نفسها، وبالتالي فإن خط إنتاج التحويل يتطلب تكلفة تحويل كبيرة، والمادة المعدنية التي يجب تنظيفها في فترة زمنية قصيرة هي مادة واحدة ولا يمكن تغييرها بمرونة.

لا توجد تكلفة تحويل لتنظيف الليزر: بعد تبديل معلمات البرنامج لنفس آلة التنظيف، يمكن تحقيق تأثير تنظيف اللوحة الفولاذية في دقيقة واحدة وسبائك الألومنيوم في الدقيقة التالية. من الملائم للشركات تنفيذ الإنتاج المرن JIT.

تلخيص

تتمتع لوحة التخليل بتطبيق واسع النطاق وعميق في إنتاج التصنيع، وتلعب دورًا إيجابيًا في الدعم الصناعي. ومع ذلك، مع التحديث المستمر لصناعة التصنيع، يتم أيضًا تنفيذ تحسين القدرة والتعديل الهيكلي ببطء.

مع تعزيز الوعي البيئي لدى الناس، تفرض الحكومة والشركات متطلبات صارمة بشكل متزايد على خطوط إنتاج التخليل، وتصبح هوامش الربح للشركات ذات الصلة أرق وأرق. أصبحت البيئة العامة أكثر ملاءمة للتنظيف بالليزر.

ربما في العقد القادم، ستحصل أوراق التخليل على اسم جديد - أوراق التنظيف بالليزر.