Промышленная очистка металла – много методов, одна цель

Загрязнения обрабатываемых деталей или элементов машин, устройств или производственных линий – неизбежная часть практически каждого производственного процесса.

Поскольку качество и долговечность конечного продукта во многом зависят от чистоты отдельных составляющих, этапу их очистки должно быть уделено достаточно внимания на производстве.

В металлообрабатывающей промышленности используются различные методы очистки изделий, выбор которых зависит от очищаемой поверхности и типа загрязнения.

Остатки масел и других смазок, обрабатывающих и полирующих средств, консервантов, паст, солей и других добавок, остатки шлифования, стружка обработанных поверхностей (металл, стекло, пластик), заусенцы и другие частицы – это лишь несколько примеров наиболее типичных видов загрязнений, но ими, конечно, не исчерпывается вся тема нежелательных фрагментов на поверхности, возникающих в результате промышленных процессов.

Однако не только разнообразие загрязнений заставляет разрабатывать разные способы очистки – все дело осложняется разными типами материалов, из которых изготовлены очищаемые элементы, их различной формой и размерами. Также стоит помнить, что выбор техники очистки влияет на стоимость процесса производства, а также может оказать негативное влияние на окружающую среду и здоровье сотрудников.

Традиционные водные методы

В металлообрабатывающей промышленности мы редко сталкиваемся с очисткой только водой, по простой причине – вода не сможет справиться с большинством вышеперечисленных загрязнителей. Поэтому для очистки используют экологически безвредные препараты на водной основе (водно-щелочные или водно-кислотные).

Они эффективны для удаления загрязнений также на водной основе (в том числе эмульсий СОЖ и смазок, солей, частиц грунта и других твердых веществ).

Сам процесс очистки чистящими средствами на водной основе может принимать различные формы. Наиболее распространенными из них являются промывка распылением под высоким давлением и промывка погружением.

Техника распыления использует высокую кинетическую энергию струи (очистка обычно проводится под давлением в несколько сотен бар), но она малоэффективна при очистке деталей сложной формы. В таких случаях лучше использовать метод погружения, так как он позволяет чистящему средству добраться до всех закоулков грязной детали.

Растворители

В случае очень крупных и сложных загрязнений (все виды масел, смазок, охлаждающих и смазочных жидкостей) необходимо использовать препараты на основе растворителей. Наиболее эффективными чистящими средствами являются хлорсодержащие препараты, которые легко удаляют большую часть органических загрязнений, быстро сохнут и не склонны к возгоранию.

Однако они вредны для окружающей среды и здоровья, поэтому их использование ограничено. Сейчас препараты на основе хлора все чаще заменяют безгалогенными углеводородными растворителями, которые также неплохо удаляют масла, жиры, эмульсии и другие загрязнения.

Как и в случае с препаратами на водной основе, при промывке растворителями используются различные способы очистки. Наиболее распространенным является метод погружения, при котором растворителями можно очистить детали сложной геометрии. Дополнительно применяются ручные методы или промывка парами растворителей.

В последнем методе растворитель нагревается до температуры кипения в закрытой емкости, а разница температур между горячим паром и очищаемым элементом приводит к конденсации растворителя на поверхности детали и удалению загрязнений.

Сухой лед – чрезвычайно эффективен

Альтернативой традиционным промышленным методам очистки является технология мойки сухим льдом, то есть твердой углекислотой. Этот метод очень похож на традиционную пескоструйную очистку, и основное отличие касается используемого материала.

Углекислый газ, выдуваемый потоком воздуха при очень низкой температуре, при контакте с очищаемой поверхностью сразу же сублимирует, переходя из твердого состояния в газообразное, и заставляет загрязнения замерзать и сжиматься, что облегчает их удаление с поверхности детали.

Этот метод очистки не оставляет следов — сухие гранулы CO₂ испаряются, и остается удалить только первоначальное загрязнение. Таким образом, это сухой и неабразивный процесс, и в то же время совершенно нейтральный к окружающей среде. Что немаловажно, его можно выполнять без необходимости демонтажа устройств, а также на горячих поверхностях и даже при подключенном электричестве.

Преимуществом этой техники также является скорость очистки. Например, в случае сварочных линий полная очистка одним из традиционных методов может занять до нескольких часов, а очистка сухим льдом может быть произведена всего за полчаса.

Метод сухого льда используется, в частности на предприятиях автомобильной, авиационной, металлургической, пластмассовой, резиновой, полиграфической и пищевой промышленности, а также в нефтехимических и энергетических компаниях.

Этот метод эффективен для очистки различных резервуаров, печей, штамповочных и литейных форм, а также используется для обслуживания производственных линий, сварочных роботов, печатных машин и цепных систем. Его можно использовать для удаления всех типов жиров, клеев, смол, отложений и асбеста.

Ультразвук

Одним из самых современных методов промышленной очистки является технология ультразвуковой очистки, особенно рекомендуемая для мелких и деликатных элементов, где более инвазивные методы могут повредить деталь. Ультразвуковые очистители используют высокочастотные звуковые волны, которые способны удалить мельчайшие частицы грязи, проникая в ее структуру.

Этот метод успешно применяется для очистки полупроводников, в прецизионной оптике, в микро- и нанотехнологиях, медицинской технике, а также в качестве очистки перед нанесением PVD и CVD покрытий. Очистка ультразвуком выполняется до четырех раз быстрее, чем другие традиционные методы, и при этом оставляет ровную поверхность очищаемой детали.

Пескоструйная очистка

Говоря о различных методах промышленной уборки, нельзя обойти вниманием пескоструйную очистку, хотя этот метод специфичен и применяется для очистки больших поверхностей (например, листового металла).

Очистка заключается в распылении сжатого воздуха с абразивным материалом (например, частицами заполнителя, реже жидкостью) под высоким давлением на грязную поверхность. Эти частицы ударяются о грязь и отрывают ее от поверхности элемента. Это достаточно эффективный метод даже в том случае, когда грязь сильно прилипла к стене.

Однако при пескоструйной очистке образуется пыль, поэтому крайне важно использовать соответствующую защиту (работник, выполняющий пескоструйную обработку, должен носить маску и соответствующую защитную одежду).