Методы очистки металлов. Сравнение особенностей

На современных производствах и процессах обслуживания изделий из разных промышленных материалов требуется очистка поверхности от разного рода налетов и покрытий. При этом в зависимости от предназначения этих изделий и типа предприятия требуются разные подходы.

Слои органического или неорганического происхождения, коррозии или ржавчины на металле зачастую удаляются с помощью аппаратов пескоструйной, химической очистки, с применением сухого льда, а также другими методами, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками.

Очистка ручным инструментом

Этот способ представляет из себя удаление ржавчины механизированными инструментами, например, проволочными щётками, шлифовальными и абразивными кругами.

Если к части очищаемой поверхности отсутствует доступ, этот участок подготавливается с помощью немеханических инструментов, таких как наждак, скребки, проволочные щётки.

Так как метод является неавтоматическим, это, с одной стороны, ограничивает скорость и точность выполняемых работ, а с другой, позволяет без применения специфичных инструментов оперативно зачищать конкретные площади.

Химическая очистка

Химический способ заключается в нанесении толстым слоем специальных реагентов, которые вступают в реакцию с краской, отслаивая ее от поверхности.

Данный способ удобен для работы с небольшой площадью поверхности и приносит хороший результат, однако само использование реагентов как негативно влияет на окружающую среду, так и несет в себе опасность химического отравления для оператора, который вынужден использовать средства индивидуальной защиты.

Также особенностью химического метода очистки является невозможность автоматизировать процесс. В основном применяется для снятия старого лакокрасочного покрытия или ржавчины с небольшой площади перед нанесением свежей краски.

Электрохимическая (гальваническая) очистка

Данный метод заключается в пропускании слабого тока через электролит, из-за чего происходит электролитическая реакция и снятие пораженного ржавчиной слоя металла. Ионы окислов железа переходят с ржавчины в раствор и на чистый электрод.

Преимуществом электрохимического метода является бережная очистка деталей любой формы.

К недостаткам можно отнести ограниченное применение (ржавчина), большие временные затраты, оснащение специальными резервуарами и наличие агрессивных растворов, которые необходимо утилизировать.

Ультразвуковая очистка

Осуществляется с помощью ультразвуковых волн в моющем растворе. Кавитационные пузырьки, возникающие преимущественно на границе раздела между жидкостью и изделием, значительно ускоряют процесс очистки.

Метод относится к щадящим способам очистки, но является достаточно энергозатратным и неэкологичным.

Пескоструйная очистка

Автоматически или полуавтоматически очищать металл можно распылением песка с помощью воздушной струи под давлением. Аппараты, воздействующие на покрытие абразивными материалами, относительно дешевы и просты в эксплуатации, однако за счет скорости и размера выбрасываемых частиц опасны для оператора.

При применении данного метода оператор использует специальные защитные костюмы, а также должен озаботиться о снижении шумовой нагрузки на органы слуха.

Кроме того, частицы абразива помимо снятия краски или ржавчины стирают основной материал изделия, что ограничивает возможности для использования такой очистки применительно к сложным устройствам или изделиям с тонким слоем основного металла.

Пескоструйную очистку часто используют в строительстве для обработки бетона или металла, где можно пожертвовать текстурой поверхности взамен объемов и скорости обработки.

Криоочистка

Криоочистка, или чистка сухим льдом, по сути использует тот же принцип, что и пескоструйная обработка: выброс материала с направленным потоком воздуха. Сухой лед, будучи замороженным углекислым газом, при контакте с материалом не нагревает поверхность, поэтому возможно ее использование в тех помещениях, где повышен риск возникновения воспламенения или взрыва.

Криоочистка действует бережнее пескоструйного воздействия, так как повреждает поверхность меньше и, кроме того, в процессе обработки не выделяется статическое электричество, поэтому такой метод безопасен при обработке сложной техники, например, турбин.

Так как в отличии от пескоструйной обработки, в процессе криоочистки используется низкотемпературный материал, оборудование должно обладать специфическими характеристиками, что компенсируются повышенной стоимостью приборов, а также необходимостью следить за наличием сухого льда в качестве расходного материала.

Криоочистка, к примеру, применяется в очистке кузова автомобиля перед покраской, пищевой промышленности, деревообрабатывающем и бумажном производстве.

Лазерная очистка

Лазерная очистка – это новый способ обработки поверхностей, обладающий резко выделяющимися особенностями. Аппараты лазерной очистки могут иметь различную комплектацию и мощность, и в зависимости от этого варьируются сферы их использования.

Импульс лазерного луча концентрируется на поверхностном слое и мгновенно его испаряет, не проникая вглубь основного материала. При этом за счет управления формой луча лазер может справляться с очисткой текстурированных и рифленых поверхностей. Очищаемые загрязнения не распыляются в окружающую среду, а тут же попадают в систему очистки воздуха, что позитивно сказывается на здоровье оператора.

Модели, ориентированные на промышленное применение, могут иметь довольно высокую базовую стоимость, однако это окупается низкими эксплуатационными затратами, ниже 100 рублей в час. Такие аппараты обладают бережным способом удаления покрытий, не затрагивающим внутреннюю структуру изделия, что позволяет крайне эффективно применять лазерную очистку, например, пресс-форм или лопастей турбин.